近日,四川凌空天行科技有限公司在超音速飞机领域迈出了重要一步,宣布其下一代超音速飞机验证机已完成关键阶段准备。据公司规划,名为“窜天石猴”(代号CUANTIANHOU)的超音速飞机预计将在2026年完成首飞,而更高速的客机原型机“齐天大圣”(代号DASHENG)则计划在2030年实现首飞。
在全球航空领域,对超音速客机核心技术的竞争日益激烈。凌空天行总工程师邓帆透露,中国在这一领域的研发起步与海外主要国家基本一致,甚至在某些方面已经领先。他强调,高速飞行器发动机的研制工作早已在全球范围内展开。
第三方机构IFG的预测显示,如果高超音速飞行技术成熟,长途飞行市场将迎来巨大变革。在超过5500英里、约10小时飞行时间的航线上,预计每年将有1.5亿高净值乘客的市场容量,其中约3%的人会选择超音速飞机。这一变革将带来高达2万至4万亿美元的直接和间接经济收益。
超音速飞机的飞行高度远高于传统民航机,大约在距离地面20至100公里空域。这一特性对发动机和飞行器设计、新材料以及技术路线选择提出了全新挑战。然而,这并未阻挡行业巨头和初创企业的探索步伐。
提及超音速飞机,不得不提科技巨头马斯克。早在2017年,他就分享了乘坐Space X旗下“星舰”以27000公里时速飞行的设想。乘客从纽约出发,仅需39分钟即可到达上海的海上平台,这一设想展现了超音速技术的巨大潜力。
目前,全球对超音速飞机的研发主要采取航空和航天两条技术路线。航空路线继承了大量成熟技术,但速度提升面临瓶颈;航天路线虽然速度潜力巨大,但缺乏成熟技术借鉴,需要在工程设计上实现突破。邓帆指出,中国在选择动力类型方面,类似于电动车领域的弯道超车策略。
“一代飞机一代动力”,邓帆以全球两大民航商业飞机公司为例,指出其盈利能力远低于为其提供发动机的公司。发动机成本占整机成本的30%至40%,这也是凌空天行选择先推出发动机的原因。公司采用模块化设计方式,旨在为后续商业化推广做准备。
在全球范围内,尽管协和客机在二十年前已停飞,但各国对超音速技术的研发并未停止。在美国,波音等传统航天巨头以及初创企业如Boom Supersonic、Hermeus都在积极研发。在亚洲,日本宇宙航空研究开发机构也制定了超音速技术发展规划。在欧洲,瑞士初创公司Destinus提出了以氢能源为动力的高超音速客机方案。
邓帆表示,中国在高速发动机领域与其他国家处于同一起跑线,甚至在某些领域领先。他分析指出,欧洲公司ReactionEngines SABRE推出的发动机具备工程化整合能力,但面临破产危机;美国在冲压动力高速发动机方面取得了一定进展,但地面测试与空中真实巡飞考核仍有差距。综合来看,中国在下一代飞机所使用的高速动力发动机方面具有较大优势。
根据规划,凌空天行将在2026年对“窜天石猴”进行首飞,这将是一次对全系统的综合考核。涉及起降方式、气动布局、材料性能、热管理能力、发动机表现等关键技术指标,标志着从技术验证向工程化落地的关键跨越。
邓帆还透露,协和客机的停飞主要源于噪音、经济性和技术成熟度等问题。随着技术进步和材料改进,这些问题正在得到解决。他强调,超音速客机正在回归,商业化过程中离不开高效供应链的支持。
凌空天行与四川省内多家供应链企业密切合作,推进超音速飞机产品研发。邓帆指出,借助商业化供应链的优点在于效率高、价格相对低。他举例说,机械加工行业的产品可以应用到超音速客机上,只需整合软硬件能力,匹配相应的制造工艺方案。
在推进超音速客机商业化过程中,技术演进的时间远短于配套政策前期准备的时间。因此,对相关监管举措和配套设施的搭建至关重要。邓帆表示,公司已与监管部门同步推进一年多,围绕空管、通信、定位等环节开展测试工作,以确保超音速客机的安全运营。