啟動成功關鍵,隨時掌握商周.com最新資訊
提供第一手新聞解析、財經趨勢、專屬活動
啟動成功關鍵,隨時掌握商周.com最新資訊
提供第一手新聞解析、財經趨勢、專屬活動
從歐洲飛澳洲用不到5個小時?這一、二十年內還沒辦法,不過到2050年或許可以成真。看來還得等上好一段時日,不過在2013年5月1日我們又離這個目標近了一步:那天,一架採用新型引擎為動力的小型無人飛機,從運輸機上發射橫越太平洋,以5倍音速的速度飛行了3分鐘。
飛彈大小般的波音X-51A「乘浪者」(WaveRider)要發展成遍及全球的大型客機還沒那麼快,但它的超音速燃燒衝壓引擎(supersonic-combustion ramjet engine,簡寫為scramjet)對於速度超過五馬赫[1]的超高音速飛行來說,是相當重要的技術。
4,828公里/小時
相當於5.1 馬赫, 這是波音X-51A 在2013 年5月試飛橫越太平洋時達到的速度。它以這個最高速度飛行了210秒。
如果這玩意兒能大幅縮短你搭飛機的時間,你會想坐坐看嗎?
照片提供:《BBC知識》
超音速燃燒衝壓引擎和火箭不一樣,它是用大氣裡的空氣來燃燒傳統燃料。這樣就不必使用低溫燃料艙攜帶液態氧,也就可以使用一般的跑道升空,這麼一來,日常航班的航程時間就有可能大幅縮短。
現今噴射客機所使用的渦輪引擎沒辦法在這樣的高速之下運作,因為進入引擎的空氣會過熱並且熔掉渦輪葉片。而超音速燃燒衝壓引擎的祕訣在於,要在不超過一秒鐘的時間內,讓空氣留在燃燒室和燃料作用燃燒,而要做到這點,目前還有點問題。
還有另一些複雜的問題。在超高音速的速度下,空氣動力學與熱動力學(摩擦產生的高熱如何影響飛機)會變得相當錯綜複雜,而且飛機的結構就相當於成為其動力系統整體的一部分。
對於超音速燃燒衝壓引擎的研究已經進行好幾十年了,不過靠自然進氣做超高音速飛行的總時數可能才只有寥寥數分鐘。這一點點飛行時間還不夠讓我們了解所有的問題。
不過我們不一定得等到2050年之後超音速燃燒衝壓引擎問世,目前已經有技術能製造讓歐澳航程飛行時間縮短一半的超音速客機了。這種飛機會採用渦輪風扇(構造類似現今的戰鬥機引擎),但是續航力更持久。這種新飛機最快在2030年就可以飛上天空。美國NASA正和波音、洛克希德馬丁、灣流以及勞斯萊斯這幾家公司共同研究這種新技術。這種新技術比較可能用在短程航班上,而超音速燃燒衝壓引擎只有在較長的航程才實用。
撇開技術問題不說,「是否經濟」才是決定未來客機要飛多快的關鍵因素。也就是說,由於製造商努力想要藉由減少阻力來節省燃料,所以短期內客機其實可能會飛得更慢。(林東翰譯)
編註:
[1]馬赫是用來表示音速倍數的量詞,一馬赫為一倍音速。
[2]sound barrier,指物體的速度接近音速時,因逐漸追上自己發出的聲波,產生阻力阻礙其加速的現象。
作者╱ 葛拉漢‧ 華衛克(Graham Warwick)
《航空週刊》(Aviation Week )的技術總編輯。
首度報名就榮獲金鼎獎「最佳科普雜誌」的《BBC知識》國際中文版,匯集了全球最權威公共媒體集團BBC高品質的圖文及影音內容,以深入淺出的方式為讀者提供一本內容權威、親近性高的知識普及雜誌,讓讀者輕鬆坐擁科學、自然、歷史的知識饗宴。以「眾」量級的內容、「輕」量級的閱讀負擔,滿足每一顆好奇的心靈。
首度報名就榮獲金鼎獎「最佳科普雜誌」的《BBC知識》國際中文版,匯集了全球最權威公共媒體集團BBC高品質的圖文及影音內容,以深入淺出的方式為讀者提供一本內容權威、親近性高的知識普及雜誌,讓讀者輕鬆坐擁科學、自然、歷史的知識饗宴。以「眾」量級的內容、「輕」量級的閱讀負擔,滿足每一顆好奇的心靈。《BBC知識》粉絲頁、《BBC知識》官方部落格