比声音还快

比声音还快（一）（完）自从莱特兄弟为人类插上翅膀以来，人们一直梦想着飞得更高更快。英国人FrankWhittle于1930年申请了第一个喷气式发动机的专利，德国人HansVonOhain在不知情的情况下，于1936年也独立申请了自己的专利。两者的基本原理相近，但具体细节不同。Whittle的发动机到1941年才在GlosterPioneer上试飞，而Ohain的发动机在39年就首先在Henkel178轰炸机上试飞了。在第二次世界大战还在如火如荼的1942年，英国的迈尔斯飞机公司（MilesAircraftCo）就受命开始秘密M52超音速飞机，但由于战事紧张和国力衰竭，英国政府下令迈尔斯将所有设计数据移交给美国，贝尔飞机公司接手之后，于1948年成功地将X-1实验型飞机飞上天，在著名的试飞员ChuckYeager的操控下，于1947年10月14日首次在平飞中突破音速。在1948年10月的试验中，M52的30%比例模型也达到M1.5，证明英国人原来的计算和设计是正确的。MilesM52超音速研究机，后来首先突破音障的贝尔X-1用的是火箭发动机，M52用的可是货真价实的涡喷发动机贝尔X-1火箭飞机，历史上首次在平飞中突破音障的有人驾驶飞机为了最大限度地节约燃料，X-1是用B-29带到空中投放后再点火飞行的，据说X-1的火箭发动机点火成功率不怎么样，万一点火失败，飞行员只有很短的时间决定跳伞，滑翔是不可能的美国历史上最著名的试飞员ChuckYeager，早年曾参加二战的欧洲空战，在法国上空被击落后，借道西班牙逃回英国。当时条令规定，逃回的飞行员不再到占领区上空作战，大概是担心飞行员有心理障碍，但Yeager直接向艾森豪威尔请求重返欧陆上空，获得特许，以后曾在一天内连续击落5架敌机，战争结束时总战绩11.5架，包括一架Me262。在75年从空军退役时，官拜准将，30年后，获国会特别推荐，于2005年晋升少将ChuckYeager和他的X-1。按二战时就开始的老规矩，命名为GlamorousGlennis，Glennis那时还是女朋友，后来成为妻子。Glennis死后13年，Yeager和小他36岁的VictoriaD’Angelo结婚，子女把后妈告上法庭，说她纯粹是为了名利，Yeager一世英雄，到老了反而摊上这么一摊烂事除了从事研究性试飞外，Yeager也是美国空军作战飞机试飞和评估的主力，在1947-54年期间，平均每月要飞100小时以上，有一个月竟然飞了27种不同型号的飞机ChuckYeager后来离开试飞员的行当，担任一线战斗机部队的中队长、联队长，在67年北朝鲜扣押美国情报船“普韦布洛”号事件中，负责空中行动。在62-64年担任试飞员学校校长期间，训练了第一批宇航员，小说和电影TheRightStuff就是讲的这一段。Yeager的最后职务是驻德国拉姆斯坦茵的第17航空队副司令老家伙现在还不闲着，时不时上天遛一圈。左面的BobHoover，二战中在欧洲被击落被俘，逃出集中营，偷了一架FW190战斗机自己飞回来了。右面的是FrankBorman，双子星7号飞船的指令长，首次实现太空对接，后任阿波罗8号指令长，首次飞出地球轨道，绕月飞行。人们很早就知道，推力只是实现超音速飞行的一部分。物体以接近音速飞行时，空气的性质变了。飞机飞行时，对前方空气产生压缩，形成的压力波以音速传播。在0.8倍音速以下的亚音速飞行时，压力波跑在飞机前面，在一定程度上起到把前方空气推开的作用。但以音速飞行时，前方的压力波“躲闪不及”，叠在一起，阻力急剧增加，阻力比亚音速时增加3倍，飞机就像一头撞到一堵墙上一样，这就是“音障”（soundbarrier）之说的来源。然而，速度继续增加至1.2倍音速以上时，飞机跑到压力波前面去了，飞机的机头形成锥形激波，空气压力沿激波前锋急剧升高。激波前锋之后的压力急剧下降，到机尾压力达到负压，在机尾后压力急剧恢复到常压，整个压力分布呈骤升-缓降-骤升的N形，所以常被称为N形波。由于N形波前锋的拖带和后缘的推动，超音速飞行的飞机所在的N形波中间部分的气流反而是亚音速的。激波在正好音速的时候，几乎是垂直于飞机前进方向的平面；随速度增加，激波呈越来越尖锐的锥形，速度增加，锥形的“后掠角”也增加，所以超音速飞行的阻力增加的速率随速度的增加反而下降，超音速后，速度增加一倍，阻力只增加30-50%。这个性质只和音速或马赫数有关，不管在什么高度，飞机以相同的马赫数飞行，其经受的气动条件是等同的，而和以公里/小时计算的实际速度和高度的关系不大，所以高速飞机常用音速而不是实际速度来描述。音速或马赫数随空气条件而改变，但不是单调地改变，也就是说，并不是一路上升或一路下降，而是有升有降。在海平面时，音速为1225.1公里/小时。到10000米高空，音速降为1078.3公里/小时。但超过20000米高度后，音速又随高度增高，比如，30000米时，音速为1086.2公里/小时。但是48000米以上时，音速又开始下降。音速以马赫数度量，马赫数当然就是以奥地利物理学家ErnstMach命名的。说他是奥地利物理学家，捷克人可能要不满意，因为马赫出生于捷克的Brno，后来也回到布拉格的Charles大学做教授，但他的学业和主要研究是在奥地利完成的。捷克是当时奥匈帝国的一部分。这是马赫同学的尊容随着飞机速度的增加，飞机对前方空气压缩形成的压力波不断被压紧，在音速的时候被压到一起，阻力急剧增加。超过音速后，飞机把压力波甩到身后，阻力反而减小波导阻力在音速达到最高超音速飞行时，激波后的空气压力和温度急剧下降，导致水汽冷凝，形成雾化现象风洞里F-14的激波图像NASA的T-38在空气中飞行时形成激波的照片音速是随高度变化的，更具体地说，是随空气温度而变化音速和高度的关系显然不是一路上升或一路下降，而是有升有降，也有不升不降的时候超音速飞行会引起强烈的涡流音速显然是一道坎，跨过去了，超音速阻力反而下降。