我的飞机比你的快
飞机制造商正在研制一种大人物们离不开的飞机。超音速公务机即将日问世
作者: Stuart F. Brown
虽然豪宅、超级跑车和量身订做的服装都是好东西，但在“能显示地位的商品”这个领域里，公务机无疑是最具诱惑力的玩意儿。能胜过它的，也只有速度更快的公务机。所以，一架快得多的飞机也许能引起你的兴趣吧？比现在慢吞吞的“湾流”（Gulfstream）和 Citation 飞机快一倍，感觉如何？
面对上百亿美元潜在市场的诱惑，再加上美国国防部和国家航空航天局（NASA）的巨资投入，洛克希德－马丁（Lockheed Martin）、波音（Boeing）和法国达索公司（Dassault）等飞机制造商都在跃跃欲试，要设计新一代深受欢迎的小喷气机。如果这种飞机能符合噪音和环保标准的话，它将改变时空的格局。一架 1.8 马赫速率的超音速喷气机从伦敦飞到洛杉机──经停新泽西泰特伯勒机场（Teterboro）加油──旅程将比正常飞行时间缩短近八小时。
突破音障并非难事，军用喷气式飞机早在 50 年前就做到了。但是，要制造具有如此速度的公务机就不那么简单了。为了实现这一目标，制造商必须先克服一系列法律障碍，我们可以称之为“音爆难关”: 美国联邦航空局禁止在陆地上空超音速飞行，其他国家管制陆地线路的航空机构也是如此。
此外，研发一架新型飞机的费用也十分昂贵，超音速喷气机的最终价位可能会是目前顶级公务机的两倍，而后者的价格已经达到惊人的 4,500 万美元了。不过，供职于弗吉尼亚州费尔法克斯市蒂尔集团咨询公司（Teal Group Corp.）的航空顾问理查德•阿布拉菲亚（Richard Aboulafia）预言，即使是这样的天价，仍会有许多人渴望购买。他指出，4,500 万美元喷气机的现有市场规模已经大大超乎所有人的想象。用他的话讲，“超音速公务机市场是航空业的最后一片处女地，它正等著科技跟上来。顶级客户是不在乎价格的。”
飞机制造商抛出超音速公务机概念还有别的原因。雷神飞机公司（Raytheon Aircraft）的高级设计部主管山姆1布鲁纳（Sam Bruner）表示，“制造这样的公务机将为最终推出体积更大的大众化超音速客机铺路。”另外，超音速喷气机的研发工作也有助于制造商为美国国防部制造隐形性能更好的战斗机和无人驾驶飞机。
消除音爆的最新研究成果让人们看到了希望，超音速公务旅行将不再是协和机绝迹后的白日梦想。代表公务机制造商利益的贸易机构──通用航空制造业协会（General Aviation Manufacturers Association）高级副总裁罗纳德•斯旺达（Ronald Swanda）兴奋地说，“我们认为不会再出现音爆了，人们只会听到飞机低于音速飞行时发出的那种｀嗖嗖＇的声音。”
人们对解决音爆问题的乐观态度来自于国防高级技术研究计划署（DARPA）资助的“静音超音速平台”计划。2001 年，计划署为诺斯罗普•格鲁曼公司（Northrop Grumman）和国家航空航天局提供了 700 万美元经费用于研究如何减弱音爆。去年 8 月，在位于加利福尼亚州莫哈韦沙漠的国家航空航天局德来顿飞行研究中心（Dryden Flight Research Center）进行了一系列超音速飞行测试，结果由诺斯罗普公司制造的 F-5 战斗机（机头经过特殊改造）产生的音爆强度比标准型 F-5 战斗机低三分之一。这种试验机的机头经过加厚之后看起来就像鹈鹕的喙（见本文末页图）。虽然外观丑陋 ，但却证明了对飞机外型的改良能够减轻超音速激波对人耳的冲击。现在，航空设计师正在研究为减弱音爆而对飞机全身进行优化改造之后会使飞机变成什么模样。其最终结果将关系到新型民用超音速飞机能否得以生产；只有大幅降低音爆才有可能说服管理部门修改相关法规。
