研发背景
美国国家航空航天局(NASA)计划开发能够在地球大气层内飞行的超音速喷气式飞机,其飞行速度预计将达到五倍音速,有望显著缩短全球航班时间。以这种速度飞行,从纽约到悉尼的距离将仅需约两个半小时,而目前的商用飞机则需要近21个小时。这一项目旨在打造一款可用于往返火星的可重复使用的飞机,同时也可能对民用航空业产生重大影响。NASA于2010年提出了一项航空建议,计划在未来三年内投入500万美元用于研发一种新的飞机,该飞机应具备在大气层内安全起降并搭载乘客的能力。
技术挑战
为了实现这一目标,工程师们面临着诸多技术挑战,包括如何让大型飞行器在进入行星大气层后安全降落,以及在太空中进行吸气和排气操作等。NASA在其建议书中强调,极超音速环境下产生的高温,加上对可重复使用性的需求,使得在材料、涂层和结构设计方面都面临着巨大的技术难题。这些部件不仅要能够承受空气动力学负载,还需要多次承受高温负荷,同时保持轻量化和耐久性,以便降低进入太空的成本。
飞行测试
2010年6月,一架名为“X-51A WaveRider”的试验型超音速冲压喷射飞机创下了极超音速飞行的新纪录,其飞行速度达到了六倍音速,持续时间为三分钟以上,时速高达4,500英里/小时(约合7,242公里/小时)。这架飞机是由B-52轰炸机释放的,依靠自身的发动机,以六倍音速自主飞行了200秒。其工作原理是通过高速吸入氧气并与氢燃料混合燃烧来产生推力。
商业应用
参考资料 1
- 波音提出的极超音速飞机有多快? — 界面