在航空科技的前沿探索中,一款超越历史超音速飞机协和的新机型正悄然崛起。近日,凌空天行公司在成都成功举办了“云行”超音速飞机的发布会,会上详细披露了发动机与验证机的最新研发进展。
值得注意的是,凌空天行的筋斗云400发动机已在2024年底完成了试飞验证,它在14至23千米的高空,以3.3至4.1马赫的速度稳定运行了45秒。而该发动机的升级版筋斗云400S,设计已经完成,不仅支持空中二次点火,还在长度和重量上进行了优化,性能更为卓越。
发布会上,凌空天行展示了其高速飞机产品“窜天石猴”,这款采用燃油冲压发动机、在临近空间运行的高速飞机,在动力与气动设计上,与协和式客机大相径庭。若以汽车作比,“窜天石猴”犹如专为高速而生的F1赛车,而协和式客机则更像是经过增速改装的普通汽车。尽管协和式客机也能达到高速,但在效率上却难以与“窜天石猴”相提并论。根据飞行实测数据推算,“窜天石猴”的百公里耗油量与同重量汽车相当,但其飞行时间却仅需1分半。
谈及为何先推出发动机产品,凌空天行的总设计师表示,在“云行”系列双发动机飞机中,发动机成本占据了整机成本的30%至40%。因此,只有在发动机研发成功的基础上,推出超音速飞机产品才成为可能。此次发布的发动机产品采用了模块化设计思路,旨在未来更广泛的应用,这也是凌空天行的核心竞争优势。
“窜天石猴”高速飞机分为验证机和正样产品两个版本。验证机长为7米,总重量约1.5吨,巡航速度为4倍音速(约每小时5000公里),航程约3000公里,采用无人驾驶,计划于2027年首飞。而正样产品长度将扩大至约30米,类似于波音737客机,巡航速度与验证机相当,但航程大幅提升,计划载客飞行,并定于2031年首飞。目前,筋斗云400系列推力400公斤级冲压发动机已成功试飞,验证机的整机制造也即将启动。
在飞机设计上,“窜天石猴”产品模型中并未包含起落架。对此,凌空天行的总设计师解释称,起落架在飞行中只是“无用死重”,其主要功能是在地面提供支撑。如果能够找到其他替代方案,如地面基础设施,那么起落架的设计并非必需。
“云行”飞机模型展示
在验证机方面,凌空天行透露,“窜天石猴”高速飞机配置了两台发动机,重量约1.5吨,长度约7米。其飞行高度可达20千米,速度能够达到4马赫,是协和式飞机速度的两倍。这一速度的提升意味着“窜天石猴”能够在更短时间内完成长途旅行,例如从北京到纽约仅需3小时。
总设计师介绍“窜天石猴”高速飞机
当前,全球范围内,包括美国、欧洲和俄罗斯在内的多个国家和地区都在进行临近空间民用高速飞机的研发。尽管一些发动机在纸面性能上更为出色,并已开展地面测试,但在实际飞行试验中却鲜有突破。对此,专栏作者高天伟指出,与传统航空相比,临近空间飞行器是一个全新的赛道。在这一赛道上,此前各国并未像传统航空那样投入海量资源,因此起点差异并不明显。
高天伟还认为,我国在临近空间飞行器领域具有显著优势。首先,我国拥有庞大的科研队伍和世界领先的风洞群,为行业发展奠定了坚实的技术基础。其次,我国的实验条件也非常优越,以凌空天行为例,其在新疆拥有覆盖整个塔克拉玛干沙漠的试验空域,国家在空域管理等方面也给予了充分便利,使得高密度试验成为可能,进而推动行业快速迭代积累经验。最后,凌空天行团队提出了“大胆假设、快速求证、大步迭代”的口号,充分利用了前两项优势。
凌空天行是目前国内商业航天企业中发射次数最多、现金流最好的企业。自2018年成立以来,已执行了90次发射任务,远超国内其他所有民营航天企业的总和。