突破聲障別出聲

王柏林

2018年11月20日，美國NASA的安靜型超聲速技術項目（QueSST）跨越了一個重要項目節(jié)點——決策點-C（KDP-C）評估。經(jīng)過細致縝密的項目評估，NASA確認繼續(xù)支持X-59安靜型超聲速技術驗證機項目，不僅撥付資金，還制定了進度表，準備在3年內實現(xiàn)X-59QueSST的首次飛行。如果X-59如期飛上藍天，這將是NASA在30多年后試飛第一架有人駕駛全尺寸X飛機。

KDP-C要求NASA全面展開X-59發(fā)展工作，并在2021年實現(xiàn)試飛。KDP-C制定的成本和進度要求該項目必須運用最優(yōu)的管理手段，降低技術風險和預算變動性?！斑@架飛機會讓陸上超聲速旅行成為每個人可能的出行方式，這一飛機將會改變美國乃至世界航空運輸業(yè)的面貌?！必撠熢擁椖康腘ASA官員吉姆·布萊登斯汀說?！拔液喼钡炔患耙吹竭@只大鳥飛行了！”

X-59的研制重點是降低超聲速客機飛行時產(chǎn)生的聲爆噪聲，使其變得更為低沉輕柔。X-59完成后將在美國境內選定的一些地區(qū)進行測試飛行，以檢驗公眾對于噪聲程度的看法——由此獲取的統(tǒng)計數(shù)據(jù)將幫助主管部門為商用超聲速飛機陸上飛行制定新規(guī)則。

根據(jù)NASA公布的時間表，X-59項目將分3個階段進行。第一階段是2019-2021年，2019年NASA對低聲爆X飛機實施關鍵設計審核。如果審核通過，洛克希德將開始制造X-59。2021年飛機完成總裝，隨后開始一系列飛行，驗證飛行安全性。第二階段是2022年，NASA使用X-59進行超聲速測試，驗證安靜超聲速技術的有效性。第三階段是2022-2025年，主要通過飛行測試驗證X-59在城市上空飛行的噪聲反饋。

普通飛機在超聲速飛行時，頭部和尾部產(chǎn)生的激波會合并，形成兩個強烈的聲爆。針對這一現(xiàn)象，X-59驗證機采用了特殊設計的外形，可以保證激波不會彼此發(fā)生交會，這樣聲爆就會以分離狀態(tài)到達地面，噪聲水平也會顯著降低。這一設計思想并不新鮮。早在上世紀60年代美國就有研究者提出這種方案，2003-2004年通過一架改裝過的F-5E戰(zhàn)斗機試驗飛行，也證實了這一方法的有效性。近年來NASA進行了多次風洞試驗、計算機模擬分析和飛行測試，進一步堅定了沿著這一道路前進的信心。

形如標槍的X-59將由最具創(chuàng)意的洛克希德“臭鼬工廠”負責建造，總投資2.48億美元，預計2021年交付阿姆斯特朗飛行研究中心。2016年NASA與洛克希德簽訂的協(xié)議顯示，X-59的長度為94英尺（28.6米）、翼展29.5英尺（9米），起飛重量32500磅（14755千克）。該機將在55000英尺（16764米）高度以馬赫1.42（1500千米/小時）飛行，最終達到馬赫1.5。飛行員的前部視野將完全被遮擋，只能通過閉路視頻設備或潛望鏡來觀察航路。

NASA試圖證明超聲速飛行不是一定伴隨著雷鳴般的聲爆，正是這一問題黯淡了“協(xié)和”的前途。現(xiàn)如今除了軍事航空，各國航空管理部門原則上禁止商用航空器在陸地上空超聲速飛行。如果能有一種低噪聲且成本適中的飛機出現(xiàn)，那么商業(yè)航空運輸可能會出現(xiàn)革命性的變化。隨著人類出行方式從雙腿過渡到自行車，又相繼變遷到汽車、鐵路和航空，追求速度的熱情從來沒有遠去。自打“協(xié)和”嘗試推動航空運輸超聲速化的努力歸于失敗后，人們對于超聲速航空運輸?shù)钠谕兊媚：饋?，而今X-59 QueSST的推進無疑讓不少人覺得振奮。

在NASA看來，X-59 QueSST背后隱藏著更豐富的潛臺詞——如果人類航空運輸?shù)奈磥淼拇_存在一個“超聲速”標簽，美國希望是自己率先貼上的這張標簽，而且標簽貼得很牢，不會輕易掉下來。