超声速客机项目近期发展

之兼　远航
　　对人类而言，实现超声速飞行已经不是一种障碍。但在民用航空领域，因受限于经济性、舒适性、安全性等因素，以及由于该技术与空域监管领域存在的其他潜在冲突等，超声速客机一直难以投入市场，实现其商业价值。尽管如此，其在时间效率等方面所具备的优势仍深深吸引着技术开发商、制造商持续不断地进行相关研究探索，以期早日实现人类可承受的超声速飞行。在当下疫情肆虐的严峻形势下，近年来一些航空机构所开展的民用超声速飞行项目仍在持续推进。以下呈现一些项目的发展情况。
　　美国Aerion公司AS2超声速公务机
　　2015年11月17日，Aerion公司在美国公务航空大会暨展览会（NBAA2015）上宣布，该公司开发的AS2公务机获得了第一架确认订单。2016年3月，Aerion公司着手对两家发动机供应商候选公司进行抉择。2017年12月，洛马公司、GE和Aerion公司签署了一项谅解备忘录，探索联合开发超声速公务机Aerion AS2的可能性。2018年10月，GE公司宣布已经完成了第一种专用于公务机的超声速发动机Affinity初始设计。2019年2月，Spirit AeroSystems公司开始该公务机前增压机身的初步设计工作。2019年4月，Aerion公司宣布计划采用100%的生物燃料来飞行该公务机。2019年12月，Aerion选择GKN航宇公司为AS2设计尾翼和电气线路互联系统（EWIS），此外，还选择GE航空公司作为电力系统供应商，赛峰提供整套起落架系统、发动机进气道、风扇整流罩舱门和反推力装置。
　　2020年4月，Aerion公司计划在佛罗里达州墨尔本市开设AS2超声速公务机生产厂。公司计划2023年在该地启动AS2的生产，到2026年将雇用675名员工，并希望能够在2024年完成首飞。2020年6月，波音和Spirit公司因疫情解散为Aerion公司AS2超声速公务机工程组成的设计团队。2020年7月，Aerion公司选定雷神技术公司下属的柯林斯航空航天系统公司联合开发控制AS2超声速公务机前缘襟翼、升降副翼、水平稳定器和方向舵的作动系统。2020年9月，Aerion公司宣布启动AS2公务机高速风洞测试，这标志着该AS2公务机项目朝向2021年实现初步设计评审（PDR）里程碑迈出了重要一步。同时，该公司和霍尼韦尔公司正在合作开发AS2超声速公务机的航空电子和互连设备，主要包括：直观的显示系统，先进的通信导航系统以及飞行指引和管理系统，以支持该机的低噪声技术和超声速飞行。此外，Aerion公司还选定BAE系统公司为其设计、开发和集成包括该型飞机的主动控制器在内的电传飞控系统。
　　美国NASA“静音超声速技术”（QueSST）飞机——X-59
　　2016年2月29日，美国洛马公司与NASA为了实现减轻音爆发生的静音超声速客机“QueSST”，发布了共同开发的“X plane”研究机。2017年2月，洛马公司对X-plane客机模型进行首次风洞试验。2017年6月，NASA宣布QueSST完成初步设计评审（PDR）。2017年10月，洛马公司向NASA提交了最终的“QueSST”投标方案。2018年4月，NASA正式
　　授予洛马公司一份2.475亿美元的合同，用于建造新型超声速X-Plane飞机，计划2021年底交付NASA阿姆斯特朗飞行研究中心。2018年7月，该项目被美国空军正式命名为X-59 QueSST（静音超声速飞机）。2018年11月，NASA 开始对其X-59超声速低声爆验证机缩比模型进行低速风洞测试。同月，NASA正式公布三年内实现X-59静音超声速飞机首飞的研发时间表。2019年1月21日，洛马公司选择了柯林斯航空航天公司为X-59静音超声速飞机提供航空电子设备。2019年6月，洛马公司选择柯林斯航空航天公司提供环境控制系统（ECS），以及关键的飞行操纵面部件，包括襟翼、副翼和方向舵。2019年8月，NASA兰利研究中心的研究人员利用NASA的比奇公司UC-12B飞机成功完成了外部视觉系统（XVS）技术的飞行测试。2019年12月，QueSST验证机通过了一项关键决策点D（KDP-D）管理评审，获准开始进行总装和系统集成。