为了减小跨音速激波的影响，NASA物理学家RichardWhitcombe于55年提出跨音速面积率，也就是飞行器在跨音速飞行时，前缘和后缘的激波不可避免，但如果飞行器沿前进轴线上的截面积急剧改变，将产生额外的激波，增加阻力。为了避免这额外的阻力，飞行器沿前进轴线的截面积应该均匀改变（或者说截面积沿前进轴线的二阶导数或曲率应该恒定），而截面的形状倒是无关紧要，这就是著名的跨音速面积率，也是超音速飞机“蜂腰”的来源。Whitcomb在NASA（当时还叫NACA）的8英尺告诉风洞检查用面积律设计的一个飞机模型Whitcomb在上课，讲解面积律左为不用面积律设计的气动外形，右为利用面积律设计的气动外形，注意其特征性的“蜂腰”YF-102战斗机在用面积律修行之前（左）和之后（右）具有明显“蜂腰”的幻影III战斗机具有明显“蜂腰”的歼-8II战斗机高亚音速客机的速度虽然没有超过音速，但已经进入了跨音速区的下端。波音747机头的“驼背”增加了前机身的截面积，也起到了面积律的作用，是波音747可以比一般高亚音速客机飞的更快的一个原因A380和其他现代高压音速客机的中机身和机翼连接处明显的鼓包也是面积律的结果比声音还快（二）英国的皇家飞机研究中心（RoyalAircraftEstablishment）从54年就开始研究超音速客机的问题，以当时流行的细长机身、短薄的平直翼为基础，以重要的英美之间的北大西洋航线为背景，进行了一些概念设计。但是概念设计的结果很不妙：136吨的起飞重量已经和波音707相当了，但是载客量只有区区15人，这显然毫无经济性可言。在此期间，英国的德哈维兰“彗星”客机在解决疲劳问题后重返天空时，发现高亚音速喷气客机的桥头堡已经被波音和道格拉斯占去了，为了重建英国民航客机的竞争力，RAE出面于56年设立了超音速运输机研究委员会（SupersonicTransportAircraftCommission，STAC），开始研究超音速客机的可行性，研究集中在超音速客机的技术问题和经济性问题。速度超过M1.5后阻力随速度上升的速率下降，这是一个有利条件。如果速度增加一倍，阻力只增加50%，那相当于在同样载客量的条件下，M1.6的超音速客机可以用M0.8的亚音速客机跑三个航次的燃油，来跑四个航次。但是天下没有这样的好事，机翼的升力系数在超音速的时候下降很厉害，M2.0的时候大概只有M1.0的一半。这样一来，得失大抵相抵。超音速客机在经济性上的好处主要还是从节约时间上来的，如果燃油消耗相当，在同等载客量的条件下，一架M2.0的超音速客机的实际运能相当于2.5架M0.8的亚音速客机，在采购和维修成本上有利。实际情况当然没有那么简单，维修、机场周转都需要时间，超音速客机的起飞、降落也需要时间，但以时间换效益大体就是研制超音速客机的经济动力。STAC的结论是，超音速客机只有在相当的载客量在远程航线上运营才比较经济，航程以欧洲西海岸到美国东海岸为基准航线时，速度以2.2倍音速为宜。速度更低将难以保证在伦敦和纽约之间当天来回，大大减低超音速旅行的吸引力。速度更高将超过铝合金的耐热能力，需要采用不锈钢或钛，在技术上未知数太多。在超音速战斗机10年后才勉强达到6000-8000小时使用寿命的情况下，60年代初超音速客机的使用寿命已经要求超过30000小时，技术上的未知数越少越好。英国动起来了，美苏当然也不闲着。为了在新一轮民航客机的“世界大战”中抢到先机，欧洲和美苏都展开了超音速客机的研制，“为国争光”当然也是各国倾力研制超音速客机的重要因素。在走向协和式之前，英国专门设计和试飞了很多研究机，研究超音速飞行的各方面问题。英国的FaireyDelta是第一个采用无尾三角翼布局的喷气式研究机，这是FaireyDeltaFD2。按英国人的说法，法国的幻影战斗机也是“偷”FaireyDelta的英国HendleyPage的P115研究机，着重研究无尾三角翼的低速横滚操控性能英国布里斯托尔188研究机，全机用不锈钢制造，着重研究高速飞行时的气动加热问题英国BAC221研究机，着重研究S形前缘无尾三角翼的气动特性英国“火神”轰炸机，用来试验协和式的“奥林普斯”发动机协和式机体表面的温度分布，热胀冷缩对和结构是很大的挑战STAC同时对超音速客机的气动布局进行了概念性的研究，建议采用细长机身和无尾大后掠三角翼，以最大限度地提高超音速升阻比。大后掠角可以延迟激波的产生，三角翼有利于实现跨音速面积率，细长机身减小迎风阻力。与此同时，美国的NACA、法国的ONERA、苏联的TsAGI也在全力研究超音速客机的问题，各国得出和STAC大体相同的结论。美国康维尔曾提议用B-58轰炸机改装超音速客机，但B-58的机身太窄，单走廊横列双座塞沙丁鱼一样也只能装载58名乘客，最后不了了之。但是B-58的跨大西洋超音速飞行的经验对超音速客机的研制有很大的作用美国曾用F-102作过超音速客机的研究法国的NordGriffon也曾用于超音速客机的研究60年代初，英国布里斯托尔飞机公司（BristolAeroplane）和法国南方飞机公司（SudAviation）分别提出超音速客机的方案，前者为布里斯托尔198方案，后者为“超快帆”。布里斯托尔198采用大后掠无尾三角翼，翼下6台罗尔斯·罗伊斯“奥林普斯”涡喷发动机，载客130人，速度M2.2。后来因为过于野心勃勃，被英国飞机公司（BritishAircraft，由众多中小飞机公司合组而成，布里斯托尔是其中的一个）的223方案代替，气动外形基本不变，尺寸缩小，采用翼下4台“奥林普斯”发动机。法国南方的“超快帆”可以算作亚音速“快帆”SE-210的超音速版，气动外形和BAC223十分相似，但是要小一号，只能载客70人，航程3200公里。