范 舉
空中巴士最近又在航空業的競爭上,突襲波音公司。空中巴士已經發明了超過音速五倍的飛機,從倫敦到紐約只需一小時,大約可以乘搭二十名乘客。空中巴士已經向美國專利和商標辦公室申請專利,並且獲得了批准。新飛機的速度為四點五倍音速,即五千五百公里/小時,新型飛機搭載了三種不同型號的發動機,由不同形式的氫氣提供動力,輪流運作,攜手將飛機推到五千五百公里的時速。首先,兩個渦輪噴氣發動機讓飛機能垂直起飛並向上爬升,直到速度達到音速;隨後,火箭發動機讓飛機達到三萬米高空;最後,兩翼的衝壓發動機將讓飛機達到四點五倍音速。
空中巴士表示,這款飛機不僅符合空氣動力學,還能夠控制音爆。
未來的藍天將屬於超音速飛機。目前,波音公司和空中巴士都在競相設計超音速飛機。今年七月,美國空軍首席科學家米卡恩茲利接受軍事網(Military.com)採訪時說,美國空軍、國防部高級研究計劃局和五角大樓計劃在二零二三年之前研製出一款新型的高超音速飛機,能在數分鐘之內飛遍全美。新飛機未來有可能被用來運送感測器、裝備或武器。高超音速飛行是指飛行速度超過五倍音速(約為六千公里/小時)的飛行,可在半小時內跨越美國本土。起飛時,設置在機身的渦輪噴射發動機(Turbojet),以及後方的火箭引擎(rocketmotor),可使飛機垂直爬升,快達到音速前,渦輪噴射發動機會關閉並收回至機腹,這時只剩下火箭引擎支援它爬升到超過三萬零五百公尺高度,待爬升至巡航高度時,火箭引擎也會關閉並收回至機身,此時就交由翼式衝壓發動機(wing-mounted ramjets)接管,並以四點五馬赫的最高速度維持最終推動。
空中巴士公司認為,超音速噴射飛機除了可作為私人客機外,也可於軍事領域用來快速運輸士兵,或是作為類似SR-71黑鳥式偵察機使用。
翼式衝壓發動機是一個全新的航空引擎產品,或許可以幫助改良現在空中巴士客機,飛行得更快,並且更加節省燃料。巡航馬赫數大於四時,使用渦噴/衝壓噴氣/超燃衝壓噴氣混合發動機是一個較好的方案。飛機接受高強度激波的挑戰,風洞試驗初步表明,馬赫數為五至六時,巡航升阻比在五點五至六之間。採用乘波優化方案可進一步提高升阻比。飛機需要解決表面溫度問題,高超音速飛行會遇到惡劣的熱環境。作為一級入軌的太空梭X-30的表面溫度達到八百四十至一千八百四十,除需發展能長時間耐高溫的輕合金材料、非金屬複合材料外,突出的難點是結構和熱管,須考慮材料的熱膨脹系數問題,以免翹曲或裂縫。馬赫數大於五時,發動機構件需進行有效的冷卻。
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