超音速民航客机,从一开始就是微众小微市场,当前技术条件下注定失败?

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  • 下好先手棋
  • 飞机起落架只有接触地面的时候有用,大部分时间都是死重,哪个飞机可以不要起落架?有些死重是必须有的,也是飞机承担得起的。组合发动机也是这个道理。对比2马赫以上的高空高速飞行的能耗、比冲,涡喷比涡扇更优秀,亚燃冲压比涡喷更优秀。低空低速正好反过来,涡扇最优秀,涡喷费油,亚燃冲压速度太低的时候根本不能启动。所以涡扇-冲压组合才是最佳方案。

    大型客机和战斗机不一样,战斗机随时根据战场需要变化自身速度和高度,做各种机动动作,它不能在两种发动机之间频繁切换,所以用自适应变循环发动机更合适。大型客机进入平流层以后没有机动性要求,基本就是直线飞,可以切换到最省油最高效的飞行模式。航线越长越划算。

    空天飞机、临近空间飞机这都是宇航员的交通工具,它的发动机不管是超燃冲压还是爆震,都是最近三年才有的新技术,更复杂,成熟度也不够高,只能先做个小的慢慢试验,再逐渐做大,普通人坐不起。

市场成本与收益角度观察,空气阻力近似与速度平方成正比,与阻力系数成正比。

最省油民航巡航时速8百公里,相当于0.66倍音速。

超音速飞行通常指1.3倍音速以上飞行,2倍于省油民航时速,超音速飞行阻力系数粗估取大约两倍于亚音速,两者合计导致超音速阻力粗估增加至少8倍以上。

燃油成本近似与阻力成正比,超音速民航的燃油成本粗估至少8倍于亚音速民航。

地球周长4万公里,洲际航程最大2万公里就能飞抵任意角落。民航1天之内可达。

无论经济舱、商务舱、私人专机,机舱都有卫星通讯、互联网、影音娱乐和餐饮休息,1天内的洲际民航根本没有迫切的缩短飞行时间需求。

超音速民航客机,从一开始就是微众小微市场,当前技术条件下注定失败。

超音速,民用最大场景是空天飞机,利用大气层和丰富含氧量,最大限度加速空天飞机进入近地轨道、甚至进入地月轨道。

能量管理角度观察,动能与速度平方成正比。

绕地飞行第一宇宙速度每秒7.9公里,相当于23倍音速。

假如加速到16马赫,飞机动能只能达到绕地飞行能量需求的四分之一。

由此可见,设计空天飞机,最低速度要求就要达到十几马赫以上,才能最大限度节约诸如地月长距离飞行的燃料消耗。

利用大气层氧气燃烧,需要大量空气。

压缩大量空气,一个方案路线是用涡轮带动各级压气机,二是省略压气风扇结构直接利用阻挡高速气流产生冲击压力。

涡轮、涡扇方案适合低马赫飞行,但自带涡轮和风扇的超高速飞行时阻力太大,淘汰。

冲压发动机省略掉各种压气风扇结构,适合4~5马赫飞行,继续提速时,冲压结构导致的阻力剧增,仍然面临淘汰。

空天飞机在太空自带氢氧燃料,大气层飞行时氢燃料的点火难度远远低于碳氢航空煤油,目前看,结构优化类似冲压发动机的爆燃发动机,适合十几倍音速的氢燃料大气层飞行。既节约了大量发动机结构死重,又极大降低发动机结构的空气阻力。

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