即使你错过了协和式飞机，你也很快就有机会乘坐超音速客机

美国空军学院航空研究中心的控制室异常安静，因为布莱克·肖尔和他的工程师们刚刚爆发了愤怒。厚厚的混凝土墙和坚固的玻璃板将他们与一台发出尖锐声音的通用电气 J85-15 涡轮喷气发动机隔开，这台发动机与 T-38 教练机和其他军用喷气机上的发动机类似。圆柱形发动机用螺栓固定在钢制试验台上，发出一种阴森的红色光芒，喷出一束锥形火焰，颜色就像晴朗的夏日天空。

肖尔于 2014 年创立了 Boom Supersonic 公司，他亲眼看着首席试飞员、前美国海军战斗机能手比尔“Doc”舒梅克和 Boom 推进工程师本·墨菲将发动机从加速阶段调到全加力燃烧室：燃料喷入排气口，将喷气机的推力和噪音提高约 50%。所有能量都顺着排气口排出位于科罗拉多州科罗拉多斯普林斯落基山脉山麓的大楼。肖尔的团队将进行数十次测试，不到一分钟，测试就证实了老一代发动机可以承受他们将要承受的压力。

J85 是通用电气的主力军用涡轮喷气发动机。其中三台发动机将为 Boom 的 XB-1 提供动力，XB-1 是价值 2 亿美元、可搭载 55 名乘客的碳纤维客机的三分之一大小的演示模型，该公司希望到 2025 年能够看到它以两倍音速划过天空。Boom 在追逐这一目标的过程中面临的挑战以及它的计划可能出错的所有方式都很难夸大。在查克·耶格尔驾驶贝尔 X-1 突破音障 71 年后，协和式飞机和苏联的图波列夫 Tu-144 仍然是唯一达到马赫速度的客机。两架飞机都没有成功。图波列夫飞机主要运载货物，仅载客飞行了 102 次。尽管票价高昂且有巨额政府补贴，但英国航空和法国航空在协和式飞机的大多数航班上都亏损。尽管财政拮据，但经过 27 年辉煌的服务后，他们于 2003 年停飞了这批飞机。

如今，超音速飞行的商业前景似乎也好不到哪里去。尽管蓝色起源和维珍银河正在稳步推进，希望有一天游客能通过火箭飞船的舷窗一睹太空的风采，但没有人想出如何让超音速飞行在经济上可行。问题在于如何最大限度地提高燃油效率，同时降低发动机噪音，并减轻超音速飞行时必然产生的音爆。如果再加上这项技术必须盈利，那么这个难题就难以破解，波音和空客几乎都放弃了尝试，自协和式飞机最后一次飞行以来，它们没有做出任何努力。航空公司对载客量更少、耗油量更大、只能飞越海洋的喷气式飞机不感兴趣，为什么还要费心呢？

考虑到所有这些，一个以亚马逊广告购买技术闻名的人能够让超音速飞行似乎不太可能。当你意识到 Scholl 的航空经验仅限于驾驶小型飞机时，他的计划听起来很荒谬。然而，他散发着初创公司创始人典型的热情自信。“我们实现这一目标所需的所有技术都已经存在，”他说。“它安全、可靠、高效。所以让我们利用同样成熟的技术，让乘客的生活也更加高效。”

对于 Scholl 来说，实现这一愿景的道路是明确的。Boom 的成功取决于开发一种无需使用耗油加力燃烧器就能达到超音速的喷气发动机。他相信，Boom 的问题不会成为公司的问题。他的商业计划依赖于说服航空公司，利用新的、更高效的技术，他们将在三小时内将商务舱乘客送往大西洋彼岸或六小时内送往太平洋，从而赚得盆满钵满。维珍集团和日本航空等五家航空公司对这一想法非常感兴趣，它们已经排队购买 Boom 的飞机，前提是这些飞机能够投入生产。

这是激发超音速复兴的一种方式。另一种方式是从技术上消除音爆，并打开一条美国和欧洲在 1970 年代对军方以外的所有人关闭的通道：陆上飞行，以马赫速度飞行，你可以在看完一部电影的时间内穿越整个国家。市场可能很大，但成本也很高，这就是为什么另外两家航空业新贵——Aerion 和 Spike——专注于利润丰厚的公务机领域。这些公司相信，他们可以通过空气动力学调整和巧妙的飞行来减轻音爆。美国宇航局花了几十年时间追求同样的目标，2018 年，特朗普政府将其 6.339 亿美元航空研究预算中的很大一部分用于这项任务。

协和式飞机最后一次着陆十五年后，民航可能已经准备好再次进入超音速飞行。

肖尔之所以创立 Boom，是因为他惊讶于没有人将航空技术的进步应用于超音速喷气式飞机。“我们正试图为商用飞机做 SpaceX 为火箭做的事情，”他说。

该公司预计将花费 60 亿或 70 亿美元将其被称为“序曲”的喷气式飞机推向市场。到目前为止，该公司已筹集了约 1.41 亿美元。这只比建造 XB-1 的成本高一点。从这么小的规模开始并不常见，但考虑到 Boom 的最终目标是打造一架 170,000 多磅、速度达到 2.2 马赫的客机，这是必不可少的。Scholl 承认，他们很可能不会第一次就成功。

