XB-1超音速原型机试飞成功,民用超声速客机有望再度归来

2024年3月23日消息,当地时间3月22日,Boom Supersonic宣布全球首架独立研发的超音速喷气机XB-1在美国加利福尼亚州莫哈韦航空航天港成功首飞。

与Boom超音速客机Overture 一样,XB-1采用最先进的技术来实现高效的超音速飞行,包括碳纤维复合材料、先进的航空电子设备、数字优化的空气动力学和先进的超音速推进系统。

block 首飞成功

XB-1从莫哈韦航空航天港起飞,该空域曾发生过许多历史性的首次飞行,包括贝尔 X-1,北美X-15和洛克希德 SR-71 (黑鸟)的飞行。XB-1实现了所有测试目标,包括安全成功地达到7120英尺(注:约 2170 米)的高度和高达238 节(440.78 千米 / 时)的速度。

XB-1_1▲XB-1飞行前拍摄的驾驶舱照片

XB-1_boom▲Boom的控制室工程师密切关注任务进展
Boom 公司表示,协和式飞机退役二十年后,XB-1的首飞标志着民用超音速飞机重返天空,为主流超音速旅行的复兴铺平了道路。

XB-1_2▲XB-1示意图,图注显示“XB-1长62.6英尺,翼展21英尺”

XB-1_3▲XB-1首飞后着陆

XB-1 验证了关键技术和创新,包括:

  • 增强现实视觉系统:两个安装在机头的摄像头,通过姿态和飞行路径指示进行数字增强,为高分辨率飞行员显示屏提供信号,从而实现出色的跑道视野。该系统可以提高空气动力学效率,而无需移动机头的重量和复杂性。
  • 数字优化的空气动力学: 工程师们使用计算流体动力学仿真来探索 XB-1 的数千种设计。其结果是优化的设计,将起飞和着陆时的安全稳定运行与超音速下的效率相结合。
  • 碳纤维复合材料:XB-1 几乎完全由碳纤维复合材料制成,使其能够在坚固、轻巧的结构中实现复杂的空气动力学设计。
  • 超音速进气口:XB-1 的发动机将缓慢的超音速空气吸入到亚音速,有效地将动能转化为压力能,使传统的喷气发动机能够为 XB-1 提供从起飞到超音速飞行的动力。

XB-1原型机的成功试飞为 Boom Overture客机的量产打下基础,后者是由Boom公司推出的一款超音速客机,计划于2026年进行首飞,并在2029年投入商业运营。

目前,Boom已经收到来自美国、日本等航空公司的130份订单,Overture将以1.7马赫(2082.67千米 / 时)的速度搭载 64-80名乘客,大约是当今亚音速客机速度的两倍。

block 赢得超音速竞赛的关键技术

根据3D科学谷的市场研究,增材制造-3D打印可能是赢得超音速竞赛的关键,增材制造在其中的应用空间很大,包括金属3D打印超燃冲压发动机几乎全部的零件,3D打印热混合动力发动机中防止结冰的推进剂注射器系统,结构部件等等。还包括3D打印在陶瓷、碳纤维材料、金属陶瓷连续体等方面的应用。

Valley_超音速©3D科学谷白皮书

早在2022年底,Boom公司宣布了与三个行业领导者合作开发 Symphony™发动机的计划。其合作伙伴包括用于发动机设计的 Florida Turbine Technologies (FTT)、增材制造技术设计咨询的 GE Additive 以及飞机维护的 StandardAero。

symphony_BoomSymphony™将是一款双转子中涵道比涡扇发动机,其基本发动机架构与目前为所有现代商用飞机提供动力的发动机架构相同。与亚音速涡轮风扇不同,这种新的推进系统将包括动臂设计的轴对称超音速进气口、可变几何形状的低噪音排气喷嘴和被动冷却的高压涡轮机。通过 Symphony 计划,Boom超音速可以为其客户提供具性价比和对环境友好的超音速飞机。Symphony发动机将采用定制设计,利用成熟的技术和材料来实现最佳超音速性能和效率。作为Boom超音速Overture飞机的新推进系统将在净零碳排放下运行,不过Boom并未解释如何实现净零碳排放。Symphony 预计可将服役时间增加25%,并显著降低发动机维护成本,从而将航空公司客户的总体飞机运营成本降低10%。

l 来源:航空制造网

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