马赫 2 型协和机（巡航时速约 2,172 公里）没能商业化的主要原因就是音爆问题。我手头就有一个令人泄气的例子: 一架协和机想从纽约的肯尼迪机场飞往西雅图飞机博物馆一个废弃飞机停放场，却遭到拒绝而不能飞越美国领空，结果只能按照特别安排的路线向北飞越人口稀少的加拿大。这只漂亮的大鸟在服务生涯中因为其产生的强烈音爆会对飞经地区的人们造成伤害而无法按照寻常路线飞行。
一旦必要的技术环节取得突破，就完全会有买家等著争购这种有望在十年左右投产的小型超音速飞机。分析师阿布拉菲亚同时为三家飞机制造商和三家飞机发动机生产商服务，他的调研预测超音速公务机市场将达到 400 架左右的规模，每架飞机标价在 7,000 万至 8,000 万美元之间，这一市场规模将持续 20 年左右。这些巨大的数字足以令那些航空业的老总们深信该市场存在商机。法国飞机制造商达索猎鹰飞机公司的首席执行官约翰•罗桑瓦隆（John Rosanvallon）认为，至少要卖出 200 架，对研发这一超新产品的投入才是值当的。猎鹰公司的母公司达索曾制造过著名的“幻影”系列超音速战斗机，它已经提出要制造三发超音速公务机（见本文末页图）的计划。该公司正寻找一家美国飞机公司作为它的合作伙伴来分担财务和技术风险。
雄心勃勃的公司远不止达索一家。一些世界上最可怕战斗机的制造商都对这个潜在市场虎视眈眈，比如波音、雷神以及俄罗斯的苏霍伊公司（Sukhoi）等。湾流飞机公司提出了摇翼式飞机设计方案，取名“静音超音速飞机”。 洛马公司具有传奇色彩的臭鼬工厂（Skunk Works）素以研制隐形飞机和侦察机而闻名，它也一直没闲著。有意思的是，臭鼬工厂的研究工作得到了一位大富豪的支持，他的身份无人知晓。他会是谁呢？沃伦•巴菲特在 1998 年购买了管理私人飞机共同持有权（指由几家公司或几个人参股，共同购买一架飞机，交给专业公司统一管理、统一服务──译注）的奈特捷公司（Netjets）。不过，他向《财富》杂志确认那个人不是他。
传统的喷气式飞机（包括公务机和客机）的巡航速度是音速的五分之四，约合时速 850 公里。飞机以这个速度飞行时，空气可平稳地在机身周围滑动。但是，当安装了高性能军用发动机的超音速飞机在接近音速时，空气就来不及散开。它开始堆积成向外流动的压力波，就像船在海上航行时船尾留下的痕迹一样。当这些压力波到达地面时会劈啪作响，不仅使人受到惊吓，还会把窗户震得乱响。航空工程师都清楚，音爆的强度是跟飞机体积成正比的──因此他们想把第一架超音速客机造得小一点。工程师们无法完全消除音爆，不过他们希望能通过改良飞机的外型来减缓它。这种方法可能会降低燃料的利用效率。“低音爆飞机会比经过以速度为目的的优化设计的飞机来得费油，不过我想这应该不是个太大的问题，” 国家航空航天局负责 F-5 型飞机飞行测试的首席调研员埃德•赫林这样认为。
