主题：【原创】比声音还快（一）（完） -- 晨枫

第二代超音速客机以“高速民航运输机”（High Speed Civil Transport，HSCT）为旗号，重点在于经济性，要求借鉴已经在高亚音速宽体客机上大见成效的先进涡扇发动机技术，在低速时也有不亚于亚音速客机的经济性，同时大大增加载客量，改善航空公司的人-公里成本。

美国的几个HSCT方案都大同小异，但尺寸比第一代要大得多，动辄载客300人以上。波音把波音2707-300从架子上拿下来。掸掉灰尘，“老太婆抹粉”，以旧充新。麦道的方案和波音的差不多，NASA和以制造海军战斗机著称但从未涉足民航客机领域的沃特（Vought）合作，也拿出一个大同小异的方案。只有洛克希德的方案有点新意。洛克希德方案也是有尾三角翼布局，但是三角翼延伸出去，成为箭形翼。最特别的地方是发动机，四台发动机两两成对，一个在翼下的常规位置，另一个却在翼上。机翼上表面的气流速度较快，流场分布也较复杂，所以很少有把发动机布置在机翼上面的。仅有的特例是利用上表面吹气增升效应（也称Coanda效应）的安-72和波音YC-14，利用发动机喷气流在机翼上表面吹过，引射更多的气流，达到增升的效果。此外还有道尼尔VFW614和本田喷气机采用翼上发动机，但那是为了降低机翼离地高度，缩短起落架长度，在气动设计上并没有太大的优越性。洛克希德的这个方案明显不是利用Coanda效应，也没有缩短起落架的意思，其用意不是太清楚，但是外形特征明显，看起来很酷。协和式和图-144的机头锥可以下垂，这是为了解决起飞、着陆时飞行员的视野问题，但带来了不小的重量代价和机械上的可靠性问题。HSCT方案基本都采用闭路电视来帮助解决飞行员视野的问题，而采用固定的机头锥以节约重量。

波音HSCT正在朝阳中起飞

波音HSCT想象图，采用4台变循环发动机

麦道的HSCT方案三视图，机翼略宽一点，具有前缘襟翼，以改善低速时的操控性能

飞向夕阳的麦道HSCT和麦道本身，麦道在MD-11销售呆滞、A-12下马和ATF和JSF落选，再也没有喘过气来，最后降下了帷幕

NASA-沃特HSCT方案，介于波音2707-300和洛克希德SCV之间，同样具有前缘襟翼

洛克希德HSCT，注意其独特的发动机安装方式

本田的喷气公务机Hondajet，发动机安装在机翼上方

可以看到，本田喷气机的起落架很短

战前曾制造当时世界最大的水上客机Do228的道尼尔，战后只有小打小闹的本钱了，VFW-614是道尼尔制造的最大的飞机了，这是仅有的几种喷气发动机安装在机翼上方的一种

道尼尔的VFW-614短程喷气客机，同样具有很短的起落架

英法也合作研制协和式的后继，在气动外形上继承协和式的基本布局，但是增加了鸭式前翼，以改善低速时的操控性能。“协和之子”有两种大小，一个载客250人，采用类似协和式的S形前缘大三角翼；另一个则载客400人，大三角翼更呈箭形，也就是说，后缘带一点后掠。苏联只提出了图-244的方案，但没有花太大的力气。

1991年巴黎航展英法合作的“下一代协和式”模型

英法合作的“下一代协和式”，这是小号的

“下一代协和式”的三视图

图-244的想像图，设想载客300人，航程达10000公里

图-244三视图

第二代超音速客机的气动设计没有革命性的突破，只是在第一代基础上作一些精细的修改。然而，最主要的发动机技术依然没有取得突出性进展。民用的大流量比涡扇发动机在亚音速客机上取得巨大的成效，极大地降低了油耗和噪声。但大流量比涡扇发动机的迎风面积太大，其高效率和低噪声是靠降低排气速度、增大排气流量来实现的，这和超音速巡航的要求相冲突，超音速客机难以利用。军用的高推重比低流量比涡扇发动机取得了重大进展，在战斗机的很大一段性能包线内，大大提高了推力，降低了油耗。但是那是针对中空中速格斗机动而优化的设计，超音速能力是偶尔为之，并不是打算用来作持续的超音速巡航的，对于超音速客机来说，收效依然有限。对超音速客机的经济性的大问号继续存在，出于音爆的原因，大陆航线禁止超音速飞行，这进一步加深了经济性问题，第二代超音速客机的研制无疾而终了。

然而，人类的超音速之梦并没有就此挥之而去。超音速客机在人们意想不到的方向异军突起，以前不为人们注意的领域差点接过了超音速客机的接力棒。如前所述，音爆的强度不光和飞机的速度有关，也和飞机的大小有关。尺度较小的超音速飞机的音爆比大型超音速飞机小很多。90年代初，世界上公务飞行掀起了一个小高潮，以制造高机动性超音速战斗机著称的苏霍伊和格鲁曼合作，首先提出超音速公务机（supersonic business jet，SSBJ）的概念，以后达索和其他公司也跟进，其中Aerion的超音速公务机的速度达M1.6，航程7200公里。但是公务机的事情像时装一样，此一时彼一时，超音速公务机最后还是没有成大事。一波未平，一波又起，波音在图谋对抗空客的巨无霸A380客机时，想剑走偏锋，推出“音速巡航者”（Sonic Cruiser），航程16000公里，以0.95马赫的速度飞行，在不引起音爆的前提下，最大限度地提高巡航速度，而油耗只比同级高亚音速客机告15-20%。波音的如意算盘是长途高速的点到点航线，但波音的侧手剑在现实面前一折两段，航空公司和旅客对“音速巡航者”的概念不感兴趣，为不到10%的速度提高而巨资更新机队和增加油耗不值。波音只好悄悄地中止了这个计划，代之以循规蹈矩的波音787。日本从90年代开始研制称为NEXST的超音速客机，并在2002年7月在澳大利亚的沙漠中，成功地进行了小比例模型试验。计划载客量300人，航程12000公里，要求在2015年将新型超音速客机投入运行，但要是按照现在这个进度，恐怕不大可能。

波音“音速巡航者”（Sonic Cruiser）的想象图

波音想得很美，但是脱离实际，所以只有想象图可看了

苏霍伊和湾流（Gulfstream）合作的S-21超音速公务机方案

S-21后来由双发改为三发，气动布局也有所改变

达索的超音速公务机模型，仍然采用达索独特的三发布局

Aerion的超音速公务机（SBJ）想象图，像一架放大的F-104

Aerion SBJ的机内

日本的NEXST先进超音速客机和火箭助推器

NASA的先进超音速客机模型