Aero 版 (精华区)

发信人: dxmxqe (在等待●李登辉同志永垂不朽), 信区: Aero
标  题: 让超音速“大鸟”安静飞翔
发信站: 哈工大紫丁香 (Tue Oct 28 08:38:45 2003), 站内信件

(2003-10-27 10:23:55)
 
虽然著名的“协和”客机刚刚结束它的最后一次商业飞行，但是美国的专家们仍然忙着制
造新一代无音爆的超音速飞机 

    １０月２４日，“协和”客机从美国纽约的肯尼迪机场起飞，前往英国伦敦西思罗机
场，这次旅行是它的最后一次商业飞行。“协和”客机是英法两国于２０世纪６０年代开
发的一种超音速客机，多年来以其无与伦比的速度和优雅大方的造型成为民用航空界的骄
子。很多人对“协和”客机这只美丽“大鸟”的终结感到有些黯然，但据英国《新科学家
》杂志报道，美国一家航空公司已经展示了一条新的思路，通过对超音速飞机进行改造来
大幅度降低它的音爆。专家认为，这项工作将  为新一代的可以在人口稠密地区安静飞行
的超音速喷气式商用客机铺路。 

    导致“协和”客机停飞的原因，除了维修费用昂贵，乘客人数锐减外，还有很多因素
。而音爆就是超音速飞机的最大缺陷之一。音爆是来自飞机头部和尾部的冲击波相遇而造
成的巨响。当头尾的两股冲击波相迭时，它们会彼此增强，从而产生音爆。“协和”客机
的音爆非常响，以至于它一直被禁止在地面上以超音速飞行。 

    在上个世纪７０年代，美国伊萨卡的康奈尔大学的Ｒｉｃｈａｒｄ Ｓｅｅｂａｓｓ和
Ａｌｂｅｒｔ Ｇｅｏｒｇｅ找到了一个简单的解决办法。他们提出，如果冲击波能在一个
更大的范围内传播，其强度将减少。而要达到这个目的，可以将飞机的尖“鼻子”换成比
较钝些的形状，并且重新设计机翼的某些部分，比如，飞机机翼与机身结合的部位，使两
者表面间形成的夹角不那么陡峭突然。 

    这种设计思路迫使冲击波在沿着这些曲面传递时，向外散开得更快，从而将它们的能
量迅速耗减。多年来，科学家通过计算机模型和风洞实验已经证实了这一思路的有效性，
但是它还从来没有在实际飞行中被证实过。 

    日前，在美国加州的爱德华兹空军基地，一家名为Ｎｏｒｔｈｒｏｐ Ｇｒｕｍｍａｎ
的美国航空公司在一架被改装过的Ｆ－５Ｅ喷气式战斗机上对这一想法进行了测试。“在
飞机研制这一行，如果不进行实际的飞行测试，你永远无法肯定你‘觉得可能’的事情。
”测试程序主管Ｃｈａｒｌｅｓ Ｂｒｏｃｃａｄｏｒｏ说。 

    该研究小组将飞机常用的锥形的鼻子改造成了一个圆鼓鼓的设计，这个形状叫人想起
鹈鹕的喉咙。Ｃｈａｒｌｅｓ Ｂｒｏｃｃａｄｏｒｏ说，初次的飞行测试结果与计算机模
型惊人地吻合。Ｅｄ Ｈａｅｒｉｎｇ是美国ＮＡＳＡ（国家航空和航天局）Ｄｒｙｄｅｎ
飞行研究中心的一位物理学家，同时也是音爆问题方面的专家，他通过地面和跟踪飞机上
安装的一系列的麦克风和压力传感器来监控Ｆ－５Ｅ此次的测试飞行。结果表明，冲击波
的强度被减至３８帕斯卡，不到“协和”客机音爆所制造的压力的一半。 

    Ｈａｅｒｉｎｇ说，这次测试并不是为了生产一架没有音爆的飞机，因为那还需要对
飞机的外型进行大规模的修改，而不是像现在测试中那样，仅仅使用一些螺栓连接的铝面
板结构来完成改造，这些结构被称为“手套”。但是，他又补充说，这项工作将为制造音
爆被控制在１５帕斯卡以内的原型机奠定基础。这样可以打开通向真正意义上无音爆的超
音速飞机的道路，这种飞机将仅仅发出听起来很远的轰隆声。 

    目前，研究小组希望可以将改造过的飞机飞到更高的速度，看冲击波是否有显著的减
少。他们还准备对飞机在各种天气条件和飞行路径下的表现进行测试。而且Ｈａｅｒｉｎ
ｇ还希望，在以后的测试飞行中，利用先进的照相技术拍下高分辨率的压力波的图像。他
相信，这些测试将向工程师们提供足够的数据资料，便于他们制造更先进的超音速原型机
。 

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