在欧洲合作的大潮之下，BAC223和“超快帆”合并为“协和”式计划，以后的过程在《一个传奇的诞生》中多有叙述，这里不再重复。BAC223方案，已经有很明显的协和式的影子了法国南方的“超快帆”方案62年巴黎航展上的“超快帆”模型协和式的载客量100人，速度M2.02，航程6500公里，于76年投入航班服务，2003年退役优美的协和式，蓝天上永远的白天鹅=============================在贴英国的这些研究机的时候，心里就在想：中国造运10的时候，飞过多少研究机呢？这和运10后来的命运有关系吗？比声音还快（三）布里斯托尔198不是英国的第一个超音速客机的方案。在布里斯托尔和维克斯-阿姆斯特朗（Vickers-Armstrong）合作提出198之前，阿姆斯特朗和威特沃斯（Whitworth）合作提出过一种十分怪异的M形机翼方案。从气动设计来说，这个方案有很多相当先进的地方，采用了“跨音速面积率”的蜂腰设计，以减小穿越音障的阻力。机头有一个前出的尖刺，用以提前形成激波，将波前锋从机翼前移，以改善机翼的气动情况（详细讨论请见《回归地球母亲之路》）。最特别的是机翼，从翼根开始前掠，然后到一半翼展的时候，改向后掠，形成一个十分独特的M形，或者说，像一对在天空挥舞的巨大的钢铁龙虾钳。这个独特的形状有利于大尺寸大后掠翼的横风控制问题。阿姆斯特朗-威特沃斯的M形机翼方案尽管前卫，但速度只有M1.2。其收缩的蜂腰使客舱布置很不方便，最后成为航空史上一个著名的纸上谈兵的异类。阿姆斯特朗-威特沃斯M形翼方案，像不像在天空飞舞的一只大龙虾？英国人一旦疯狂起来，那真是拦也拦不住，想出的怪东西叫人瞠目结舌。亨德里-佩奇（Handley-Page）在20-30年代是英国最著名的大型客机制造公司，其大型双翼客机曾经飞遍日不落帝国的各个角落，以豪华、舒适和可靠著称。战后英国政府主持将众多中小行业公司合组为国营大公司，也是“打造xx行业的航空母舰”的意思，英国里兰（BritishLeyland）成为汽车界的龙头老大，BAC则是飞机界的对应。但是亨德里-佩奇不愿加盟，还是单干，没有多久，就在飞机工业“注销户口”，不过这是后话。亨德里-佩奇的方案比阿姆斯特朗-威特沃斯的更前卫，采用一个巨大的飞翼，乘客和货物都装载在机翼里，但飞行员的座舱在机翼的一端。亨德里-佩奇的飞翼和一般的飞翼不同。一般的飞翼取消机身，加宽加厚机翼，但飞翼沿前进方向的中轴线是对称的。亨德里-佩奇的飞翼是斜翼，相当于取消机身，同时取消一侧机翼，只剩下另一侧机翼，所以飞翼在空中斜对着前进方向飞。由于取消了机身，斜着飞的飞翼可以几近任意地调整后略角，而不至于引起太大的气动上的麻烦。在实际上，后掠角过大时，诱导阻力增加，所以并不实际。斜翼对高亚音速到M1.4之间是最优的，速度更高并没有优越性。况且，这个科幻式的设计有很多不切实际的地方。起飞着陆时，斜翼要正过来，需要异常宽大的跑道。乘客闷在没有窗子的客舱里十分别扭，但在斜翼前缘开窗，在结构上麻烦太多，斜着坐也是奇奇怪怪的。斜翼调整后略角时，发动机的推力方向需要同步调整，大大增加机械上的复杂性。亨德里-佩奇的斜翼方案最后也是沦为航空史上另一个著名的纸上谈兵的异类。亨德里-佩奇的斜翼方案在英法如火如荼地大干快上超音速客机的时候，苏联也没有闲着。在赫鲁晓夫的直接过问下，图波列夫设计局领命设计图-144超音速客机，很快拿出了设计方案。不过图波列夫清醒地忠告苏共中央，图-144的耗油惊人，经济性不好。苏共中央对图波列夫的忠告不感兴趣。耗油多吗？多灌点油就是了，重要的是要抢在西方前面，以显示社会主义优越性。图波列夫做到了，在68年12月31日，图-144抢在协和式之前两个月首先试飞，69年6月5日首先达到超音速，69年7月15日首先达到两倍音速。长期以来，图-144被揶揄为“协和斯基”，以暗示苏联抄袭协和式的设计。和许多类似的指控一样，这是十分不公正的。在相似的技术条件和思路下得出相似的技术结论，这种事情屡见不鲜。60-70年代苏联工业间谍活动猖獗，和协和式有关的间谍案有好几起，但这不等于图-144就是抄袭的。图波列夫设计局肯定研究过偷来的协和式的数据和图纸，但主要用来避免在技术上走弯路，和对症下药地赶超英法。事实上，图-144的机身比协和式长而且宽，图-144式每排5座而不是协和式的每排4座。图-144的发动机更紧贴机身，而不是协和式那样分得较开。图-144的机翼是简单的双三角翼，气动性能上不及协和式的远为复杂的S形前缘三角翼。图-144的可折叠的鸭式前翼大大改善了低速飞行和起落时的控制性能，这又领先于协和式，以至于多年后英法在研制协和式的后继时也增加了鸭式前翼。不过图-144的起飞着陆速度很高，以至于有必要采用民航飞机中十分罕见的阻力伞，给航班运营带来了不小的麻烦。图-144的早期方案，发动机集中在机身下图-144的雄姿，载客140人，速度M2.2，航程6500公里，77年12月年投入航班服务，6个月后退出正常航班，但是包机飞行仍继续了一段时间，现在也全部停飞了着陆时的图-144图-144（上）的发动机明显比协和式（下）的要向中间靠拢，因此协和式在发动机内侧还有襟翼，而图-144没有，这是一个显著的气动设计上的差别，就凭这，图-144也没法抄协和式的图-144着陆时放出阻力伞，这对军用飞机没有问题，对频繁起降的民航飞机就是一个很大的麻烦比声音还快（四）[晨枫]于:2006-02-0523:34:39复:HYPERLINK"http://www.talkcc.com/article/638457"638457作为新兴的超级大国，美国已经在第一代喷气客机之战中夺取了领导权，波音707和DC-8像潮水一样灌向世界的民航市场，自然不会坐视欧洲和苏联在有关国家声望的超音速客机之战中领先。波音在52年就开始关注超音速客机的问题，58年组织起研究小组，60年开始，每年投入1百万美元，准备大干快上了。