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日本挑戰第三代超音速客機開發

2021/09/27

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      進入2000年代後,乘客數量較少的商務噴射客機市場擴大,JAXA意識到需求的變化,因此也開始展開行動。2011年,在最初正式啟動超音速客機研發階段時,由於可搭載於小型飛機的引擎只有面向戰鬥機的産品,因此只能從不裝引擎的試驗開始做起。為了將衝擊波降至最小限度,機身頂端採用了尖頭形狀,通過吊在熱氣球上連續收集聲爆數據。

      

JAXA將開發的超音速客機從駕駛艙到前端採用尖頭的細長形狀,以此來降噪

     

      Boom Supersonic開發的超音速客機也以乘客不到100人的小型機為主。JAXA認為,從兼顧聲爆和盈利性等來考慮,這樣的大小最為現實。牧野稱「這次應該可以使超音速飛機實現實用化」。從最近的項目來看,已經非常輕鬆地達到了5年前的噪音標準「Chapter 4」。目前正在製作符合最新標準「Chapter 14」的概念機。模型已於2021年3月完成,爭取2025~2026年度進行實證飛行。

  

      概念機的課題是「無論在哪兒都能是低聲爆」。能聽到聲爆的為「機體兩側100公里×前進的距離」,範圍仍較廣。被比作雷鳴的協和式飛機的飛行音為105分貝。JAXA的目標是被稱為「關車門的聲音」的85分貝。

  

      JAXA開發的超音速客機的計劃機體長度為約64米。聲爆的大小主要取決於從有窗子的駕駛艙到機體前端的「鼻子」部分的長度。這一部分越長,聲爆越小,但過長的話,將難以操控。現在設想為約16米。JAXA的牧野指出,考慮到操作性「希望與全世界可允許範圍取得平衡」。

  

      最接近實現超音速客機的美國Boom Supersonic也面臨很多課題。為了在設定飛行航線時解決噪音問題,將跟協和式飛機一樣,只在下方沒有人的海上超音速飛行。燃料全部使用可持續的航空燃料(SAF),以實現碳中和(凈零排放),但也會因此增大運營成本。雖然將採用由美聯航承擔一定費用的協議形態,但焦點是成本在多大程度上能被接受。

  

      JAXA為了實現超音速客機,6月成立了日本政府與民營企業一起推進開發的協議會「日本超音速研究(Japan Supersonic Research,簡稱:JSR)」。力爭2030年左右參加波音等的超音速客機開發。長期目標是擺脫只供應零部件的現狀,成為開發主體。

    

      川崎重工擁有可以測量機體受到的風壓和噪聲的大型風洞技術。IHI則在日本國內廠商中唯一擁有飛機引擎技術,可能有助於提高燃效性能。日本政府的各省廳也作為觀察員出席協議會,還討論日本政府如何提供支援。

  

      超音速機的開發還有望讓現有的飛機技術受益。日本東北大學的永井大樹教授指出「減少空氣阻力,不擾亂氣流,産生乾淨空氣流的創意對於無人機和其他飛機也不可或缺」。因此,JAXA與企業共同參與超音速客機研究的意義重大。

  

      那麼,因工作等需要日常性搭乘客機的人們對超音速客機有何期待呢?

  

      JAXA設想的超音速客機機艙內將全部由商務艙和頭等艙構成、通道兩側分別擺放2列或1列座椅。JAXA還就此對現有航空公司的商務艙用戶實施了問卷調查,其中的一個問題是「如果同樣的距離,只用一半時間的話,您願意多花多少錢(乘坐)?」。

 

      結果,沒有一個人回答「會付2倍的機票錢」。為此,JAXA認為,超音速客機投入運營以後,機票價格比現在的商務艙高出2~3成比較現實。

   

      民航客機産業之前已經歷過2次根本性變化。一次是在1940年代機體由四邊形變成了流線型,第二次是1960年代噴氣式飛機替代螺旋槳飛機。。要真正實現,政府與企業一起參與的意義重大。

         

      日本經濟新聞(中文版:日經中文網) 川崎NATSU美

  

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