【科技.未來】和諧客機黯然退場 超音速客機如何避免重蹈覆轍

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和諧式客機和圖-144曾經是我們超音速旅途的希望,但似乎隨着和諧式客機2003年黯然退場而幻滅。

人類對超音速航運念念不忘,近來一些公司,包括傳統巨頭和業界新創重新爭相投入研發,是否可以解決過往的問題?

音爆問題尚待解決

要讓超音速客機重臨( 《【科技.未來】巨頭與新創進場 超音速客機重臨》 ),一眾公司必須面對技術上的老問題: 音爆(Sonic Boom) 。

超音速飛機飛得比其發出的聲音更快,將造成音爆現象,影響民生。圖為NASA研究X-Plane以改㢃音爆示意圖。(視覺中國)

顧名思義,超音速飛機飛得比自己發出的聲波更快,這會產生衝擊波造成音爆,產生巨響。1964年,美國空軍在奧克拉荷馬城65,000呎上空進行超音速飛行,測試對地面的影響,結果收到過萬宗玻璃碎裂和灰泥剝落的投訴。因此,美國和歐洲至今都不允許超音速飛機在陸地上空飛行,和諧式客機(Concorde)當日也只局限於橫越大西洋的少數航線。

針對音爆問題,不同公司有不同的處理方法。Aerion聲稱其開發的「無音爆巡航」(Boomless Cruise)技術,可讓其AS2客機在1.2馬赫飛行而沒有音爆;Boom在測試過約千個設計後,聲稱其飛機在離地六萬呎飛行時只有像電單車或割草機的噪音,最終成品可望比和諧號客機寧靜30倍;Spike獲得專利的「寧靜超音速飛行技術」可防止音爆到達地面。

NASA將與Lockheed Martin合力研發寧靜的超音速客機X-Plane,減底音爆影響。(Lockheed Martin圖片)

最新加入戰團的有NASA和洛希馬丁,兩者在本年4月簽訂了價值近2.5億美元的合同,將合力研發名為X-Plane、時速1.4馬赫的靜音超音速飛機,預計2021年先以不載客方式試飛,希望把音爆聲量降低至像日常關車門時的聲響:

NASA航空研究理事會副理事申金元(Jaiwon Shin)透露,X-Plane將於2022年在人口密集的上空試飛,並收集在該處生活的群眾反應,成功的話希望能讓相關部門修改現有法例:「當規矩改變了,將為航空業開了一道門通往國內及國際的超音速市場。」

具體落實存疑

然而,這些技術有多可信仍是未知之數,畢竟最早試飛的Boom XB-1,也要到本年底才進行。此外,航空分析員高爾斯(Peter Goelz)質疑一眾研發公司有沒有可行的商業模式。他對美國電視新聞網(CNN Travel)說:「和諧式客機當日其中一大挑戰是載客量和燃料成本上的平衡。當日和諧式客機每程需要載客100至120人,才能讓超音速載客飛行符合經濟效益,但絕大部分的航線都蝕錢。」

票價過高是和諧式客機經常載客不足的原因之一,遇上經濟不景氣更成為它在2003年的死因。但Boom的創辦人蘇爾(Blake Scholl)有信心新一波的超音速客機不會重蹈覆轍,他對《連線》雜誌(Wired)解釋:「和諧式客機設計者當時未有足夠技術,讓超音速出行變得經濟上可行,但現在我們可以。相比設計和諧式客機時,空氣動力學、物料、引擎都有了重大變化,例如可用電腦模擬取代風洞、碳纖維比建造和諧式客機時更輕、引擎也未必需要後燃器。總合起來現時製造超音速客機,可比和諧式客機時的效率高75%,換言之,乘客比較能負擔得起。」

同樣從紐約到倫敦的來回機票,當日和諧式客機約11,000至13,000美元,Boom估算機票可減至5,000美元,即現時經濟艙價錢約六倍。但Boom Airliner只有55個座位,比和諧式客機少一半有多,而僅有10個座位的Aerion和Spike,更明顯只為少數富人而設。

Aerion AS2超音速客機暫時設計只可坐8至11人,非為大眾而設。(Aerion Supersonic)

票價過高是和諧式客機經常載客不足的原因之一,遇上經濟不景氣更成為它在2003年的死因。但Boom的創辦人蘇爾(Blake Scholl)有信心新一波的超音速客機不會重蹈覆轍,他對《連線》雜誌(Wired)解釋:「和諧式客機設計者當時未有足夠技術,讓超音速出行變得經濟上可行,但現在我們可以。相比設計和諧式客機時,空氣動力學、物料、引擎都有了重大變化,例如可用電腦模擬取代風洞、碳纖維比建造和諧式客機時更輕、引擎也未必需要後燃器。總合起來現時製造超音速客機,可比和諧式客機時的效率高75%,換言之,乘客比較能負擔得起。」

同樣從紐約到倫敦的來回機票,當日和諧式客機約11,000至13,000美元,Boom估算機票可減至5,000美元,即現時經濟艙價錢約六倍。但Boom Airliner只有55個座位,比和諧式客機少一半有多,而僅有10個座位的Aerion和Spike,更明顯只為少數富人而設。

雖然新的超音速客機票價有望比和諧號客機有幅下降,但面對成行成市的廉航,省時比省錢有多大吸引力仍成疑問。(視覺中國)

航運分析師尤索夫(Shukor Yusof)對《南華早報》說:「超音速客機是很棒的想法,但現時航空業的重點在於低價和載量,這也是亞洲航空(AirAsia)、瑞安航空(Ryanair)、易捷航空(easyJet)等廉航風生水起的原因。當現有的航空已做得不錯,我不知道大眾有多大意願購買超音速機票。 」

同時,因速度和高度的關係,超音速客機的引擎比一般飛機大,並需使用更多燃料。相比航程3,900海里的和諧式客機,Aerion和Spike已把最遠航程增至約4,000至6,000海里,但即使能航行9,000海里的Boom Airliner,從東京飛到洛杉磯也需要中途停站補充燃料,最終或限制了超音速客機能提供服務的範圍和航線。美國航空租賃公司(AirLease Corp.)行政總裁普魯格(John Plueger)就對超音速客機航線甚為保留,去年他對美國媒體CNBC說:「至少在15至20年內,我認為超音速客機在成本上很難有競爭力,不足以讓航空公司一試。」

新一批的超音速客機將比和諧式客機飛得更快、更遠、更靜,但真正的民用超音速競賽很可能不只於這些初創公司之間的研發比拼,更是他們與傳統航空公司之間的龜兔賽跑。

上文節錄自第118期《香港01》周報(2018年7月3日)《超音速客機重臨 擺脫長途機之苦》。

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