即便協和式飛機早已停飛退役，超音速飛機復興的可能性卻仍然很大。
編者按：超音速客機曾經高調問世，后來又黯然退市。幾十年過后的今天，又有少數靜音超音速飛機逐漸進入大眾的視線。其中，加州帕姆代爾的洛克希德馬丁臭鼬工廠建造的靜音超音速飛機X-59 QueSST，有望于明年開展首次試飛。這篇文章來自編譯，文中介紹了有望復興的超音速航空業的發展現狀及多方觀點。
圖片來源：Matt Williams
就超音速航空業而言，盡管該行業曾經做出承諾，稱只需要兩個小時便能從紐約飛到洛杉磯。但實際上，這個行業從未真正起步。
在很大程度上，這是因為物理學的原因所致。具體來說，主要原因在于音爆，即飛機沖破音障時產生的雷鳴般的噪音。這種巨大的噪音，基本注定了超音速航空無法成為一項可行的業務。
據報道，在20世紀60年代的測試中，音爆震碎了窗戶、震裂了墻上的灰泥，并且還把擺在架子上的物件也震得摔了下來。
1973年，聯邦航空管理局（FAA）禁止民用超音速飛機在陸地上空飛行，飛機只能在海洋上空超音速飛行。
當時，最著名的就是協和式飛機（Concorde），它是由法國宇航和英國飛機公司聯合研制的一種中程超音速客機，客機機身線條流暢優美，在少數幾條航線上，其飛行時間還不到普通客機平均飛行時長的一半。
協和式飛機。圖片來源：Senohrabek/Dreamstime.com
但是，由于無法執飛潛在利潤豐厚的陸上航線，超音速旅行的商業前景也十分受限。
不過，美國國家航空航天局（NASA）和航空企業家們正在努力改變這一現狀。他們設計了一種新型飛機，能將那種巨大的噪音變成一種“安靜的音爆”，其產生的噪音不會大于在20英尺（約6米）外用力摔上車門的響聲。
這可能會促使聯邦航空管理局解除禁令，從而使只需兩小時便能橫跨美國大陸的超音速飛行成為可能。
“NASA研究這一項目的主要原因，是為了監管超音速飛行，使其符合有關規定，”NASA低音爆飛行演示項目經理克雷格·尼科爾（Craig Nickol）表示，“主要目標是為了開拓新市場?！?/p>
1947年10月14日，查克·耶格爾（Chuck Yeager）駕駛火箭動力的貝爾X-1在飛越加州東南部莫哈韋沙漠沖破音障，由此開啟了超音速時代。
在接下來的幾十年里，一系列軍用飛機、一架客機（1961年的一架道格拉斯DC-8），以及后來用于商業運營的蘇聯圖波列夫圖-144和協和式飛機等飛機都沖破了音障。后面兩種用于商業運營的超音速客機都出現過空難，目前也早已停飛。
更為成功的協和式飛機主要運營于跨大西洋飛行航線，單程機票價格大多為6000到7000美元，在大約三個半小時的飛行時間中，乘客則必須擁擠地坐在嘈雜的機艙內。
盡管如此，它仍然吸引了許多乘客去體驗這種飛行。經歷了27年斷斷續續的盈利，以及一次導致113人死亡的空難事件過后，這些在航班上提供香檳和魚子醬等餐食的超音速客機最終于2003年停飛。協和式飛機的首席飛行員所稱的“未來的客機”也就成為了過去。
即使協和式飛機停飛退役，但超音速飛機復興卻仍然是有可能的。超級計算機的出現，直接淘汰了曾用來設計超音速飛機的計算尺和對數表，工程師也能夠以相對成本較低的方式快捷地測試和調整虛擬飛機設計圖。
這正是美國國防部下屬行政機構美國國防高級研究計劃局（DARPA）和NASA于2003年所做的“音爆優化設計實驗”。該實驗證實，通過計算機設計而針對諾斯羅普公司（Northrop）F-5E超音速輕型戰斗機所做的修改，成功地按軟件所預測的方式消除了音爆。
“我們成功展開了試飛和測試，這一模型很好地預測了音爆?！蹦峥茽栒f，“這也可以證明，我們可以按照所預測的方式來優化設計音爆。這在歷史上也屬首次?！边@一證明也為后續研究奠定了基礎。
優化音爆實際上非常復雜。聲音在空氣中的傳播，就像往水中投入石子產生的水波一樣，通過波的形式向外傳播，這就是聲波。
當飛機飛行速度接近音速時，在機頭或突出部分，會出現一種像水中前進的快艇一樣的激波。飛機所發出的疏密狀的音波無法跑到飛機前方，所以全部疊加在機身尾部，形成圓錐形狀的音錐。
當激波向外傳播時便會互相干擾和影響，然后就會在機頭形成一道前激波，機尾形成一道后激波。
當這兩道激波觸及任何空間和物體時，都會感到一種強烈的變化，反映到人的耳朵里，使耳鼓膜受到突然的空氣壓強變化，就感覺是兩聲雷鳴般的巨響。這種響聲就是音爆。
美國國家航空航天局（NASA）聲學工程師亞歷山德拉·盧博（Alexandra Loubeau）稱，“正是壓力的變化才發出了巨響?！?/p>
NASA的研究，促成了靜音超音速飛機X-59 QueSST的成形，這是一種機頭似針尖狀的飛機，整個機身長約100英尺（合約29米），其中機頭長度為33英尺（合約9.7米）。
