又一黑鸟之子 波音也提极超音速飞机

不让洛马专美于前,波音也要研发极超音速飞机,以竞争黑鸟之子的名号。(图/波音公司)

SR-71黑鸟(Black Bird)3倍音速侦察机家喻户晓,它是洛克希德公司(Lockheed )在1960年代创造的,长年稳坐「最快速飞机」的王座,然而它已退役很多年,近年美国空军又提出高空高速战略侦察机的研发计划,为此洛马公司(Lockheed Martin)推动SR-72,并且正在研发中。然而波音公司(Boeing)也不甘势弱,在本周首次展示了5马赫极超音速飞机的概念模型,竞争谁才够资格成为「黑鸟之子」。

大众机械(popular mechanics)报导,波音版本的黑鸟之子还处于未批准全面开发的早期概念阶段,而它的外型也很类似洛马提出的SR-72,不过改成双垂尾与复合式三角翼(类似过去的太空梭),波音公司高超音速研究负责人,首席超音速科学家凯文.波库特(Kevin Bowcutt)说:「我们公司内部自己做了一个独立的研究部门来推进这项计划,假如有所收获应该就可以列为全面发展项目。目前会先从一架F-16那般大的前驱验证机开始,要是一切顺利,就会以此基础制作一架双发动机,32公尺长的大型版,大约与过去的SR-71黑鸟差不多。

波音公司过去很长时间都有研发极超音速概念飞机,也就是X-43和X-51乘波 (Waverider)实验机,都曾飞到6马赫以上,其中X-51曾经打破了「进气飞行器超音速飞行的记录」,当时它以5.1马赫飞行三分半钟,然后在2013年5月1日耗尽燃料落入太平洋。

NASA与波音在2000年前后曾研究过X-43与X-51,是他们研究极超音速飞行的技术基础。(图/NASA)

然而,不管X-43或是X-51,他们体积都非常小(长3.65 公尺,寛1.5公尺),而且飞行的初始速度来自外力,首先它们是由B-52轰炸机搭载,然后机体后方安装一具助推用的飞马座火箭,先是从B-52在高速时抛掷下来,点燃飞马座火箭达到5马赫,再使用极冲压发动机保持或是加速。至于可实用化的极超音速飞机必须从静止起飞,在高空加速到5马赫以上,还可以减速并安然降落,这是一个更困难的挑战。

洛马的SR-72与波音的极超音速概念,最大差别在垂尾的设计,波音是双尾的,洛马是单尾的。(图/洛马公司)

为了解决这个问题,波音和洛马都知道,极超音速飞机必须有两种分别不同特性的引擎,一种是中低速的涡轮扇发动机,负责低速到3马赫的飞行模式,另一种超过3马赫时点燃的冲压/超燃冲压发动机,这称为涡轮联合循环式发动机(TBCC), 这种发动机的概念在30年前就已提出,但是对于高温高压的冶金要求极高,因此直到现在,这些航空大厂才敢再次挑战。