Boom 总部位于丹佛郊区一个闪闪发光的白色机库内，忙碌不已。在一个角落里，一个团队正在组装 Overture 内部的模型，其特点是座椅宽大、木质内饰，每个铺位下方都有一个储物柜，而不是行李架。不远处，工程师们正在对 XB-1 演示机的碳纤维水平稳定器（即飞机尾部的一个小翼）进行压力测试。越来越多的零件，包括一堆固特异飞机轮胎，装满了一个房间。随处可见这架客机的模型，雄心勃勃地采用了来自世界各地航空公司的涂装。这架飞机长 170 英尺，比波音 777 略短。它拥有精确的机头和跨度仅为 60 英尺的三角翼，看起来像一支飞镖。机库中央放置着一个全尺寸的演示飞机模型，该飞机可搭载两人，飞行速度为 1,400 英里/小时。

飞机的设计通常围绕着发动机，而驱动序曲号的发动机可能是其成功的最大障碍——因为发动机根本不存在。为了使业务正常运转，Boom 需要一种比其演示飞机的 J85 或协和式飞机使用的劳斯莱斯/斯奈克玛 Olympus 593 涡轮喷气发动机更省油的推进系统。这意味着要放弃将燃料注入排气口以产生第二股推力的加力燃烧器。这种额外的推力曾经是超音速飞行所必需的，但航空技术已经取得了长足的进步；最新的马赫战斗机可以在没有加力燃烧器的情况下加速。“现代发动机技术可以在没有加力燃烧器的情况下为你提供所需的所有推力，”Scholl 说。

问题是，没有人能制造出既能在不使用加力燃烧器的情况下达到超音速，又能产生足够航程供航空公司使用的发动机。劳斯莱斯、普惠和通用电气正在制定提案，但还没有人讨论 Boom 项目的具体细节。

假设它确实生产出具有所需规格的动力装置，Boom 将不得不通过自己的空气动力学扭曲来使其工作。该公司的工程师正在为 XB-1 开发可变几何进气口，以最大限度地提高超音速巡航速度和起飞和降落所需的相对较慢的速度下的效率。碳纤维进气口有一个铰链襟翼，可以改变尺寸。在马赫速度下，该襟翼向上倾斜进入气流以形成一个较小的开口，阻碍巡航时进入的空气，使其以合适的速度和压力流过涡轮机。当以亚音速飞行时，面板会缩回，让发动机吸入其他所有动作所需的空气。这不是你在许多飞机上都能找到的部件，最近的风洞测试数据表明 Boom 的进气口是有效的。“这是飞机最复杂的部件之一，”Scholl 说。“令人惊讶的是，我们第一次尝试就成功了。”

然而，Boom 仍有很长的路要走。在监管机构深入调查制造和飞行安全程序等问题之前，开发新型客机需要数年时间，而且过程中经常出现延误、超支和失误。开发协和式飞机的法国和英国财团在该项目上花费了 20 年时间和 370 亿美元（以今天的美元计算），大量资金来自政府金库。空客花了 17 年时间和约 250 亿美元将 A380 推向市场，而波音花了 8 年时间和至少 320 亿美元开发 787 梦想飞机。

尽管如此，航空界的领军人物维珍集团创始人理查德·布兰森 (Richard Branson) 仍坚信 Boom 能够成功。他的公司为 Boom 提供了工程、制造和飞行测试方面的帮助，并预订了 10 架飞机。

从某些方面来看，Aerion 和 Spike 的野心甚至比 Scholl 的团队更大：他们想要抑制音爆，这个问题已经困扰了一代又一代航空工程师。

飞机在空中飞行时会压缩周围的空气，使地球大气中的分子猛烈挤压形成压力波。这些压力波在飞机周围辐射，就像鹅卵石掉进池塘后产生的波纹一样，通常情况下会很快消散。但当飞机的速度超过音速时，它就会跑到这些压力波的前面，这些压力波会坍缩成一个冲击波，产生类似雷鸣般的轰隆声。然后，飞机的尾部会产生第二个冲击波和第二个轰隆声。机上没有人能听到这种刺耳的声音，但飞行路径上的每个人都能听到，即使飞机在 50,000 英尺以上的高度巡航。协和式飞机产生的轰隆声足以震颤窗户、惊吓行人和吓坏动物。这促使美国和许多欧洲国家禁止超音速客机进行陆上飞行。

Boom 公司并不担心吊杆问题，因为它专注于远洋飞行。Aerion 公司和 Spike 公司则没有忽视这个问题的奢侈，因为公务机必须能够飞遍世界各地。Aerion 公司的目标是通过让飞机以一定的速度和高度飞行，使吊杆不会碰到地面，从而降低飞机噪音，而 Spike 公司认为，空气动力学设计可以最大限度地减少噪音。洛克希德·马丁公司著名的臭鼬工厂部门的研究表明，如果飞机以规定的高度和正确的姿态飞行，这种方法就会奏效。