　　2020年4月，X-59静音超声速技术飞机的主机翼在位于加利福尼亚州帕姆戴尔洛尔的洛马公司臭鼬工厂完工。2020年5月，GE航空公司交付X-59静音超声速技术验证机的第一台发动机。2020年6月，X-59静音超声速技术验证机在洛马公司“臭鼬工厂”进行机翼和驾驶舱组装。
　　博姆超声速公司XB-1超声速验证机
　　2016年3月，博姆公司公布，该机能以2322千米/时的速度飞行，是普通商业喷气飞机的2.6倍，耗油率比过去的“协和”飞机低。2016年10月，博姆更新了方案，将飞机机身加长到约47米，座级增加到50，双发改为三发，巡航马赫数为2.2。机身长度和翼展都有加长，原来垂尾的月牙形前缘变成了直线，尾部两侧增加的进气道为第三台内埋于机身尾椎内的战斗机发动机提供进气。2016年11月，博姆公司在一场内部活动中，公开展示了其XB-1超声速验证机。2017年3月，博姆公司表示已筹集3300万美元用于第一架超声速公务机原型机的制造和飞行。2017年12月，日本航空公司同博姆技术公司达成战略合作伙伴关系，为其超声速客机研究提供帮助，并签订了20架选择订单。2018年7月，博姆技术公司将动力选择范围缩小到现有低涵道比涡扇发动机的衍生型，而不进行任何全新的设计。2019年10月，Advent飞机系统公司表示为XB-1提供Advent eAB动力刹车系统。
　　2020年3月，博姆公司完成了静态机翼加载测试。2020年4月，博姆公司完成了XB-1机翼组装和所有机翼测试项目，确定了三个关键对接结构，涉及系统舱和主起落架舱与机身的对接，以及左右机身蒙皮安装，完成了XB-1机翼结构组装工作。2020年7月，博姆公司表示正在利用Stratasys F900 3D打印机和飞机内部解决方案（AIS）包，为XB-1超声速飞机创建数百个3D打印部件。2020年10月，博姆公司推出首架自主研发的超声速喷气机XB-1演示样机。同月，VELO3D公司宣布，博姆公司XB-1超声速飞机将配装由其Sapphire 3D金属打印机打印制造的21种钛制飞机部件，这些部件主要用于极端高温环境下的发动机操作。
　　俄罗斯超声速客机发展
　　2017年7月18日至23日，在第八届莫斯科国际航展MAKS-2017上，俄罗斯中央流体研究院（TsAGI）展示了其开发的多种先进飞机模型，其中包括高速民用飞机，超声速商务/客机（SDS / SPS）以及重型运输机（DDSIS）。2017年11月，图波列夫设计局副总裁Valery Solozobov宣布，俄罗斯联合航空制造集团公司正在利用图-160战略轰炸机为平台，开发设计25座的超声速喷气公务机。2018年1月，俄罗斯工业和贸易部宣布，如果发动机地面试车成功，俄罗斯首架军改民50座超声速商用喷气客机将于7~8年内完成设计和制造。2018年9月，俄罗斯图波列夫股份设计局负责科研与设计的副总经理透露，公司正与俄罗斯飞机材料、发动机设计和空气动力学/流体力学领域的主要科学研究机构合作制定超声速客机设计草案。2019年9月，俄罗斯联合发动机制造集团（ODK）计划为俄罗斯中央空气流体力学研究院提出的新一代超声速公务机（SSBJ）开发全新发动机。
　　2020年5月，俄罗斯中央流体研究院（TsAGI）宣布，俄罗斯计划到2023年，以米格-29战斗机为集成基础，研制新一代超声速民用飞机的原型机，预计其飞行速度可达到2马赫。2020年6月，俄罗斯茹科夫斯基研究所与俄罗斯工业和贸易部签订相关合同，计划在2021年底前完成超声速客机概念设计工作。2020年6月，俄罗斯图波列夫公司宣布，计划研发马赫数2的超声速公务机（SBJ），该机将采取降低音爆强度结构设计，起飞重量约为70吨，航程8000千米，可载客30名左右，在11千米的高度能以每小时2000千米的速度飞行，计划2022年开始SBJ概念设计，2026年完成详细设计。2020年9月，俄罗斯已开始筹建国家超声速客机研发中心，期望通过研发中心的工作，实现低声爆超声速飞机在总体技术、机上驾驶舱装备等方面的创新。