造出超音速飞机的另一个重要因素就是要有合适的发动机。飞机在起飞、降落和滑行时不能吵得让人受不了。在超音速飞行时，它也不能像协和机那样配备极耗油的加力燃烧室。也许军事技术有解决的办法。普惠公司（Pratt & Whitney）的工程师正在与机身构造师（也就是常说的飞机建造师）讨论如何将现有的发动机制造技术上应用在公务机上──洛马公司的最新型 F-22 战斗机发动机就没有加力燃烧室，可照样能做“超音速巡航”。 普惠公司称它还能设计出特殊的排气管，使飞机在滑行和起飞时压低噪音。另外，它还表示它有制造符合环保要求的燃烧室的先进技术。该公司的高级发动机项目主管西米恩•奥斯汀（Simeon Austin）透露，“目前大部分超音速公务机方案中设想的巡航速率都在 1.6 马赫（时速 1,690 公里）至 1.8 马赫（时速 1,915 公里）之间。公务机在 1.6 马赫的速度飞行时，它的发动机的温度或压力不能高于日常起飞时的大多数客机。”
如果机身构造师真的开发出超音速公务机，那么到底谁会一掷千金来特意购买呢？奈特捷公司的执行副总裁理查德•史密斯（Richard Smith）很乐意买。他说，“时间是金钱，买的就是速度。1.8 马赫的速度最好卖。”他认为，航空业界造出的飞机得能够承载八名乘客，进行从旧金山到东京的 4,750 海里越洋飞行。他同时希望飞机的发动机在超音速飞行情况下可以运转至少 2,000 小时才需要维护（其实，军用飞机的超音速飞行时间非常短，但它却比客机需要更频繁的保养）。他还认为，当务之急是让美国联邦航空管理局（FAA）和美国环保署（EPA）制订出飞机必须达到的噪音和环保数字指标。去年 11 月和今年 5 月，机身及发动机制造商、潜在买家和联邦官员会聚一堂，探讨供飞机建造 师遵循的发展计划。史密斯评价道: “国家航空航天局从商界得到了所需的思路，用来明确发展目标。”
一旦有了切实的目标，下一步就顺理成章地要制造一架模拟飞机，即用于试验的一次性飞机，以最终验证外型的改变是否能使飞行成为稳定的超音速飞行，同时产生足够低的音爆。有些工程师认为，对地面每平方英尺 0.3 磅的音爆“超压”可以被人们接受；协和机发生的高音压力有时超过 2.0 磅，比打雷还响。制造一架低音爆模拟飞机的成本估计在 7.5 亿到 15 亿美元之间。多年来，国家航天航天局已经研制了一大系列的模拟飞机，不过，它现在要配合布什总统提出的送宇航员上月球和火星的任务，不可能再投入这么多资金来研制大佬的飞车了。雷神飞机制造公司的布鲁纳预测，经费问题可以采用产业界－政府共同筹资之类的方式来解决。雷神公司渴望将其在轻型复合材料结构自动化生产方面的专长运用到新型超音速飞机的研制上。
波音一直在研究能载客八至十名、速率在 1.2 马赫到 1.8 马赫之间的概念型公务机，从前它也曾和苏霍伊商谈过成立合资企业。波音销售豪华型737飞机的公务机部门总裁李•蒙森（Lee Monson）坦言: “我们从音速巡航机计划（后撤消）得到的教训是，民航机提速的意义并没有我们想象的那么大，但对于公务机市场来说，存在对大幅提速飞机的潜在需求。”除了企业飞行市场外，蒙森认为政府政要座机市场和运送时间紧迫物品的空运快递市场也会有少量需求。
研究超音速公务机潜在市场的人士在有个问题上观点一致，那就是对于这个市场，一家飞机制造公司就已足够: 互相竞争的飞机制造商和财团将拼个你死我活。奈特捷公司的史密斯预计，每架超音速飞机的标价将会达到 1 亿美元，但如果采用共同购买的形式购买世界上最快的客机，这个价格是买家可以接受的。如果这个航空童话成为现实，那些一掷千金的买家就要夸耀他们到达目的地所花的时间有多短了。它绝对是显示地位的商品！
译者: 陈晔
