公務機超音速有什麼難度?

灣流從1958年推出G1公務機開始,飛行速度從0.53馬赫到今天的0.925馬赫,航程從4700公里到現在的近1萬4千公里。


1. 音速不是那麼好超的。也許看著就是簡單的十幾節的速度差,但是跨音速的兩個速度,對於飛機就是不同的世界。超音速就要跨音障,音障這個次從字面就知道不容易超越,

聲障 又稱音障。大展弦比的直機翼飛機,在飛行速度接近聲速時,會出現阻力劇增,操縱性能變壞和自發栽頭的現象,飛行速度也不能再提高,因此人們曾以為聲速是飛機速度不可逾越的障礙,故有此名。

來源百度百科。

2. 經濟性,噪音大小,航程。雖然經濟性對於公務機來說不是什麼大問題,但是超音速飛機引擎帶來的噪音和污染恐怕難以讓群眾難以接受。另外,超音速需要發動機大推力,燒油快。而公務機大小有限油箱亦有限,航程的大幅縮水對希望直達的旅客是不可接受的。

3. 即使字面的速度是0.925馬赫,但是對於飛機來說,機體很多地方的的表面氣流速度此時已經達到了音速。例如機翼上表面,由伯努利定理可知升力產生時,上表面壓力減低流速加快。一旦涉及超音速氣流,設計就要大改,強度就要加強了。

4. 其他待高手補充


哪裡難了。只要老闆們肯出錢,我們樂於提供渦噴發動機,中等涵道比加力渦扇發動機,小涵道比不加力渦扇發動機,甚至渦輪衝壓組合發動機,變循環發動機驅動的,三角翼,或切尖三角翼,兩側進氣常規布局,或鴨式布局的超音速公務機。

老闆們可能面臨飛機噪音比較大,客艙狹小,費用較高等情況。不過坐超音速飛機,不比其他老闆有面子?

所以老闆,拿錢咱們干吧!


超音速現象中,有個東西叫激波,激波會帶來波阻。隨著馬赫數的增加,這個東西能夠在量級上增加航空飛行器受到的阻力。

既然說了是公務機,那麼由於高阻力產生的高油耗是誰來付呢?現在一張從上海到紐約的單程票經濟艙1600刀大家都喊貴,要是告訴你飛行時間減半但是價格要要變成5000刀,估計沒什麼人會坐吧。

P.S:沒有經過專業的訓練,一般人的身體素質是不適合在現在的飛行器內部硬體條件下做超音速飛行的。


從技術上講難度並不是不可以克服的,別管是機翼機體的設計還是發動機的問題,都是可以解決的,當然適航會很麻煩,但也可以搞定(有協和客機在前,超音速民民用航空器是可以取證的)。

但是從實用性或者效費比來說並不大,

1. 超音速後飛機的油耗會急劇增加,0.95ma的速度和1.05ma的速度看上去只是快了10%,但是油耗可能是成倍增長的;

2. 雜訊(激波)問題,飛機超音速飛行時會產生激波,這些激波傳到地面的話是非常強的雜訊,甚至能震碎玻璃,所以適航法規對雜訊是要求,一般來說超音速飛機(軍機除外)是不允許在陸地上空進行超音速飛行的,也就是說超音速飛行的使用情況是受限的;

3. 超音速飛行對機體結構強度要求更高,對飛機維護要求更高,對發動機壽命要求更高等帶來的飛機生產和維護成本的大幅增加。

4. 由於為了適應超音速,機翼的後掠角變大,帶來缺點是飛機低速飛行升力下降,操控性降低等問題,雖然可以採用可變後掠翼或者降低載荷等方式解決,但進一步降低了飛機的實用性。

綜上所述,民用飛機超音速帶來的油耗、維護、載荷降低、結構加強等運營成本大幅增加,而且受到雜訊等問題的影響,實際超音速飛行時間受限,正真帶來的時間節省並不多,所以在協和之後沒有超音速民用飛機了。(ps,前段時間美國一家公司宣布研發超音速公務機,預計好像是2022年取證)


和諧和客機面臨的問題一樣:

經濟性不高。經濟性主要體現在兩個方面:造價和油耗。造價體現在機體結構,發動機,機身設計,容錯率和控制系統。油耗體現在跨音速所需要克服的shockwave和高skin friction。

關於音速好不好超,現在的科技並不是什麼大問題,儘管大型飛機機翼在接近mach 1是機翼已經mach &> 1。也是可以通過優化機翼(後掠翼)和調整飛控來解決的。


最大的困難是需求不足


相信絕大部分機場都不會允許這麼大的噪音源到處晃悠……


很想來答,可惜不懂公務機。

看了別人的回答之後決定抖個機靈。

目前能做超音速巡航的只有F22吧,好像這貨從洛杉磯沒法直飛北京吧。

機身結構不知道差多少,我覺得油耗肯定是個大問題。

想想協和飛機,無外乎兩個困難,費用和噪音。如果要在加一點,安全性。


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