自英法聯(lián)合研發(fā)的協(xié)和式飛機（Concorde）因2000年的重大墜毀事故而退役后，曾被冷戰(zhàn)技術(shù)競賽推至風(fēng)口浪尖的超音速客機隨冷戰(zhàn)一起走下了歷史舞臺。不過，美國國家航天局（NASA）在2012年宣布研發(fā)“X系列”超音速飛機，意在消除超音速“音爆”這個重大障礙，為重啟超音速空中旅行作好鋪墊。而這個名為“安靜超音速技術(shù)”（QueSST）的項目現(xiàn)在有了突破性進(jìn)展，近日，NASA官網(wǎng)宣布將在未來8周的時間內(nèi)對超音速X飛機的比例模型進(jìn)行風(fēng)洞測試。 如果你聽過超音速飛機的“音爆”，一定會深刻地理解“晴天霹靂”這個成語。當(dāng)物體運動接近音速時，會出現(xiàn)阻力劇增的現(xiàn)象，俗稱“音障”。音障一般在速度接近1馬赫（1馬赫即1倍音速，在不同介質(zhì)中傳播速度不同，在這里約為1225碼）時出現(xiàn)，而在飛機突破音障的一瞬間，新產(chǎn)生的波在舊波還未擴散開前就形成了，由此產(chǎn)生了一種聲波的密集疊加效應(yīng)。

　　英法聯(lián)合研發(fā)的協(xié)和式飛機（Concorde），服役期1976年至2003年。當(dāng)時世界上共20架。

　　伴隨著“音爆”產(chǎn)生的還有一種奇特的“音爆云”景觀。在激波面后方，由于氣壓驟增，空氣中的水蒸氣會迅速凝結(jié)成小水滴，如同一團(tuán)云霧。雖然“音爆云”美如畫，但“音爆”本身卻破壞力極大，輕者影響人類的生活和工作，重者甚至可以震碎玻璃。因此，許多城市上空禁止作1萬米以下的低空超音速飛行。

　　伴隨“音爆”產(chǎn)生的“音爆云”。

　　除了“音爆”之外，協(xié)和式飛機和蘇聯(lián)的圖-144飛機這樣的老一代超音速客機還有耗油大等嚴(yán)重技術(shù)缺陷。正因如此，盡管協(xié)和式飛機在冷戰(zhàn)競爭中成功擊敗圖-144，甚至使后者因過度模仿協(xié)和式飛機而落下了“協(xié)和斯基”的笑柄，但它依然經(jīng)不起一次空難的打擊而迅速消亡。

　　落下“協(xié)和斯基”笑柄的蘇聯(lián)圖-144。

　　為了突破這些技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)“更環(huán)保、更安靜”的新一代超音速飛機的夢想，NASA和世界軍工巨頭洛克希德 馬丁公司（Lockheed Martin）合作，通過對機身結(jié)構(gòu)的改造而消除“音爆”。洛克希德 馬丁在機身上利用多個平面的設(shè)計讓氣壓波保持分離，并設(shè)計了起到同樣作用的迷你T型機尾。

　　“X系列”飛機設(shè)計圖。 圖片來源：洛克希德·馬丁公司網(wǎng)站

　　項目總工程師Michael Buoanno表示，這樣的設(shè)計通過控制舉力和氣壓波力度來避免波紋疊加。由此，“X系列”飛機將在飛行時將形成S形的波紋，而非以往超音速飛機的N波。而它發(fā)出的聲音則是輕微的隆隆聲，而非劇烈的爆破聲。NASA希望最終能將超音波飛機的聲音降至75分貝以下。

　　在一個名為格林（Glenn）的風(fēng)洞中，X飛機模型將經(jīng)受0.3~1.6馬赫風(fēng)速的挑戰(zhàn)，模擬飛機在起飛，航行和降落時的情景。工程師們將通過這次實驗分析X飛機在空氣動力學(xué)中的表現(xiàn)，同時對其動力系統(tǒng)進(jìn)行部分檢測。NASA工程師Ray Castner 解釋道“我們將從不同角度測量模型的舉力、托力和邊動力，由此判斷模型的表現(xiàn)是否符合預(yù)期?！?這次測試中的模型只有實際飛機體積的9%，但如果這次風(fēng)洞測試成功，那安靜超音速技術(shù)就向前邁進(jìn)了很大一步。

　　NASA 機械工程師Dan Pitts正在調(diào)制X飛機的9%比例模型。來源NASA官網(wǎng)

　　如果一切順利，NASA將于2020年打造出真正的“X系列”安靜超音速飛機。這一目標(biāo)能否如期完成，主要取決于NASA能否拿到足夠的經(jīng)費將項目進(jìn)行下去。