62年英法和苏联都开始正式研制超音速客机时，美国联邦航空署FAA也提出了自己的超音速客机计划。敢为人先的JuanTrippe指令泛美航空公司在63年6月3日向英法意向性订货协和式一天之后，肯尼迪在63年6月4日，在科罗拉多泉新建的空军学院毕业典礼上，指令启动美国的超音速客机计划。拟议中的美国的超音速客机要更大、更快，要求达到250-300人的载客量和三倍音速的速度，航程不光要能够覆盖北大西洋航线，还要能够覆盖太平洋航线。NASA对超音速客机积极研究，波音、洛克希德、道格拉斯和北美洛克韦尔都推出了自己的研制方案，通用电气和普拉特·惠特尼也分别提出了各自的发动机方案。NASA测试过的几种超音速客机模型北美洛克韦尔基于B-70轰炸机的经验，研制了这个超音速客机的方案洛克希德的L-2000方案介于协和式和图-144之间，只是比两者都要大一号。L-2000采用双三角翼，翼下四台发动机，布局循规蹈矩，不过因为“美英一家”的缘故，没有人指责洛克希德抄袭英法。道格拉斯的方案和洛克希德的方案大同小异洛克希德的L-2000模型洛克希德L-2000三视图洛克希德研究过变后掠翼和固定的大三角翼方案洛克希德最后采用简单的双三角翼布局L-2000的双三角翼延伸到接近机头的地方L-2000的后期方案机翼后缘还略带前掠洛克希德想像的机场的情景，比同在登机楼的波音707一级的亚音速客机长了几乎50%L-2000也进入了全尺寸模型阶段洛克希德的公关没有闲着，将全尺寸模型当模特表演台了，值得注意的是L-2000的机窗，比饭碗大不了多少波音开始时的方案也研究过无尾大后掠三角翼，但是在竞争TFX（最后通用动力胜出，推出F-111）时，波音积累了相当的变后掠翼的设计经验，引起波音超音速客机研制人员的强烈兴趣，在波音内部的竞争中，变后掠翼胜出，公司代号波音733。但是洛克希德和道格拉斯都用2000作为代号，分别为L-2000和DC-2000，意喻21世纪的超先进技术，波音也不甘落后，最后将波音733改名为波音2707，既有21世纪的含义，又提醒人们波音707将民航推入了喷气时代。波音2707的方案几经变更，从波音2707-100演变到-200，载客从150逐渐增加到250，最后达到300人以上，发动机从机身下集中的四发（类似B-1轰炸机）变到平尾下的四发，速度从M3降到M2.7，航程6440公里（-300增加到6760公里）。波音2707-200的变后掠翼可以在20-72度后掠角之间变化，在不牺牲超音速巡航性能的前提下，优化低速起飞、着陆和亚音速巡航的性能。后一点十分重要，因为波音已经意识到噪声和音爆的问题，小后掠角可以以较低的速度起飞、着陆，大大减低噪声；音爆将使超音速客机在大陆上空被迫以亚音速飞行，所以亚音速将不仅仅是过渡阶段，可能有相当一部分航线将以亚音速飞行。在机翼后略到最大角度时，机翼后缘和平尾前缘重叠，形成完整的大后掠三角翼，在保持“合成”机翼的相对厚度条件下，容许机翼厚度增加，简化结构设计和增加翼内载油量，这一点和F-14非常相似。和F-14不同的是，波音2707-200的四台发动机安装在尾翼下，这是一个十分独特的设计。发动机安装在机尾并不罕见。飞机速度增高时，气动升力中心不断后移，而重心保持不变，自然形成一个低头趋势，需要压平尾来恢复水平，这个动作称为配平。压平尾形成的向下气动压力增加了阻力，称为配平阻力。机尾发动机的重量形成自然的配平力矩，减少配平阻力，这是为什么60年代尾置发动机布局十分流行的重要原因。尾置发动机的另一个好处是，发动机远离机舱，噪音较低。尾置发动机在机械故障、涡轮盘碎裂时，碎片不易伤及乘客，对安全性要求及其严格的客机也是一个有利因素。但是尾置发动机一般离地较高，维修不便。波音将发动机安装在水平尾翼下，既利用了尾置发动机的优点，又避免了维修不便的问题，是一个不错的主意。对于波音2707-200这样的变后掠翼飞机来说，固定的尾翼下的发动机还避免了常规的翼下发动机的麻烦，因为机翼后略角变化时，翼下发动机必须同步偏转，以保持和前进方向一致。B-1轰炸机那样在翼根下密集安装发动机的做法对客机不合适，发动机的噪音和振动离机舱太近，这也是波音2707-100演变为-200的一个重要原因。波音的超音速客机方案一直在改来改去，这是几个早期方案变后掠翼的波音2707-100，发动机像B-1轰炸机一样在靠近机身的下面变后掠翼的波音2707-200，发动机移到平尾下去了波音2707-200的全尺寸模型波音2707-200的尺寸很大，座位将为横列7座，采用2+3+2布局，有两条走廊波音2707-200的三视图波音2707-200的布局也几经变化，这时加上了鸭翼，以改进气动控制为了满足面积律的要求，机身有一定的“蜂腰”，所以座位布置前后不同为了改善起落时的视界，波音2707-200的机头锥可以分两截下垂，这样既容许下垂角度增加，又不至于触地，但是机械复杂程度大大提高，样子也是怪怪的看看这幅尊容，选美比赛可能是上不了榜了泛美涂装的波音2702-200别一看美国空军的，就以为这是运送美国小兵的，没那么好的事。60年代末的时候，正好“空军一号”要更换的时候，当时动过念头，用波音2707来接替波音707的“空军一号”由于机身太长，变后掠翼的气动特性变化太大，需要很多的控制面开控制飞行，L-2000只有16个气动控制面需要控制，波音2707-200竟然有59个！既增加了重量，也是飞行控制大大复杂化比声音还快（五）由于超音速客机研制耗费巨大，英法在政府资助下研制协和，苏联就更不用说了，当然是政府出资，于是美国也破天荒，像研制军用飞机一样，厂家竟标，国会拨款，研制美国的超音速客机。不过美国国会并没有爽爽气气地出于“爱国主义”而拨款。