来源：果壳网
蔓延全球的新冠疫情，让民用航空业一夜之间陷入泥沼，然而正所谓 " 胆小者看到危机，胆大者看到机会 "，一些新锐航空飞行器制造企业和航空公司，就在筹划一种更快捷，更舒适的全新的航旅出行方式。说不定，等疫情结束后不久，我们再次出行时，就能体验到它。
超音速客机，请求出战！
这种全新的出行方式，就是超音速客机。来自美国科罗拉多的航空初创企业 Boom Supersonic 于近日宣布，明年 1 月 7 日，它将正式推出自己的单座超音速原型机 XB-1，并将在年内试飞。
展示中的 XB-1 原型机 | https://boomsupersonic.com
XB-1 的最高速度设置为 2.2 马赫，航程超过 1900 公里，采用 3 台通用电气公司出品的 J85-15 引擎。公司创始人布莱克 · 绍尔，精力充沛，野心勃勃，曾经就职于亚马逊，拥有私人飞机驾驶执照。
他声称，自己要做民用航空界的埃隆 · 马斯克。而 XB-1，就是未来民用航空界的 SpaceX。
" 序曲 " 与 XB-1 飞行想象图 | https://boomsupersonic.com
绍尔宣称，如果 XB-1 试飞成功，那么公司下一步计划就是建造以 XB-1 为蓝本的大型超音速客机 " 序曲 "。序曲机长 51 米，翼展 18 米，最大载客量大约为 55 名，最大航程 8800 公里，时速同样为 2.2 马赫，整体客舱皆以商务舱标准建造，预计在 2030 年投入使用。
" 更少的乘客，更舒适的旅行环境，更短的飞行时间，想想看，从东京到西雅图，只要 4 个半小时，是不是令人兴奋！" 绍尔表示。
英国航空公司的 " 协和 " 超音速客机 | www.bbc.com
当然，超音速客机并不是一个时髦的新发明，它曾经短暂出现在民用航空历史上：1976 年，英法两国联合研制的 " 协和 " 超音速客机正式投入运营，直至 2003 年退役。
" 协和 " 客机座舱，以其精致的餐食和周到的服务著称 | www.bbc.com
曾几何时，" 协和 " 是空中旅行 " 逼格 " 的最高境界，它能以 2.04 倍音速的速度飞行，在 3 个半小时之内，就能将 92 名～120 名乘客从西欧送至美国东海岸。宽敞的空间，考究的装饰和精致的空中餐食，构筑了它独特的魅力。
然而，与之相对的是，" 协和 " 客机平均往返机票价格为 12000 美元，是标准航班价格的 30 倍左右，从而导致需求不足，最终只交付了 14 架，大多数航班的空座率超过 50%，而且乘客多来自常旅计划升舱。
最后，70 年代的石油危机，导致航空燃料价格急剧上涨，使得 " 协和 " 更加难以为继。2000 年 7 月，法航一架 " 协和 " 从巴黎戴高乐机场升空后不久，由于操纵事故不幸坠毁，造成 113 名乘客罹难，从而为 " 协和 " 的棺材敲上了至关重要的一枚钉子。
所以，在 " 协和 " 退出历史舞台将近 20 年后，超音速飞行如果要想成为我们的旅行方式，首先要让人 " 付得起 "。和马斯克的 SpaceX 一样，序曲计划将通过 " 走量 " 模式，摊薄运营维护成本，让价格更加亲民。
绍尔宣布，批量生产的序曲，将可以把单机价格降低到 2 亿美元左右，而 2 亿到 4 亿价格区间的中小型民用航空机市场还是蓝海，尤其对于需求相对稳定，讲求效率和舒适的商务航空来说，市场还有不少潜力可挖。
" 序曲 " 超音速客机座舱概念图，其卖点在于 " 普通人支付得起的超音速商务舱旅行 " | https://boomsupersonic.com
绍尔盘算，在 2030 年投入使用后，" 序曲 " 的产量将迅速扩展到 1000 架左右，规模化的运营，能让它的票价与当前跨国普通航班商务舱处在同一水平——只要付出大约 4000 美元，就能乘坐 " 序曲 "，在五个小时之内从东京飞抵洛杉矶。
这个价格，是 " 协和 " 客机票价的四分之一。届时，1000 架序曲的载客能力可以满足全球超过 500 条越洋商务航线的需要。
飞得更快，还要更环保
不过，横在 XB-1 和 " 序曲 " 面前的拦路虎还有一只，就是国际航空业面临的环保压力。从 2019 年 1 月开始，全球航空运输业碳中和方案及减排计划正式实施，目标是在 2050 年将全行业二氧化碳排放量较 2005 年减少 50%。
2018 年 7 月，国际清洁交通委员会在一份针对超音速客机的环评报告中指出，在现有技术标准下，超音速客机可能在碳排放上超出现有标准 70%，每位乘客消耗的航空燃料大约是亚音速喷气客机乘客的 5 倍以上，更不用提超音速客机所造成的噪音污染了。为此，委员会对超音速客机的发展持谨慎态度，并敦促各航空公司与飞行器研发企业早日出台技术革新与管理措施。
