XB-1获颁验证机适航证,超声速试飞工作即将启动
XB-1获颁验证机适航证,超声速试飞工作即将启动
据《航空周刊》(Aviation Week)8月24日报道,美国超声速飞行器研发公司Boom Supersonic旗下XB-1验证机已经获得美国联邦航空管理局(FAA)颁发的验证机适航证,为该机接下来的试飞工作奠定了基础。
XB-1验证机地面滑行测试。
Boom Supersonic公司尚未透露该型号的首飞时间。按照原定计划,该机需要在超声速环境下,逐一验证其发动机性能、气动布局以及航空材料的可靠性,为未来超声速客机Overture的研制奠定技术基础。
那么,这款被寄予厚望的验证机能否重启超声速商业化之路?
PART1 首飞在即
XB-1在跑道上。
美国Space网站在9月3日发布了一张图片,一架XB-1验证机停在跑道上,似乎准备好了起飞。
该网站报道称,XB-1验证机在跑道上“完成了进一步的工作,即将首次实现超声速飞行 ”。报道援引Boom Supersonic公司的声明称,XB-1验证机已经运抵美国加利福尼亚州莫哈维航空航天港,并进行了多次地面滑行测试。
Boom Supersonic公司创始人兼首席执行官布莱克·绍尔 (Blake Scholl)在声明中表示,XB-1验证机的设计飞行速度为马赫数2.2(2700千米/时),首次飞行将在莫哈维沙漠上空进行,FAA已批准XB-1使用莫哈韦沙漠上空的空域。
这是为了纪念1947年10月,传奇飞行员查克·耶格尔(Chuck Yeager)驾驶贝尔X-1验证机在莫哈维沙漠上空首次突破声障。
试飞员进入XB-1验证机。
报道还提到,两名参与首飞的试飞员已经准备就绪,并且获得了FAA的批准。此前这两位试飞员已经在Boom Supersonic公司研发的模拟器,以及与XB-1验证机使用同一款J85发动机的T-38教练机上完成了数百小时的飞行训练。
面对首飞,XB-1首席试飞员比尔·舒梅克(Bill Shoemaker)表示:
“首飞对于XB-1而言只不过是测试工作的延续……XB-1有望使超声速成为主流的旅行方式。”
PART2
技术验证
XB-1验证机跑道上滑行。
据Boom Supersonic公司网站的数据,XB-1机身长21米,翼展6.4米,为了适应超声速飞行,采用大后掠角三角翼,3台通用电气J85发动机,总推力约5.6吨……这样的设计令其具备了马赫数2以上的飞行速度。
当然,XB-1本质上仍是一款验证机,只能搭载两名飞行员,其大小仅相当于作为最终设计目标的Overture超声速客机的三分之一。根据飞行国际的报道,Overture的设计指标是,可容纳64~80名旅客,能够以马赫数1.7的速度巡航,航程达7800千米以上。
目前,美国航空、日本航空、联合航空等多家航司表示对这款研制中的超声速客机感兴趣。
J85发动机剖面图。
根据简单飞行网站(Simpleflying.com)8月30日的报道,XB-1之所以选择GE的J85发动机,是因为Boom Supersonic公司目前还没有找到真正适合用于Overture超声速客机的发动机。
但是XB-1作为一款集成多项技术的验证机,许多指标必须在超声速状态下进行实际测试,因此选择J85发动机这款经典发动机来实现超声速性能。
通用电气公司在1954年至1988年间生产了超过12000台J85发动机,先后安装在贝尔X-14垂直起降验证机、加拿大CT-114教练机、诺格T- 38教练机等多款经典机型上。
XB-1验证机风洞实验模型。
据报道,XB-1采用了大量的碳纤维复合材料。尽管此前目前已有多型成熟的民航客机广泛采用了碳纤维复合材料,但尚没有使用类似材料的商用飞机能够实现超声速飞行。此前“协和”飞机在进入超声速飞行状态时,曾发生机体金属长度被拉伸的情况,因此XB-1需要在超声速条件下对碳纤维复合材料的结构特性进行物理验证。
采用碳纤维复合材料的理由之一,是理论上这种材料有助于降低飞行噪声,而“协和”客机运行时所产生的巨大噪声是其遭到抵制的原因之一。因此现在所有的超声速飞机项目都将降噪视为重点需要解决的问题之一。
PART3
政府投资
Boom Supersonic超声速客机概念海报。
虽然“协和”客机已经淡出历史舞台多年,但Boom Supersonic这样的初创航空公司依然获得了来自美国政府乃至军方的投资,这是其创业初期能够顺利发展的关键因素。除了XB-1验证机之外,Boom Supersonic公司还在与诺斯罗普·格鲁门公司合作为美国国防部研制一款新型超声速运输机。为了支持这一目标的实现,2018年美国政府解除了禁止了客机以超声速飞越美国领空的禁令,从而为XB-1的试飞打开了绿灯。
Hermeus公司的高超声速飞机概念图。
从五角大楼近年来的采购策略趋势来说,美国政府乃至军方之所为对XB-1感兴趣,除了自身需求之外,也有扶持新型制造商入局,强化国防领域竞争,以便择优选取的目的。
除了Boom Supersonic公司之外,美国政府和军方还投资了Hermeus公司、Exosonic公司等多家新型航空企业。其中,Hermeus公司推出了马赫数达5的高超声速飞机概念。
未来,XB-1乃至Overture超声速客机即便未能在民航业崭露头角,也不排除作为军事技术积累,而成为美军未来某型特种飞机的可能。