从HSCT中得出的教训
美国航天航空局预计超音速客机将于2015年投入运行,它将比波音飞机,快1倍以上。它采用无窗驾驶舱,取而代之的是平板显示装置,提供计算机生成的图像及其它信息,即便有或其它坏天气也不影响驾驶。整个机舱可容纳约300名乘客,而在机舱内座位的排序是不同的,在前后不同的位置上,地板角度是有变化的,它的燃料存于箭头形机翼中,而方形排气管则融入机翼。
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在其高速的巡航过程中,混合槽向外前方转动,脱离排气气流,并且挡板被排气流打开。而在低速飞行时,混合槽伸进发动机排气气流中,将空气与发动机喷出的气体混合起来。
而在HSCT计划开展之初,却有一个关键问题等待解决,那就是噪音问题,如果不能满足规定的噪音标准,那不管飞机性能多么好,运行多么经济,都经失去意义,飞机也就造不成了。
此后,HSCT准备采用的消音降噪装置十分大。在飞机起飞和着陆时,巨大的斜面形构件铰链连结向外看出,设在发动机舱上面和下面的辅助进气口打开,混合器的斜槽转动着,进入排气气流中,从发动机中冲出的高速气流以每秒318公斤的速率,拖带着以外面进来的空气,以混合器斜槽里通过。这样一来,最终排气的速度慢下来了。噪音小了,而推力不减,因为质量增加了。
另一个有可能导致HSCT夭折的重大问题是,这种超音速收音机是在臭氧层中飞行的,而该机的飞行,有可能破坏臭氧层。燃料在空气中燃烧会产生氮的氧化物(NOX),而氮氧化合物会把臭氧分解成氧。为解决这一问题,航空航天局设计了两种新型燃烧装置。其一采用两级燃烧,另一种为快速燃烧。今年年底时,美国航天总局便会从中选择其一作进一步研究。
最近HSCT在空气动力学方面所做的许多精心改进都是靠计算流体力学做到的。计算流体力学是一门新学科,用计算机模拟掠进飞机的气流,用计算代替了以前在风洞里做的许多工作。该机设计人员使用“非线性”流体动力学程序将HSCT的阻力减少10%。在超级计算机上运行此种程度,模拟空气分子的流动,其精细程度比大多数计算机上使用的简单方程式高多了。尤其是时超音超的复杂效应特别有效。
总之,喷空客机就是运输工具,运输的历史是以速度来证明的。当技术能让多花钱者竞争力时,速度就是赢家——这就是从HSCT中得出的教训。
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