FAA的头儿NajeebHalaby（阿拉伯裔美国人，离开FAA后接JuanTrippe的位置，担任泛美的总裁）游说航空公司，动员他们预先为每架订货付10万美元的定金，FAA将这些定金收集起来交给入选的超音速客机厂家做研制经费，FAA同时到国会游说更多的投资，入选厂家以后按出售飞机的分成偿还国家的投资。道格拉斯和北美没有进入竟标资格，竟标在洛克希德L-2000和波音2707-300之间进行。竟标结果，波音2707-300胜出，大概有一点波音2707-300的外形更独特、没有“和协和式一样”之嫌的因素，据说也和洛克希德已经赢得了C-5的有关。FAA在主持超音速客机的研制的同时，还在通用电气和普拉特·惠特尼之间竞选适用的发动机。通用电气的GE4涡喷发动机从B-70超音速轰炸机的J93发动机发展而来，普惠的JTF17涡扇发动机落选。波音2707-200上巨大的通用电气GE4涡喷发动机，推力达到311kN但是天下没有免费的午餐。变后掠翼应该尽量缩小固定段，加大可动段，以强化变后掠翼的效果。但是为了容许可动的外翼达到大后掠，转轴必须向外移动，否则外翼的“翼根”在大后掠时就要切入机身了。主起落架的布置也要求固定段向外延伸，以保证起落架有足够的横向稳定性。外延的固定段的厚度一方面增加阻力，另一方面使机翼的厚度不均匀，连接部在气动上的不连续也大大影响了机翼的气动效率。更要命的是，为了容纳可变后掠角的机翼，固定段内大量体积不能用来装载燃油，可动的外翼也不适宜装载太多的燃油，这样只能加长、加宽机身来装载燃油，结构上的空间利用率相当糟糕。这还没有考虑变后掠翼固有的机械复杂性和可靠性问题，以及本身的重量代价。超重问题还没有到此为止。由于机身极长（达97米，大大超过了波音747的71米），发动机在机尾，在很大一个速度范围内，还是需要用配平力矩来保持平衡，所以增加了鸭式前翼。但这样一来要求增加超长的机体的刚性，好在空中不至于像面条一样扭来扭去。机翼和尾翼也有同样的结构刚性增强的问题。结构加强就意味着额外的重量，到68年，FAA的项目评估伤心地写道：“波音2707-200的航程可以空载飞越大西洋，或者满载飞到大西洋的中间”。这显然是远远不符合要求的。没有办法，波音被迫再重起炉灶，推出了较常规的波音2707-300方案。-300方案放弃了变后掠翼，改用常规的三角翼，但保留平尾，从某种意义上讲，有点像一架大大放大的歼-8。4台发动机也搬家到常规的机翼下。TWA涂装的波音2707-300超音速客机想象图60年代是美国人最牛气的时候，阿波罗宇航员把美国国旗插到月亮上去了，涂着大大的美国国旗的超音速客机在世界的上空耀武扬威是很合美国口味的事波音2707-300的全尺寸木质模型，只有左半。10亿美元的投资，最后只有这么一件看得见、摸得着的东西。计划下马后，模型以9万美元的价格卖出去，大概卖的是木头的价。今天只有机头还保存在博物馆几种超音速客机的大小对比：从上到下：波音2707-300、洛克希德L-2000、协和式、图-144尽管波音2707和波音747的工程开发是在同期进行，但747是“自费”项目，2707是“公费”项目，自然成为波音的头号重点。68年波音2707-300进入了原型研制阶段，向公众展示了全尺寸模型，计划与70年首飞；生产型预计69年开始制造，72年首飞。但这个时候，风水变了。60年代是一个动荡的年代。美国在越南陷入了深深的泥潭，在政治和经济上第一次尝到虚弱的味道。美国国内的民权和自由化运动风起云涌，公众对保护自身利益和保护环境的意识空前高涨，超音速客机的音爆、污染和对臭氧层的破坏，激起了公众对超音速客机的强烈反对。如前所述，超音速飞行时，引起N形波，N形波的前锋和后缘的空气密度急剧增高，传到人耳里，就是强烈的爆炸一样的声音，一般称为音爆（sonicboom）。事实上，炸药爆炸的巨大响声就是突然和急剧地压缩空气的结果。N形的激波像两把撑在飞机一前一后的伞一样，向地面延伸，所以音爆总是“砰砰”地接连两声。飞机越大，速度越快，音爆越强烈。音爆现象早就为人们所熟知，但研制超音速客机之初，人们错误地认为，只要飞得足够高，音爆应该不成问题。在试飞3倍音速的B-70轰炸机时，这个观点被粉碎了，在两万米高度飞行的B-70仍然能够产生强烈的音爆。更加严重的是，客机的噪声污染将不再局限在机场周围，而是泛滥到所有航迹所及的地方，同时将不分昼夜。为了测试超音速客机频繁飞行产生的音爆对城市居民的影响，FAA和美国空军在1964年在俄克拉荷马市（OklahomaCity）进行了为期6个月的音爆试验，每天由空军的超音速飞机（主要是F-104和B-58，偶尔也有F-101和F-106）飞越城市，产生8次音爆，音爆强度远远不到震碎玻璃的程度，以测定对居民生活的影响。由于市民事先得到通知，知道音爆的准确时间，所以开始时市民并没有太在意，有些施工工地的工人甚至一听到音爆，就知道喝咖啡休息的时间到了。但是没有多久，玻璃开始震碎，墙壁开始开裂，市民们开始愤怒，而FAA充耳不闻，对市民的赔偿要求不理不睬，进一步加剧了市民的愤怒，很快发展成政治事件，抗议、投诉、索赔像雪片一样飞进各级政府和主持试验的FAA，以后发展成市民对政府的官司（classactionlawsuit，中文叫什么？）。俄克拉荷马市的音爆试验在很大程度上促成了对超音速飞行的极端负面的公众舆论，为日后在大陆上空禁止民航超音速飞行种下了种子。美国海军“蓝天使”飞行表演队的一架F-18在水面上超低空超音速飞行，激波在水面留下一条航迹，这要是地面，单薄一点的房子都可能被震倒除了音爆外，超音速客机的涡喷发动机是为超音速巡航而优化的，迎风截面小，喷气速度高，起飞、着陆时还要打开加力，这样在起飞、着陆时的噪音异常尖利、响亮，造成很大的噪声污染问题。高空飞行对臭氧层的破坏是有案可查的，只不过军用超音速飞机一般还是以亚音速巡航，但大量的民航超音速飞行对臭氧层的影响，引起公众极大的疑虑，毕竟热爱在太阳下“烤肉”的人们不希望增加患皮肤癌的可能。