说到浮空器与超音速，大家一般会先想到NASA-JPL前两年连续开展的两次LDSD（低密度超音速减速器）高空气球搭载试验。其实去年还有一项把浮空器和超音速联系起来的试验也进展地很成功，那就是由日本JAXA主持开展的超音速低音爆测试样机高空气球投放试验，简称D-SEND（Drop test for the Simplified Evaluation ofNon-symmetrically Distributed sonic boom Project）。（总感觉外国人有时为了凑一个通顺的简写也是蛮拼的……）

众所周知，超音速飞机的一大难题就是达到超音速飞行时会产生巨大的音爆，一方面会造成乘客不适，另一方面音爆带来的震动也是对机体强度的巨大考验。曾经红极一时的协和客机也因为一直未能解决音爆噪音等一系列问题而停飞。（至于协和客机消失的直接原因，文章的最后会做详细介绍）

为了解决这一难题，JAXA从飞机的外形入手，研究能够降低超音速飞行音爆的技术，为将来的民用超音速飞行进行技术积累。为了验证降噪效果，研究人员决定进行实际飞行试验，并决定采用高空气球作为试验平台，将飞机模型升至30公里高空后进行投放并加速至超音速，进而开展试验。

JAXA于2011至2015年在位于瑞典的欧洲航天靶场（ESRANGE）进行了多次D-SEND高空投放试验。试验的第一阶段（D-SEND＃1）于2011年进行，由同一个气球释放了两个轴对称试验样机：一架为5.6米长、产生正常音爆的NWM（N-WaveModel），另一架为长8米、具有降低音爆外形的LBM（Low-Boom Model），其音爆强度约为前者的一半。

D-SEND＃1的两个模型和采集到的音压曲线

试验的第二阶段（D-SEND＃2）将使用改进的试验装置S3CM（S-Cube Concept Model）——一架采用了降低音爆技术的样机，并于2013年进行了投放试验，但由于故障，试验机中途从轨道偏离，试验并未成功。

D-SEND＃2的试验样机S3CM

D-SEND＃2的试验流程

2015年6月29日，JAXA再次进行了气球搭载试验，气球携带试验装置升空并逐步到达了30.5km的高度，分离指令发出后，试验装置在自由下落过程中加速并到达1.3马赫的速度，沿约50度角的轨迹飞行。地面部分则使用了一套升空高度1km的系留气球携带音爆测量系统BMS（Boom Measurement System）对试验进行监测。这次试验成功进行了音爆测量，是采用低音爆设计飞机的首次成功飞行试验。

D-SEND试验气球发放

降落至地面的D-SEND试验装置

JAXA于12月份发布的结果报告中确认了新设计减音爆效果的有效性。

新设计与传统设计的音压对比（绿色曲线为D-SEND#2实测音压）

整个试验充分利用了高空气球大载重、高升限、运行平稳、低成本的优势，通过对试验的完美支持，高空气球再次展现了其作为高空试验平台的能力。

虽然该计划目前仍处在研究阶段，但我们在JAXA官网找到了一张未来新一代超音速客机的概念图。目前的客机大多在0.8马赫的亚音速区飞行，超音速飞机的速度将提升约一倍，也就是说飞往同一地点所耗费的航时将缩短一半！想象一下火车变高铁为我们带来的便利吧，对于超音速客机，大家不妨好好期待一下。

JAXA新一代超音速客机概念图

附：协和超音速客机的消逝

在那个追求速度的年代，超音速客机诞生之时曾被认为是下一代客机的范本，红极一时的协和客机为什么会停飞？除了一直未能解决的噪音、环保问题之外，最直接的原因就是2000年的一次空难。

协和超音速客机

2000年7月25日，协和号客机班机AF4590在进行起飞时辗过了从跑道上另一架美国大陆航空班机DC-10的发动机脱落的长条金属部件，导致轮胎爆裂，轮胎的碎片以高速击中机翼的油缸，造成油箱盖打开，大量燃油泄漏；另外一块较小的轮胎碎片割断了起落架的电缆线，导致火花引燃漏油起火。当飞机在跑道上以时速320公里滑行时，机场塔台向班机机长报告飞机后方失火，并表示能优先使用跑道降落，但由于飞机已滑行了1,200米，跑道只剩下2,000米，再加上它已加速至时速328公里，超过了起飞的决断速度，已经无法安全停下，飞机除了起飞别无他选。飞机升空后机长关闭了2号发动机，机长原先想飞到5公里外的巴黎-勒布尔热机场迫降，但随着一号发动机着火，继而烧毁机翼，导致机翼融化，令飞机无法攀升及加速，飞机离地一直只有30米，方向舵亦在此时被烧毁，导致整架飞机向左倾侧。飞机在起飞后69秒坠毁于机场附近的一间酒店外。这场悲剧造成了113人丧命，包括机上100名乘客和9名机组人员全部罹难，并造成地面的4人死亡及1人受伤。

起飞时已经起火的协和AF4590班机

协和是当时世界上唯一投入商业运营的民用超音速客机（经网友dunkelblau 纠正，前苏联研制的图-144页曾进行过商业运营，莫斯科-阿拉木图航线，1977年11月开始运营，仅经历55个航班，于1978年6月退出客运，在此表示感谢），这是协和号服役期间唯一的一次失事，也是有史以来第一架超音速喷气式客机失事（这里也有误，图-144在1973年巴黎航展失事算是第一次，）。

       西方绰号“协和斯基”的图-144

而在此次事故之前，协和飞机被誉为世界上最安全最快速的民航客机。当然，在发生第一次事故前任何客机从事故率上来讲都“最安全”，因为每千米飞行里程的旅客丧生数目皆为零。在这次事故发生后，协和飞机成为世界上排行“最危险”的民航客机。

事故发生后，英航和法航将全数协和飞机停飞，等待事故调查的结果。此次失事促使飞机制造商重新改造机体设计，英航与法航的工程师着手加强协和飞机轮胎和起落架内电缆的结构，甚至在油箱底部置入凯夫拉材料的防弹垫片来保护油箱，以避免油箱以后遭到高速的异物的穿刺。但尽管如此，由于整个失事过程都被民众用家用录影器材拍摄下来，造成社会大众心理上的严重震撼，不论这型飞机以往声望有多高，这次失事对协和客机的打击都是巨大的。客机于2001年11月重新启航前，美国刚发生911事件，使得复飞后的协和号载客量严重不足，另外超音速客机的音爆产生的噪音问题一直未解决，再加上协和飞机服役时间已经超过30年以及耗油量已不符合经济效益，导致协和飞机从此一蹶不振。因为对航空公司亏损严重，协和号客机最终在2003年退役。

曾经的辉煌却在一次事故后急速消逝，内因、外因，再加上事故画面对民众的震撼……超音速客机的衰落与当年的硬式飞艇何其相似。但愿新技术的突破能使超音速客机再次翱翔蓝天。

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