【科技.未来】和谐客机黯然退场 超音速客机如何避免重蹈覆辙
和谐式客机和图-144曾经是我们超音速旅途的希望,但似乎随着和谐式客机2003年黯然退场而幻灭。人类对超音速航运念念不忘,近来一些公司,包括传统巨头和业界新创重新争相投入研发,是否可以解决过往的问题?
音爆问题尚待解决
要让超音速客机重临(《【科技.未来】巨头与新创进场 超音速客机重临》),一众公司必须面对技术上的老问题: 音爆(Sonic Boom) 。
顾名思义,超音速飞机飞得比自己发出的声波更快,这会产生冲击波造成音爆,产生巨响。1964年,美国空军在奥克拉荷马城65,000呎上空进行超音速飞行,测试对地面的影响,结果收到过万宗玻璃碎裂和灰泥剥落的投诉。因此,美国和欧洲至今都不允许超音速飞机在陆地上空飞行,和谐式客机(Concorde)当日也只局限于横越大西洋的少数航线。
针对音爆问题,不同公司有不同的处理方法。Aerion声称其开发的“无音爆巡航”(Boomless Cruise)技术,可让其AS2客机在1.2马赫飞行而没有音爆;Boom在测试过约千个设计后,声称其飞机在离地六万呎飞行时只有像电单车或割草机的噪音,最终成品可望比和谐号客机宁静30倍;Spike获得专利的“宁静超音速飞行技术”可防止音爆到达地面。
最新加入战团的有NASA和洛希马丁,两者在本年4月签订了价值近2.5亿美元的合同,将合力研发名为X-Plane、时速1.4马赫的静音超音速飞机,预计2021年先以不载客方式试飞,希望把音爆声量降低至像日常关车门时的声响:
NASA航空研究理事会副理事申金元(Jaiwon Shin)透露,X-Plane将于2022年在人口密集的上空试飞,并收集在该处生活的群众反应,成功的话希望能让相关部门修改现有法例:“当规矩改变了,将为航空业开了一道门通往国内及国际的超音速市场。”
具体落实存疑
然而,这些技术有多可信仍是未知之数,毕竟最早试飞的Boom XB-1,也要到本年底才进行。此外,航空分析员高尔斯(Peter Goelz)质疑一众研发公司有没有可行的商业模式。他对美国电视新闻网(CNN Travel)说:“和谐式客机当日其中一大挑战是载客量和燃料成本上的平衡。当日和谐式客机每程需要载客100至120人,才能让超音速载客飞行符合经济效益,但绝大部分的航线都蚀钱。”
票价过高是和谐式客机经常载客不足的原因之一,遇上经济不景气更成为它在2003年的死因。但Boom的创办人苏尔(Blake Scholl)有信心新一波的超音速客机不会重蹈覆辙,他对《连线》杂志(Wired)解释:“和谐式客机设计者当时未有足够技术,让超音速出行变得经济上可行,但现在我们可以。相比设计和谐式客机时,空气动力学、物料、引擎都有了重大变化,例如可用电脑模拟取代风洞、碳纤维比建造和谐式客机时更轻、引擎也未必需要后燃器。总合起来现时制造超音速客机,可比和谐式客机时的效率高75%,换言之,乘客比较能负担得起。”
同样从纽约到伦敦的来回机票,当日和谐式客机约11,000至13,000美元,Boom估算机票可减至5,000美元,即现时经济舱价钱约六倍。但Boom Airliner只有55个座位,比和谐式客机少一半有多,而仅有10个座位的Aerion和Spike,更明显只为少数富人而设。
票价过高是和谐式客机经常载客不足的原因之一,遇上经济不景气更成为它在2003年的死因。但Boom的创办人苏尔(Blake Scholl)有信心新一波的超音速客机不会重蹈覆辙,他对《连线》杂志(Wired)解释:“和谐式客机设计者当时未有足够技术,让超音速出行变得经济上可行,但现在我们可以。相比设计和谐式客机时,空气动力学、物料、引擎都有了重大变化,例如可用电脑模拟取代风洞、碳纤维比建造和谐式客机时更轻、引擎也未必需要后燃器。总合起来现时制造超音速客机,可比和谐式客机时的效率高75%,换言之,乘客比较能负担得起。”
同样从纽约到伦敦的来回机票,当日和谐式客机约11,000至13,000美元,Boom估算机票可减至5,000美元,即现时经济舱价钱约六倍。但Boom Airliner只有55个座位,比和谐式客机少一半有多,而仅有10个座位的Aerion和Spike,更明显只为少数富人而设。
航运分析师尤索夫(Shukor Yusof)对《南华早报》说:“超音速客机是很棒的想法,但现时航空业的重点在于低价和载量,这也是亚洲航空(AirAsia)、瑞安航空(Ryanair)、易捷航空(easyJet)等廉航风生水起的原因。当现有的航空已做得不错,我不知道大众有多大意愿购买超音速机票。 ”
同时,因速度和高度的关系,超音速客机的引擎比一般飞机大,并需使用更多燃料。相比航程3,900海里的和谐式客机,Aerion和Spike已把最远航程增至约4,000至6,000海里,但即使能航行9,000海里的Boom Airliner,从东京飞到洛杉矶也需要中途停站补充燃料,最终或限制了超音速客机能提供服务的范围和航线。美国航空租赁公司(AirLease Corp.)行政总裁普鲁格(John Plueger)就对超音速客机航线甚为保留,去年他对美国媒体CNBC说:“至少在15至20年内,我认为超音速客机在成本上很难有竞争力,不足以让航空公司一试。”
新一批的超音速客机将比和谐式客机飞得更快、更远、更静,但真正的民用超音速竞赛很可能不只于这些初创公司之间的研发比拼,更是他们与传统航空公司之间的龟兔赛跑。
上文节录自第118期《香港01》周报(2018年7月3日)《超音速客机重临 摆脱长途机之苦》。