虽然后来被证明为夸大其词，亚利桑那大学的科学家在国会作证，500架超音速客机在美国上空夜以继日地穿梭飞行，将每年增加1万名皮肤癌患者。限于发动机技术，超音速客机的发动机在低速时的推进效率较差，燃烧也不好，协和式起飞时遮天蔽日的黑烟，引起对环境污染日益敏感的公众极大的不满。看看这黑烟，已经飞起来了，还是那么厉害。这还是客气的，看看下一张这个怎么样？环保组织不砸上门来才怪公众的反对只是问题的一半。为了最大限度地减小超音速巡航阻力，超音速客机的机舱截面尺寸都是尽可能小，这样一来，机舱十分局促，不利于增加载客量。超音速客机需要异常长的跑道，不仅限制了可以起降的机场，也增加了航空公司的运营成本，机场当局是不会让你免费使用额外资源的。由于波音747和其他宽体客机的出现，亚音速客机的载客量大大超过超音速客机，而单位燃料又大大降低，协和式的人-公里油耗达到3.5倍于波音747，使本来对超音速客机有利的经济算盘全颠倒了过来。更要命的是，第一代超音速客机的航程很尴尬，用作跨越大西洋的飞行足够了，但是跨越太平洋还不够。旧金山到东京的航线必须在夏威夷或中途岛停一下，加油再飞。这样一来，不需要中途加油的高亚音速的波音747反而可以先抵达东京，747宽大的机舱还为旅客提供了舒适得多的环境。而这时正好是超音速客机十月怀胎的关键时刻。比声音还快（六）[晨枫]于:2006-02-0819:55:46复:HYPERLINK"http://www.talkcc.com/article/638457"638457协和式客机正在准备进入航班服务的时候，一头撞上了公众的反对，73年的石油危机成为压断骆驼脊背的最后一坨巨石，各国航空公司本来争先恐后下的订单，一夜之间全挥发了。14架生产型协和式中，只有9架是“按标价”由政府补贴出售给英国和法国的国营航空公司的，剩下的5架全是以1英镑或1法郎的象征性价格无偿转让的。英法从来没有公布过协和式计划的总投资，后人估计达76年币值11亿英镑，或者2000年币值110亿美元。在惨淡经营近30年后，协和式遇上911和Gonesse的空难，最后于2003年9月退出航班服务，所有剩下的飞机都散失到各地的博物馆去了。有趣的是，老对头波音在西雅图的飞行博物馆里收藏了一架，当年差点要了协和式的命的纽约，也在无敌号航母博物馆里收藏了一架。Gonesse的空难对协和式是灾难性的向老兵最后的敬礼在德国Sinsheim的科技博物馆里，协和式和图-144终于和平共处。Sinsheim是一个好博物馆，在斯图加特和曼海姆中间，收藏有飞机，有汽车，一定要去纽约的协和式停放在驳船上苏联的图-144尽管抢先首飞，但是问题多多，反而在协和式之后投入载客航班运行。先于75年12月26日在莫斯科到哈萨克首府阿拉木图之间开通一条航线，只运邮件和货物，不载客。看来苏联对图-144也没有信心。77年12月开始，莫斯科-阿拉木图航向开始载客。但是燃油系统的一个设计问题导致78年5月23日一架图-144在空中大量泄漏燃油，导致一台发动机起火，飞行员成功地把飞机降落了下来，但是两名机组人员不幸丧生。此后在地面试车中，又一台发动机爆炸。一个月后，图-144载短短6个月载客飞行后，就停止了载客航班飞行。此后图-144断断续续地复飞过，航迹远达远东的哈巴罗夫斯克，但都是包机、专机飞行，再也没有飞过正常航班。图-144生产型的总产量也只有14架，成为盲目的“为国争光”的牺牲品，极大地浪费了珍贵的国家资源。在此之前，图-144还出过一次采。在73年巴黎航展时，看到同台演出的协和式在航展的低空低速范围内有很出色的表现，图-144为了在西方面前露一手，接连做了几个高惊险动作。但是在表演完毕着陆时，下错了跑道，飞行员在恼怒中猛然拉起，作了一个陡直的爬升，在改出的时候，动作过猛，导致发动机全部熄火。这是发动机紧密布置在一起特有的问题，称为sympatheticflameout是由于进气道在气动上紧密交联而引起的。飞行员可能为了利用气流重新启动发动机，将飞机带入俯冲，但高度不够，发动机还没有启动，已经快要触地了。在企图拉起时，超过机体结构强度，当场空中解体坠毁，造成一时轰动。不过这是西方官方的说法，民间有别的说法，其中一个说法是法国空军的一架幻影战斗机紧追不舍，要近距离看个究竟，图-144为了避让，做出过火机动，导致事故。不过航展所在的布尔歇机场周围的可见度很好，图-144的整个航线都在航展观众视界之内，至今为止，没有看到照片证明当时有幻影在场。另一个说法是黑匣子当时就找到了，原因也很清楚，苏联为了做惊险动作，在表演前临时对飞行控制系统作了小修改，放宽极限，但改出了问题，苏联只好打碎牙齿往肚里吞。这个说法的可能性比较大。事实如何，还有待知情人讲那“不得不说的故事”了。73年巴黎航展时图-144失事，从左到右：猛然拉起，急剧俯冲，空中解体，坠毁尽管图-144在78年久停止了航班飞行，但是图波列夫工厂还是不可思议地继续制造图-144，最后一架在84年出厂，苏联用这架飞机进行了一些高空臭氧破坏研究，封存之前只有83小时的飞行时间。96-97年间，NASA和俄罗斯合作，将这架图-144进行了大量的改装，使之恢复飞行状态，用来做超音速飞行的研究。不过图-144只有打开加力才能达到2马赫，否则只能以1.6马赫巡航。协和式也需要在起飞和加速时打开加力，但是达到2.2马赫的巡航速度后，只需要非加力推力就可以维持速度。由于种种技术原因，96-97年图波列夫和NASA合作期间，速度限制在音速以下，所以到底对NASA的超音速研究起到多少作用，也只有天知道。由于这架图-144换装了图-160轰炸机的新型NK321发动机，俄罗斯军方不准出境，所有飞行全部在俄罗斯空域进行。这个计划在99年中止。不过这都是后话了。图-144的问题波音不以为然，但协和式的问题波音不得不在乎。波音一方面胆战心惊地看着协和式像怒海中的扁舟一样被公众舆论的口水所淹没，另一方面被波音2707-300的种种技术难题搞得焦头烂额。