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中国航空航天巨头中国商飞（Comac）近日公布其最新项目——C949，一款超音速飞机，计划飞行距离比协和式客机远50%，且其音爆声将低于吹风机的音量。该飞机预计于2049年首飞，恰逢中华人民共和国成立一百周年，标志着中国将正式加入重新定义全球航空旅行的竞赛，挑战美国的超音速项目，如NASA的X-59和Boom Supersonic的Overture。 Boom Supersonic创始人兼CEO布雷克·斯科尔（Blake Scholl）表示：“最关键的是，这表明超音速已经成为一场竞赛，而中国对此非常感兴趣。先进飞机象征着技术上的优势，中国对这个头衔势在必得。” 根据上个月发表在同行评议期刊《航空学报》上的一篇论文，中国商飞的工程师们详细介绍了一款马赫数1.6的飞机，飞行距离可达4225英里，超过协和式客机的2796英里。该设计的关键是一种“反弯度”机身设计。在空气动力学中，这一术语指的是打破传统机翼弯度的设计方式（通常是从前向后向下弯），而C949采用的是机身中段内凹的形式。据该团队称，这种中部弯曲的轮廓能削弱激波，配合针状长机头分散压力波，以及发动机附近的气动凸起减少尾流扰动。此外，该飞机不设传统驾驶舱。 与X-59相似
如果你觉得这种“长飞镖”外形似曾相识，那可能是你看过NASA的X-59。根据《南华早报》报道，中国商飞首席气动设计师吴大伟带领的团队通过仿真验证，C949的气动特性将其音爆降低到83.9 PLdB（感知声级分贝），大致相当于吹风机的音量，仅为协和式105 PLdB的5%。相比之下，NASA的X-59音爆为75 PLdB，大致等同于洗碗机的嗡嗡声，因此C949稍微响一点。 与X-59一样，中国商飞认为，更低的音爆将有望促使取消自1971年起实施的超音速飞行陆地禁令。公司表示，C949的起飞噪音将符合靠近城市机场的国际标准。作为一家志在挑战波音和空客的国有企业，中国商飞深知这对其全球商业化至关重要。 C949与X-59一样采用了拉长的机头和重新设计的机身结构以打破激波，但C949还搭载了NASA没有的人工智能系统。论文称，其AI驱动的“电传操控”系统可每秒调整飞行面100次，以应对高速不稳定性。 C949搭载的双涡扇发动机为“自适应循环发动机”，具备两种运行模式：在5.2万英尺的巡航高度下，以马赫1.7的速度提供高效燃油经济性；在较低高度则切换为“低音爆”模式，以马赫1.6运行。 像C949一样，X-59也采用了30米长的针状机头，几乎占据机身一半长度，用于拉长并分散激波；其发动机则安置在机身顶部，将噪音向上引导。洛克希德·马丁X-59项目总监戴夫·理查森（Dave Richardson）在采访中表示：“这一切都归结于几何结构。没有什么神秘技术，只是将‘砰’转化为‘咚’的精细方法。”他预计，若商业化，X-59的44座版本将达61米长。他也承认挑战重重：“若要扩大规模，就需要在不使用加力燃烧器的情况下实现马赫1.8，这虽具挑战，但并非不可能。”而中国工程师也必须开发全新发动机，正如Boom Supersonic正在做的那样。 NASA的Quesst原型机采用了虚拟驾驶舱系统，通过高清摄像头将机头前方景象投射到内部显示屏上，取消了传统玻璃驾驶舱，从而避免突出结构放大音爆。尽管中国商飞尚未披露C949是否将配备全数字驾驶舱，但这基本是唯一可行方案。Overture和Boom Supersonic的原型机XB-1也都采用类似方式，用于测试“无音爆”飞行构想。 与前者极端气动设计不同，Overture利用一种大气层现象“马赫截止（Mach cutoff）”，在1.8万米高空，借助温度与风速梯度将激波向上折射，使其无法触地。音爆虽然存在，但地面听不到，甚至连“咚”的一声也没有。公司几个月前在加州莫哈维沙漠进行了两次超音速试飞，验证了此技术。Scholl说：“这不是魔法，是数学。我们不需要新材料，只需更聪明的工程。” 挑战与优势
Scholl指出，X-59和C949的体型与外形使其难以在现有机场运行，限制了商业推广。“X-59过长，不适配现有登机口，需要新机场基础设施。而Overture可以适应当前机场环境，”他说。
尽管如此，中国商飞面临不小挑战。作为民航领域的后来者，其首款国产大飞机C919搭载首个国产发动机，刚于2023年投入商业运营。公司在认证和供应链方面仍远不及波音和空客。然而其目标极其雄心勃勃，计划于2027年推出宽体机C929（相当于787梦想客机），2039年推出超远程400座的C939（相当于波音777-9），并于2049年推出C949。这些项目都从零开始，技术验证尚未完成，尤其在发动机方面，存在延迟风险。 但如果有哪个国家能实现这一目标，那就是中国。北京的航空工业已经非常成熟，目前正大规模生产全新国产隐形战斗机歼-20“威龙”，并在测试两款第六代战机，领先于仍处于概念图阶段的美军F-47。此外，中国在高超音速飞行领域也领先一步。 前美军参谋长联席会议主席马克·米利（Mark Milley）曾指出，美国国防部于2021年探测到一次中国的秘密测试，称其“挑战物理定律”，堪比“近乎斯普特尼克时刻”——指的是苏联率先进入太空留下美国的那一刻。中国具备实现这些目标的经济与技术实力，国有资金也使中国商飞不受市场压力干扰。 超音速终局
“这确实存在风险，尤其是当美国正在放弃领导地位时，”Scholl警告说，“看看波音，他们已经几十年没有推出新飞机了。”（波音最后一款新型商用飞机是2003年发布、2009年首飞的梦想客机）他说：“中国正试图复制其在汽车行业的成功。中国汽车无需关税就已占领多国市场，这个转变用了不到10年。现在他们也要在航空业实现同样的事情。” C949项目符合中国航空雄心，但中国商飞仍需从零开始将其设想变为现实。目前，NASA的X-59仍需证明其音爆符合监管要求，Boom Supersonic也还需开发新型机身与发动机，在速度与效率之间取得平衡。几乎一切仍待完成，竞赛才刚刚开始。但Scholl警告：“他们已经定下时间表，设好型号编号，非常认真。他们会在工程许可的范围内尽快推进，而不会被我们繁杂的监管体系所拖累。” “我们已经在半导体领域失去了领先，不能让航空领域重蹈覆辙，”Scholl强调。而吴大伟和他的团队也在论文中写道：“赢家将主导21世纪的航空业。”目前，三方参赛者几乎是在无声中，重新书写这场竞赛的规则。
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