对于这个问题，Boom Supersonic 的解决方案可谓多头出击，开源节流并举。
首先，为了降低燃料成本和碳排放，绍尔宣布 XB-1 和 " 序曲 " 使用替代合成燃料：利用直接空气捕获技术，从空气中提取二氧化碳，再利用水电解和燃料合成过程来生产清洁的液态烃燃料。另外，公司宣布，" 序曲 " 将不采用 XB-1 的 J85-15 引擎，而改与罗尔斯 · 罗伊斯合作，后者将为 " 序曲 " 开发效率更高，更节能的全新涡扇发动机。
生产线上正在组装的 XB-1 机身 | boomsupersonic.com
第二，是从飞机结构下手。当飞机超音速飞行时，气流会对机身传来规律性震动，为了对抗这种震动，就需要更坚固的机身结构，而超音速客机独有的 " 细长型 " 身材，又对机身结构的设计施加了严格的限制，使得任何 " 减重 " 方案都困难重重，稍一不慎，就会导致机体强度的降低。
对此，Boom Supersonic 的应对方案是，XB-1 和序曲在设计中，都将大量使用碳纤维材料和钛合金，许多部件将采用 3D 打印技术，从而力争在保持机身结构坚固的同时，减轻整机重量，并抵御超音速飞行空气摩擦引发的高温。根据 Boom Supersonic 公布的数据，XB-1 的机身最高耐温上限能够达到 148 摄氏度。
机体横截面积变化与遭遇阻力关系图，可以看到，左边机体横截面积变化剧烈的设计方案，遭遇的空气阻力将随着面积的增大而急剧上升，右边的 " 小蛮腰 " 方案遭遇的空气阻力则显著减小 | www.geekswipe.net
另外，XB-1 和 " 序曲 " 都改进了外形与气动布局，从公开资料上看，它们都有令人过目不忘的 " 小蛮腰 " 设计，从而使机翼宽度最大处机身最窄，总体横截面积变化平缓。从航空动力学角度讲，机体横截面积变化越平缓，它遭遇的阻力就越低。
嘘！别让下面的人听到！
更轻的重量和改善的外形布局，不仅能有效降低能耗，削减碳排放，还能有效减轻 " 音爆 "。
由于音爆，所以预计开通的超音速客机航线大多为越洋飞行路线 | www.aero-mag.com
" 音爆 " 是飞机超音速飞行时，产生的冲击波所引发的巨响。由于飞机速度超越音速，坐在飞机里的人无缘听到 " 音爆 "，而对地面上的人，音爆则形成了难以忍受的巨响。
" 协和 " 之所以受到抵制，就是因为沿途造成的音爆。有个段子就叫做：" 协和从华盛顿超音速飞去圣地亚哥，站在芝加哥都能听到它的噪音。" 所以， 现阶段筹划中的超音速客机航线，大部分被设定为跨海长途飞行，也是因为越洋飞行中，下方基本不会有居民存在。
不过，机场终究是要建在陆地上的繁华城市附近的，起飞降落阶段依旧会影响到沿途居民，所以要消除音爆，还是要从飞机本身的设计入手。
" 协和 " 客机超音速飞行时形成的两重 " 音爆云 " | www.spkeaerospace.com
常规的超音速喷气飞机，空气冲击波从机头到达机尾翼的时候增强，形成两次明显的音爆，所以 XB-1 的外形设计与 NASA 和洛克希德 · 马丁设计的 X-59 静音超音速技术飞机颇为相似：两者都采用了细长机身，机翼从机身向外的延展角度与厚度都进行了优化，以减弱超音速飞行中机身产生的激波。
另外，根据推测，XB-1 和 X-59 一样，机翼尖端也进行了特殊设计，使帮助飞行器机体在超音速飞行时产生的激波大部分向上方发散，仅剩小部分强度较小的余波射向地面，将噪音降低为可以融入城市环境背景噪音的程度。绍尔已经向外界保证， " 序曲 " 产生的音爆级别大约只是 " 协和 " 的 1/30。
截至目前，" 序曲 " 客机已获得价值 60 亿美元的意向订单，买家包括维珍集团和日本航空，后者在 2017 年向 Boom 投资了 1000 万美元。
Aerion AS2 超音速科技飞行想象图 | https://www.ainonline.com
维珍航空马赫 3 科技飞行想象图 | www.aero-mag.com
当然，垂涎于超音速民用航空市场的，远远不止 Boom Supersonic 一家。有力竞争者包括波音支持的 Aerion 公司，它在今年 4 月宣布在佛罗里达投资 3 亿美元建造一座工厂以制造 12 座超音速客机 AS2；太空狂人理查 · 布兰森也来插了一脚，宣布维珍航空将开发超音速客机马赫 3。
这款豪华超音速公务机 " 机如其名 "，最大时速能够达到 3 马赫，从纽约飞到伦敦只需 2 小时，不过票价就非一般人能够负担，估计不比布兰森的太空旅行飞船银河号便宜多少。
届时，也许我们相约旅行的口号就变成 " 一起坐飞机出去玩吗？坐一次能吹一辈子的那种？"