机体所需的新型钛合金还在研制中，预算严重超支，工期严重拖延，前景一片阴暗。在这当口，美国国会帮波音了断了这桩烦心事：在花了当时币值10亿美元之后，于71年中止对美国超音速客机计划的一切拨款。波音受此冲击，差点一口气接不上来，其间的辛酸在“波音的故事”中有所叙述。FAA从此失去了主导民航飞机科研的权利，NASA接受过去，不光主持宇航科研，也开始主导民航科研。后人评论，如果美国当时选技术上稳妥一点的洛克希德L-2000方案上，或许不至于拖到风水转了还在十月怀胎。不过这个事情难说，没准坚持到投产了，最后成为更大的鸡肋，损失更大。超音速客机下马，西雅图也不全是损失。67年美国NBA要在西雅图拉一个球队，公开征求名字，当时美国除了阿波罗外，形象工程就数波音的超音速客机了，于是西雅图的NBA球队就成了“超音速队”（TheSupersonics）。时间久了，超音速客机也下马了，超音速队就被简化为音速队（TheSonics）了。协和式客机载公众反对的惊涛骇浪中，终于战战兢兢地投入航班服务。但是协和式的首选目的地纽约在公众舆论的反对下，决定禁止协和式在纽约起陆。还好上帝关闭一扇门，总是打开一扇窗。华盛顿机场决定容许协和式起落，尽管协和式在进入美国大陆上空后必须减速至亚音速以避免音爆的问题。协和式的主要航线在大西洋上空，音爆不是问题。高空超音速飞行对臭氧层的影响被证明是夸大其词，飞机起落时的发动机黑烟问题也逐渐得到缓解。势利的纽约人不堪忍受华盛顿有协和式的航班而纽约没有，也容许协和式在纽约起降了。廉价航空的先驱Braniff和英航达成，将华盛顿的航线延伸到休斯敦，当然整个大陆航段都是亚音速的。新加坡航空公司也和英航协商，开辟伦敦到新加坡的超音速航线的事宜。美国又坐不住了，开始在80年代研制第二代超音速客机，英法也跟进，研制协和式的后继。苏联正好陷在阿富汗的泥潭里，但是没有放弃，也提出了纸面上的方案。曾经订购协和式的几个航空公司的想象涂装新加坡航空公司曾租用一架英航的协和式试航新加坡航线，左面是新航图装，右面是英航涂装比声音还快（七）[晨枫]于:2006-02-0921:12:53复:HYPERLINK"http://www.talkcc.com/article/638457"638457第二代超音速客机以“高速民航运输机”（HighSpeedCivilTransport，HSCT）为旗号，重点在于经济性，要求借鉴已经在高亚音速宽体客机上大见成效的先进涡扇发动机技术，在低速时也有不亚于亚音速客机的经济性，同时大大增加载客量，改善航空公司的人-公里成本。美国的几个HSCT方案都大同小异，但尺寸比第一代要大得多，动辄载客300人以上。波音把波音2707-300从架子上拿下来。掸掉灰尘，“老太婆抹粉”，以旧充新。麦道的方案和波音的差不多，NASA和以制造海军战斗机著称但从未涉足民航客机领域的沃特（Vought）合作，也拿出一个大同小异的方案。只有洛克希德的方案有点新意。洛克希德方案也是有尾三角翼布局，但是三角翼延伸出去，成为箭形翼。最特别的地方是发动机，四台发动机两两成对，一个在翼下的常规位置，另一个却在翼上。机翼上表面的气流速度较快，流场分布也较复杂，所以很少有把发动机布置在机翼上面的。仅有的特例是利用上表面吹气增升效应（也称Coanda效应）的安-72和波音YC-14，利用发动机喷气流在机翼上表面吹过，引射更多的气流，达到增升的效果。此外还有道尼尔VFW614和本田喷气机采用翼上发动机，但那是为了降低机翼离地高度，缩短起落架长度，在气动设计上并没有太大的优越性。洛克希德的这个方案明显不是利用Coanda效应，也没有缩短起落架的意思，其用意不是太清楚，但是外形特征明显，看起来很酷。协和式和图-144的机头锥可以下垂，这是为了解决起飞、着陆时飞行员的视野问题，但带来了不小的重量代价和机械上的可靠性问题。HSCT方案基本都采用闭路电视来帮助解决飞行员视野的问题，而采用固定的机头锥以节约重量。波音HSCT正在朝阳中起飞波音HSCT想象图，采用4台变循环发动机麦道的HSCT方案三视图，机翼略宽一点，具有前缘襟翼，以改善低速时的操控性能飞向夕阳的麦道HSCT和麦道本身，麦道在MD-11销售呆滞、A-12下马和ATF和JSF落选，再也没有喘过气来，最后降下了帷幕NASA-沃特HSCT方案，介于波音2707-300和洛克希德SCV之间，同样具有前缘襟翼洛克希德HSCT，注意其独特的发动机安装方式本田的喷气公务机Hondajet，发动机安装在机翼上方可以看到，本田喷气机的起落架很短战前曾制造当时世界最大的水上客机Do228的道尼尔，战后只有小打小闹的本钱了，VFW-614是道尼尔制造的最大的飞机了，这是仅有的几种喷气发动机安装在机翼上方的一种道尼尔的VFW-614短程喷气客机，同样具有很短的起落架英法也合作研制协和式的后继，在气动外形上继承协和式的基本布局，但是增加了鸭式前翼，以改善低速时的操控性能。“协和之子”有两种大小，一个载客250人，采用类似协和式的S形前缘大三角翼；另一个则载客400人，大三角翼更呈箭形，也就是说，后缘带一点后掠。苏联只提出了图-244的方案，但没有花太大的力气。1991年巴黎航展英法合作的“下一代协和式”模型英法合作的“下一代协和式”，这是小号的“下一代协和式”的三视图图-244的想像图，设想载客300人，航程达10000公里图-244三视图第二代超音速客机的气动设计没有革命性的突破，只是在第一代基础上作一些精细的修改。然而，最主要的发动机技术依然没有取得突出性进展。民用的大流量比涡扇发动机在亚音速客机上取得巨大的成效，极大地降低了油耗和噪声。但大流量比涡扇发动机的迎风面积太大，其高效率和低噪声是靠降低排气速度、增大排气流量来实现的，这和超音速巡航的要求相冲突，超音速客机难以利用。