由美國太空總署(NASA)研發、被譽為「和諧之子」的X-59超音速試驗機,在本月的飛行測試中,首度突破音障而不產生傳統的「音爆」(sonic boom),為航空史上首次,原因是這款試驗機採用極長的「針尖狀機頭」的獨特設計。NASA相信這將為未來在陸地上空實現超音速民航飛行鋪路,可大幅縮短飛行時間。
X-59是一款造價約2.5億美元(約19.6億港元)的試驗性噴氣式飛機,由NASA與美國航天巨頭洛歇馬丁共同研發,是NASA主導的Quesst計劃的核心。該計劃旨在讓飛機在不產生震耳欲聾的音爆情況下,以超音速飛行。
超音速民用飛機長期被禁
傳統超音速飛機飛行時,當其速度接近或超過音速,前方的壓力波會聚集並導致氣壓驟變,傳到地面便形成如爆炸般的巨響。
NASA工程師克萊亞特指出,音爆並非僅在突破音障的一刻產生,而是會在飛行期間隨飛機一起沿途傳播。由於「音爆」足以震碎窗戶甚至損壞建築物,自1970年代起,超音速民用飛機一直被禁陸地上空飛行,基本上只能在海洋上空飛行。
NASA認為,X-59已經解決了這個問題。這款飛機採用細長的針狀頭部和光滑的機身設計,其中針狀機頭幾乎佔據其總長度的三分一,達到有效分散衝擊波、防止其匯聚成強烈聲震的效果。
細長針狀頭分散衝擊波
為了進一步降低噪音,工程師們也儘可能讓噴射引擎的底部保持光滑。NASA表示,最終效果應如同汽車門在停車場關閉的聲音。
X-59日前在加州試飛,月中成功達到工程師預設的「設計測試條件」,在約5.5萬英尺高空以1.4馬赫(約每小時1715公里。1馬赫相當於1倍音速)速度飛行,這亦是其最終計劃的飛行速度與高度。這款飛機被視為和諧式客機的接班者。
一位參與研發的工程師先前表示,NASA的目標是將X-59的技術應用於未來的客機,從而將部分現有航班的飛行時間縮短一半。他表示,到2040年,一架可容納44名乘客的「無音爆」超音速噴射機有望使用。
