人類第一個超音速客機“協和號”在20年前退役后，近年來一些國家對超音速旅行興趣又起，目前有幾款超快速客機在研發中。而若能成功飛行，估計從美國飛到英國只要90分鐘。近日，美國的超音速客機有了新進展。而中國在超音速客機領域也有新進展。

“安靜超音速”實驗機X-59

據稱，由于美國航天總署NASA、洛克希德-馬丁和通用動力航空共同研發的“安靜超音速”實驗機X-59，今年11月上旬安裝了通用動力的F414-GE-100發動機，有了發動機后，距離試飛也就更近一步。

X-59實驗機安裝完發動機，標志著即將完成組裝的里程碑。

F414全長3.9米，進氣口直徑79厘米、外部最大直徑89厘米，可提供10噸的推力。它是相當成功的軍用渦輪扇引擎，應用在F/A-18E超級大黃蜂戰機、JAS-39E獅鷲戰機，以及韓國的KF-21“蒼鷹”戰機等。

而X-59外型相當尖銳，機首占飛機總長度的近三分之一，為了進一步降低風阻，駕駛艙的部分只有側方視野，前方視野必須透過外部攝影機提供即時影像彌補。飛機可以時速1662公里/時速(約1.3馬赫)飛行，卻不會產生響亮的音爆。

今年4月時，研發部門表示，X-59實驗機己完成所有的地面測試課目，過程順利，成績不錯，因此X-59將運回洛-馬旗下的“臭鼬工廠”，進行下一階段的組裝。

“協和號”客機，目前已退役

人類想要坐上超音速客機并不容易。大家知道，超音速是戰斗機的基本功，但對客機來說，卻是相當高的技術門檻。

而超音速是指達到5馬赫的速度，也就是音速的5倍，從紐約飛到倫敦只要90分鐘。相較之下，已經退役的超音速“協和號”客機從紐約到倫敦要3個小時，一般噴射客機則要6到7小時。

雖然早在50年前，英國與法國合制的“協和號”，具有2倍音速的巡航速度，是相當成功的實用化超音速客機，但是由于進入超音速的特強音爆，很可能造成地面的噪音與毀損，因此它只能在海洋上空才能超音速，這使得“協和號”的航線受到極大的限制，只能經營少數幾段的大西洋兩岸航線。

如今，人類對航空技術的掌握比過去更多，因此靜音超音速也并非不可能，NASA設計的X-59實驗機，就采用了極為尖銳的外型，以及三角翼耦合前翼的方式，以降低音爆范圍。

在完成引擎的安裝后，X-59還不會立即試飛，團隊還必須進行一系列地面測試，了解機身配重、平衡程度，到2023年才會進行首飛。NASA在自己的社交媒體上表示，“我們夢想未來的超音速飛行，沒有巨大的音爆！”

不過，X-59實驗機離實用化的超音速客機還很遙遠，甚至是否有市場潛力都是未定之數。

另一個致力研發超音速客機的亞特蘭大新創公司荷姆斯也在研發超音速飛機，目前已在測試一款新型發動機。荷姆斯表示，這款發動機可以達到5馬赫的速度，是荷姆斯專為目前替美國空軍生產的小型超音速無人機設計。不過，在把尺寸放大后，將可以提供客機動力。

剛開始，超音速客機會比現有的客機小很多，甚至比可以搭載100人的“協和號”客機還要小。荷姆斯執行長皮普利卡說，綜合測算下來，我們的超音速客機機艙可容納20人。

皮普利卡說，“以今天的商務艙價格來看，我們預期可以獲利，但很難評估人們愿意為快5倍的速度付出多少錢，因為在產品問世和有確實數據前，沒辦法真正回答這個問題。”

制造超音速客機，發動機很重要。另一個致力研發超音速客機的新創企業轟鳴超音速遇到了引擎無著落的困局。原本協議研發民用超音速渦輪扇引擎的勞斯萊斯，在經過兩年的考慮后決定退出。

麻煩的是，其他的航空發動機制造商也沒有興趣，通用電氣航空、漢尼威爾和賽峰飛機發動機公司也公開表示，超音速發動機不是他們的優先事項。

轟鳴公司已獲得美國聯合航空公司的前期訂單，到2029年交付20架飛機，并可以選擇再增加40架。另外，美國軍火巨頭諾斯洛普-格魯曼也在7月與轟鳴達成業界合作，尋求軍用超音速運輸機的衍生型。

但沒有發動機，轟鳴的超音速客機夢或將終結。

目前，勞斯萊斯對于未來的超音速客運前景并不看好。會出現這樣的轉變，是因為各界開始重視起航空的排碳問題，國際民用航空組織 (ICAO) 指出，超音速飛行時，每名乘客每公里的燃料消耗量，是亞音速飛行的7-9倍。假如不修改現有超音速引擎的設計，那這種飛行就注定不環保。

轟鳴公司表示，它將使用可持續航空燃料（SAF），來抵消超音速旅行的碳排放。然而國際民航組織認為，可持續航空燃料應該用在更有經濟效率的地方，也就是亞音速飛行。

大噪科技現在必須說服發動機制造商，為他們研發油耗效率達標的引擎，或是修改飛機設計，但都是相當大的挑戰。

而在超音速客機研發方面，中國也不甘落后。

據媒體今年9月報道，中國正在研究高超速引擎的新式燃料，配方是一種結合了乙烯和煤粉的燃料，它的成本便宜，燃燒推力大，可以降低商業高超音速飛行的成本。

研發團隊主持人-南京理工大學瞬態物理實驗室的翁春生教授說：“煤粉的高能量密度、安全性和低廉的價格，使它作用于發動機燃料時，具有獨特的優勢。”

翁授教表示，與現代噴射發動機相比，新型發動機的燃油效率預計至少提高20%。它是以極快的爆炸增加推進，這種爆沖可以將更多的化學能轉化為動能。翁和他的同事相信，只要掌握新燃料的爆沖特性，可以實現7馬赫的效率飛行。

在今年5月，翁教授的團隊發表了一篇論文，提到使用氫氣或煤粉，作為燃料的爆震發動機原型。然而，液態氫需要的極低溫度才能保存，因此改用乙烯。論文中稱，在進行的測試中，使用乙烯-煤的高效的混合物燃料，產生的沖擊速度超過每秒2里，相當于6倍音速。

翁的團隊能否找到最理想的組合來使這項技術可行？目前的試驗似乎很有希望。（井上蛙）