Spike 几乎肯定会借鉴洛克希德与 NASA 正在进行的 X-59 QueSST 合作成果，这是一款“安静”的超音速喷气式飞机，旨在证明消音技术的可行性。洛克希德项目经理 Peter Iosifidis 说，降低噪音需要引导气流流过机翼和机身，这样飞机发出的冲击波就不会汇聚成大爆炸。“设计中最重要的方面是它的形状——与空气接触的部分，”他说。安装在机翼前方的小型水平稳定器（称为鸭翼）以及弯曲和锥形机身有助于降低噪音。工程师们还在整合静音措施，比如拆除挡风玻璃以减少其产生的压力波（飞行员通过摄像机飞行）、调整飞机的攻角以及调整其重量以帮助它保持这些策略成功所需的 55,000 英尺高度“最佳点”。

理论上，这些技巧应该有效。洛克希德公司希望在 2021 年之前试飞 X-59，而验证这一点正是 X-59 的意义所在。其目标是产生地面上任何人可感知到的 75 分贝音爆。这大约相当于关上车门的声音。如果成功，结果可能会说服美国和欧洲撤销对陆上商业超音速飞行的禁令。

Spike 将一切都押注于这一场景。2017 年 10 月，该公司试飞了一架小型无人驾驶飞机，以证明其设计可以飞行。该公司预计将在 2019 年底开始测试全尺寸版本，如果一切顺利，该公司将开始制造 S-512 喷气式飞机，该飞机将于 2021 年进行试飞。Spike 希望其飞机能在三年后，即 2024 年上市。该飞机的特点是只有两个发动机，没有增加重量的窗户；机上 18 名左右的乘客将通过巨大的高分辨率数字显示屏观看外部世界。Aerion 的时间表略逊一筹：该公司计划在 2023 年试飞其可搭载 8 至 12 名乘客的 AS2 原型机，在 2025 年之前获得认证，并在后年向客户交付飞机。

恢复超音速飞行的一个障碍是解决技术难题。更大的挑战是让它盈利。虽然协和式飞机仍然是一个工程奇迹，但它在商业上却失败了。英国航空公司和法国航空公司无法让它盈利。

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肖尔坚信自己能做到。他是这样说的：Boom 的客机比协和式飞机更小、更轻、更省油，因此运营成本更低。比如说，从伦敦飞往纽约只需三个小时，航空公司每天可以起飞两倍的航班，并让高收入的商务舱乘客坐满。他认为，六小时飞越太平洋更有吸引力。他的论据说服了日本航空公司向 Boom 投资 1000 万美元，并预订了 20 架飞机，使订单达到五家航空公司和 76 架飞机。

Boom 的内部研究表明，到 2035 年，商用超音速飞机的需求将达到 1,800 架。但密切关注这三家超音速初创公司的航空分析师理查德·阿布拉菲亚 (Richard Aboulafia) 质疑其中任何一家是否能筹集到足够的资金进入市场。他说：“Boom 获得认证所需的 60 亿美元是一个诚实的数字，但我认为他们将面临很多困难。”他说，即使有投资和预订，也无法预测这种兴趣是否会持续，或者飞机是否会达到其性能目标。

然后还有环境问题。根据国际清洁交通委员会 2018 年 7 月发布的一项研究，新一代超音速飞机的燃油消耗量可能是传统喷气式飞机的五到七倍，二氧化碳排放量超过其限值 70%。公平地说，该报告使用的燃油消耗估算数据来自 Boom 的客机的公开数据，而这架飞机甚至还没有起飞。Scholl 认为，该报告低估了传统喷气式飞机的燃油消耗，而高估了超音速飞机的燃油消耗。他认为，Boom 的飞机在每座位英里可用成本（航空业常用的燃油经济性指标）方面的效率至少与传统商务舱服务一样高。

尽管如此，超音速旅行仍然魅力无穷，航空公司可能将其视为吸引富裕客户的一种方式。“如果航空公司或商务喷气机提供商想要脱颖而出，超音速肯定能实现这一目标，”阿布拉菲亚说。

Boom 绝对追求魅力。Overture 拥有针状机身、尖锐机头和三角形三角翼，是一款外观酷炫的飞机。规划中的内饰同样令人印象深刻。虚拟现实演示让乘客可以一睹以 1,400 英里/小时的速度穿越天空的感觉。没有人会被困在中间，因为过道两边只有一名乘客。机舱内有大量皮革、闪亮的表面和抛光木材。机舱内共有 55 个座位​​，每个座位都面向一个巨大的屏幕，乘客可以透过大大的圆形窗户观看风景。Scholl 表示，机舱的隔音效果非常好，乘客听不到发动机的声音。“我们的目标是营造宁静的氛围，”他说。

也许这就是真正的卖点：如今，没有人会用“宁静”这个词来形容航空旅行。至少在超音速运输方面，这个词也不“有利可图”。致力于新一代高速民用飞机的工程师和企业家旨在改变这一现状，他们设计的飞机模型可以让超音速旅行比开创这一切的标志性喷气式飞机更安静、更清洁、更迷人，当然，也更有利可图。