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日本挑战第三代超音速客机开发

2021/09/27

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      进入2000年代后,乘客数量较少的商务喷气式客机市场扩大,JAXA意识到需求的变化,因此也开始展开行动。2011年,在最初正式启动超音速客机研发阶段时,由于可搭载于小型飞机的发动机只有面向战斗机的产品,因此只能从不装发动机的试验开始做起。为了将冲击波降至最小限度,机身顶端采用了尖头形状,通过吊在热气球上连续收集声爆数据。

      

JAXA将开发的超音速客机从驾驶舱到前端采用尖头的细长形状,以此来降噪

     

      Boom Supersonic开发的超音速客机也以乘客不到100人的小型机为主。JAXA认为,从兼顾声爆和盈利性等来考虑,这样的大小最为现实。牧野称“这次应该可以使超音速飞机实现实用化”。从最近的项目来看,已经非常轻松地达到了5年前的噪音标准“Chapter 4”。目前正在制作符合最新标准“Chapter 14”的概念机。模型已于2021年3月完成,争取2025~2026年度进行实证飞行。

  

      概念机的课题是“无论在哪儿都能是低声爆”。能听到声爆的为“机体两侧100公里×前进的距离”,范围仍较广。被比作雷鸣的协和式飞机的飞行音为105分贝。JAXA的目标是被称为“关车门的声音”的85分贝。

  

      JAXA开发的超音速客机的计划机体长度为约64米。声爆的大小主要取决于从有窗子的驾驶舱到机体前端的“鼻子”部分的长度。这一部分越长,声爆越小,但过长的话,将难以操控。现在设想为约16米。JAXA的牧野指出,考虑到操作性“希望与全世界可允许范围取得平衡”。

  

      最接近实现超音速客机的美国Boom Supersonic也面临很多课题。为了在设定飞行航线时解决噪音问题,将跟协和式飞机一样,只在下方没有人的海上超音速飞行。燃料全部使用可持续的航空燃料(SAF),以实现碳中和(净零排放),但也会因此增大运营成本。虽然将采用由美联航承担一定费用的协议形态,但焦点是成本在多大程度上能被接受。

  

      JAXA为了实现超音速客机,6月成立了日本政府与民营企业一起推进开发的协议会“日本超音速研究(Japan Supersonic Research,简称:JSR)”。力争2030年左右参加波音等的超音速客机开发。长期目标是摆脱只供应零部件的现状,成为开发主体。

    

      川崎重工拥有可以测量机体受到的风压和噪声的大型风洞技术。IHI则在日本国内厂商中唯一拥有飞机发动机技术,可能有助于提高燃效性能。日本政府的各省厅也作为观察员出席协议会,还讨论日本政府如何提供支援。

  

      超音速机的开发还有望让现有的飞机技术受益。日本东北大学的永井大树教授指出“减少空气阻力,不扰乱气流,产生干净空气流的创意对于无人机和其他飞机也不可或缺”。因此,JAXA与企业共同参与超音速客机研究的意义重大。

  

      那么,因工作等需要日常性搭乘客机的人们对超音速客机有何期待呢?

  

      JAXA设想的超音速客机机舱内将全部由商务舱和头等舱构成、通道两侧分别摆放2列或1列座椅。JAXA还就此对现有航空公司的商务舱用户实施了问卷调查,其中的一个问题是“如果同样的距离,只用一半时间的话,您愿意多花多少钱(乘坐)?”。

 

      结果,没有一个人回答“会付2倍的机票钱”。为此,JAXA认为,超音速客机投入运营以后,机票价格比现在的商务舱高出2~3成比较现实。

   

      民航客机产业之前已经历过2次根本性变化。一次是在1940年代机体由四边形变成了流线型,第二次是1960年代喷气式飞机替代螺旋桨飞机。。要真正实现,政府与企业一起参与的意义重大。

         

      日本经济新闻(中文版:日经中文网) 川崎NATSU美

  

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