2013年07月03日10:53 來源：人民網-財經頻道
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5月30日，日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）在富士重工業公司宇都宮制作所，向新聞媒體公開了低音爆（Sonic Boom）設計概念項目“D-SEND計劃”第二階段試驗（以下簡稱D-SEND＃2）中使用的超音速試驗飛機（圖1）。這架試驗機的外觀設計可以降低超音速飛行時產生的音爆，預定2013年7∼8月在瑞典的Esrange試驗場開展試驗以檢測效果。
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圖1：超音速試驗機 利用前端的鴨嘴形狀（a）和后部下面的波浪形狀（b），分散沖擊波發生的時間。構成機身的部件大多是鋁合金切削件，富士重工稱，“構成主翼的部件等採用手工制作，精度很高”。 |
旨在減少在地面時的噪聲
JAXA從2007年開始研發新一代超音速飛機技術。超音速客機的課題是經濟性和環保性，JAXA針對前者開發出了降低空氣阻力的技術，針對后者開發出了降低音爆的技術和降低起落噪聲的技術等。2003年退役的協和超音速飛機由於音爆太大，隻能在海洋上空進行超音速飛行。
D-SEND計劃主要是對音爆降低效果進行飛行驗証。該計劃除了確認低音爆設計的效果外，還會將其結果用於制定與音爆相關的國際環境標准。
音爆現象是指飛機以超音速飛行時，機身各部產生的沖擊波在大氣中向外傳播時聚集在一起，傳到地面上就會形成瞬間爆炸聲。音爆可用N形波表示，聲壓先急劇升高再慢慢降至負壓，然后再次迅速升高至0附近。
為了減輕音爆現象，JAXA開發出了可以分散沖擊波產生時間的機身形狀設計技術。這樣，沖擊波傳到地面之前難以聚集在一起，便可抑制N形波的高度（降低音爆）。實際上，採用該技術設計出的軸對稱形狀試驗機的第一階段試驗（D-SEND＃1）已經確認，這項技術可以降低音爆（圖2）。D-SEND＃1在2011年5月7日和16日實施了兩次試驗。有形狀各異的兩種軸對稱試驗機，一架長度較短（重量為700kg、長5.6m、直徑為613mm，與原來的超音速客機一樣會產生N形波。另一架機身細長（重量為630㎏、長8m、直徑為613mm），音爆強度約為前者的一半。D-SEND＃1的目的除了驗証音爆降低技術以外，還包括確立在空中測量音爆的技術。
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圖2：D-SEND＃1使用的試驗機及測到的波形 降低原來超音速客機中發生的“N形波”的兩個峰值，從而降低音爆。 |
D-SEND＃2使用的試驗機配備主翼和尾翼等，採用模仿實際超音速飛機的形狀，並非軸對稱。特點是前端的鴨嘴形狀和后部下面的波浪形狀（圖1）。對前端形狀及主翼形狀的改進可以抑制最開始的聲壓增強峰值，后部的波浪形狀和尾翼形狀可以抑制聲壓降低的峰值。
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