靜音超音速飛機X-59 QueSST。圖片來源：lockheedmartin
音爆產生的激波是無法完全避免的，但是通過最小化氣壓積聚的表面，并將它們分散到整個機身，就可以減少或優化音爆。
“你可以通過改裝飛機的方式，來改變激波對地面影響的強弱?！蹦峥茽栒f，“我們正在做的是試圖把激波散開，從而減弱沖擊力?！?/p>
在試圖重啟超音速航行的道路上，NASA并沒有孤軍奮戰。Boom Supersonic是一家總部位于科羅拉多州首府丹佛的超音速商用飛機研發公司。該公司首席執行官布萊克·肖爾（Blake Scholl）宣布了一個大膽的目標，即乘客只需要花100美元，就可以通過最多四小時的航程到達世界任何地方。
肖爾表示，盡管首先開通國內航線可以帶來更多的乘客，這也將為公司業務帶來比國際航線多出一到兩倍的發展機會，但公司還是計劃首先開通國際跨洋超音速航線，這樣也不必擔心音爆問題，同時也不需要等待有關政策規定的改變。
他補充道，僅僅制造更快的飛機并不能打造可持續發展的超音速業務；飛機還必須實現更快、更廉價、更環保的目標。他說，這項努力“必須實現100%碳中和?！?/p>
肖爾認為，通過使用更清潔的燃料和專為超音速飛行設計的新型發動機，可以有效實現提高飛行速度、節約成本和減少碳排放的目的。
這一做法與協和式飛機形成了鮮明對比，后者使用的是“超低效并且噪音極大的軍用改裝發動機，”肖爾說。
肖爾表示，在采用從20世紀70年代開始流行的現代材料、制造方法和效率的基礎上，這些發動機可以讓其公司的運營成本在使用協和式飛機發動機的基礎上降低75%。
不過，他補充說，他的目標是降低95%的成本。即使如此，他估計推出航線后最初的票價也估計和商務艙票價相當。
“離只需100美元的機票還有很長的路要走?！彼姓J道。
為了搶占先機，已經有多家公司在接觸跨國銀行高管、首席執行官以及對沖基金經理，向他們推介私人超音速商務機業務。
不過，盡管灣流（Gulfstream）等老牌飛機制造公司和Spike Aerospace等可靠的新興飛機制造商已經表明了自己的意圖，但私人超音速飛機目前仍然沒能飛上天空。
對此，主要障礙似乎是經濟因素所致。飛機制造的時間和成本超出預期，實屬正常，即使是私人飛機也不例外。
NASA有政府支持，盡管NASA沒有與任何特定的航空公司及制造商展開合作，但這些公司或制造商卻可以分享NASA的大部分研究成果，并從中受益。
然而，如果沒有政府支持，像灣流和Boom Supersonic這類公司的日子可能就不好過了。
美國超音速公務機制造商Aerion Supersonic的經歷，給我們敲響了警鐘。這家由資深航空業人士組成的公司，由億萬富翁羅伯特·巴斯（Robert Bass）出資，與波音公司（Boeing）展開了合作，并聲稱獲得了112億美元的訂單。
Aerion Supersonic AS2 超音速飛機概念設計圖。圖片來源：Aerion
由于無法籌集足夠的資金來維持運營，Aerion Supersonic于今年5月宣布關閉，目前正通過佛羅里達州一家法院進行清算。
佛羅里達州安柏瑞德航空大學（Embry-Riddle Aeronautical University）經濟學教授比揚·瓦西（Bijan Vasigh）說：“盡管超音速旅行對于國際貿易來說大有裨益，但它作為一項業務的生存能力還存在太多未知因素?！?/p>
“每天會有50人愿意搭乘超音速商用客機飛往倫敦嗎？我們了解這些乘客愿意付多少錢嗎？”瓦西問道。
“我們已經做了最好的預測分析，但未來一切都可能改變，就連最出色的經濟學家也無法確定答案?！彼a充說。
研究航空業的經濟學家、顧問亞當·皮拉爾斯基（Adam Pilarski）也認為，這些數字存在太多不確定性因素。盡管不是由大型飛機制造商來生產，但他仍希望看到超音速飛機投入制造和使用。
“這將讓其他所有的飛機都顯得過時?！逼だ瓲査够f。
他提到了在相關行業內標新立異的公司，比如埃隆·馬斯克（Elon Musk）投資的特斯拉（Tesla）或太空探索技術公司Space-X。
“馬斯克剛開始進入太空探索領域時，有誰愿意相信他？沒有人！” 皮拉斯基問，“有些人肯定會想‘這需要花多少錢？’，但誰又在乎呢？”
盡管皮拉斯基預測超音速航空終將取得成功，但他不愿下任何賭注。
“Boom Supersonic公司首席執行官布萊克·肖爾能成功嗎？”他問道，“我不知道。不過，他人不錯。但你要問我，我是否會在這個公司上投資，或者把子孫的教育基金投資于這個公司？答案則是不會?！?/p>
譯者：俊一