军用的高推重比低流量比涡扇发动机取得了重大进展，在战斗机的很大一段性能包线内，大大提高了推力，降低了油耗。但是那是针对中空中速格斗机动而优化的设计，超音速能力是偶尔为之，并不是打算用来作持续的超音速巡航的，对于超音速客机来说，收效依然有限。对超音速客机的经济性的大问号继续存在，出于音爆的原因，大陆航线禁止超音速飞行，这进一步加深了经济性问题，第二代超音速客机的研制无疾而终了。然而，人类的超音速之梦并没有就此挥之而去。超音速客机在人们意想不到的方向异军突起，以前不为人们注意的领域差点接过了超音速客机的接力棒。如前所述，音爆的强度不光和飞机的速度有关，也和飞机的大小有关。尺度较小的超音速飞机的音爆比大型超音速飞机小很多。90年代初，世界上公务飞行掀起了一个小高潮，以制造高机动性超音速战斗机著称的苏霍伊和格鲁曼合作，首先提出超音速公务机（supersonicbusinessjet，SSBJ）的概念，以后达索和其他公司也跟进，其中Aerion的超音速公务机的速度达M1.6，航程7200公里。但是公务机的事情像时装一样，此一时彼一时，超音速公务机最后还是没有成大事。一波未平，一波又起，波音在图谋对抗空客的巨无霸A380客机时，想剑走偏锋，推出“音速巡航者”（SonicCruiser），航程16000公里，以0.95马赫的速度飞行，在不引起音爆的前提下，最大限度地提高巡航速度，而油耗只比同级高亚音速客机告15-20%。波音的如意算盘是长途高速的点到点航线，但波音的侧手剑在现实面前一折两段，航空公司和旅客对“音速巡航者”的概念不感兴趣，为不到10%的速度提高而巨资更新机队和增加油耗不值。波音只好悄悄地中止了这个计划，代之以循规蹈矩的波音787。日本从90年代开始研制称为NEXST的超音速客机，并在2002年7月在澳大利亚的沙漠中，成功地进行了小比例模型试验。计划载客量300人，航程12000公里，要求在2015年将新型超音速客机投入运行，但要是按照现在这个进度，恐怕不大可能。波音“音速巡航者”（SonicCruiser）的想象图波音想得很美，但是脱离实际，所以只有想象图可看了苏霍伊和湾流（Gulfstream）合作的S-21超音速公务机方案S-21后来由双发改为三发，气动布局也有所改变达索的超音速公务机模型，仍然采用达索独特的三发布局Aerion的超音速公务机（SBJ）想象图，像一架放大的F-104AerionSBJ的机内日本的NEXST先进超音速客机和火箭助推器NASA的先进超音速客机模型比声音还快（八）[晨枫]于:2006-02-1019:57:21复:HYPERLINK"http://www.talkcc.com/article/638457"638457超音速客机的难点仍然在于发动机。涡喷发动机是喷气发动机中最早、最基本的，简单、轻巧，迎风面积小，高速性能好，适宜于高空高速飞行。但是低空低速飞行时，涡喷发动机的喷气速度太高，推进效率低，油耗和噪音大。涡桨发动机的低空、低速推进效率高，但是迎风阻力大，用于超音速飞行是没戏了。涡扇发动机是涡桨和涡喷之间的折中，部分空气通过核心发动机和燃油混合燃烧，膨胀做功，另一部分空气从核心发动机外流过，一方面冷却核心发动机，更重要的是，和核心发动机的炽热喷气混合，降低喷气温度和速度，通过引射增加总的喷气量，以提高推力。空气沿核心发动机外的流路称为外涵道，核心发动机内的流路当然就是内涵道。内外涵道的空气流量之比称流量比或旁通比（bypassraio），也称涵道比。涡扇发动机最适宜于高亚音速飞行，低流量比的涡扇可以用作超音速飞行，流量比从0增加到0.7，可以减低单位油耗（specificfuelconsumption，sfc）1%，但是同样推力的空气流量需要增加50%，这就需要增加进气道的截面积和系统重量。涡扇本身就比涡喷要复杂，重量要大。STAC早年就计算过，算入典型的起飞、着陆和空中待命的时间，在航程5000公里、M2巡航时，涡喷和涡扇的最终油耗相当。最理想的情况是研制变循环发动机，在低速时，特性接近涡扇；在超音速时特性接近涡喷。但是变循环发动机说起来容易，做起来很难。涡扇发动机的奥妙之处就在于核心发动机前的那个大大的风扇，在涡喷模式时，如何把这个风扇藏起来是很大的一个难题。在发动机这样严酷的工作环境下，机械折叠叶片什么的太不现实，怎么使气流绕过风扇直接进入核心发动机呢？中置串联风扇（midtandemfan）是欧洲比较看好的思路。NASA兰利研究中心的风洞在测试先进超音速客机所需要的PrattWhitney发动机中置串联风扇一反涡扇发动机将风扇设置在低压压气机之前的惯例，而是将风扇安装在高低压压气机之间，风扇叶片的纤细的“柄”对低压压气机的气流影响很小，低压压气机的气流大部分流过风扇叶片的“柄”流入高压压气机，少部分进入高压压气机机匣和发动机外壳之间的外涵道。真正的风扇叶片在外涵道。低速飞行时，外涵道的前后活门打开，风扇压缩的空气和低压压气机泄流出来的空气作为外涵道气流，和内涵道的炽热喷气混合，就像一般涡扇一样。高速飞行时，外涵道前活门关闭，后活门大体关闭，只有低压压气机泄流到外涵道的少量空气在外涵道流动，没有多少涡扇的效果，主要起到冷却核心发动机的作用，即所谓“漏气”的涡喷（leakyturbojet），像F-18战斗机的F404发动机一样。内外涵道的空气流量比例可以无级调解，以在各种工作条件达到最优状态。图示的概念发动机用低压压气机兼作风扇，但基本思路和中置串联风扇是相似的通用电气的F120发动机采用类似的设计，用双旁通回路，但风扇还是前置。在涡喷状态关闭第一旁通，风扇作为额外的低压压气机。这个方案更接近常规的涡扇，但风扇的效率受到损失。美国空军在ATF竟标（最后导致F-22战斗机）时，同时竟标发动机，最后普拉特•惠特尼的F119发动机入选。其实F119在技术上没有F120先进，除了和F120一样采用同轴反转涡轮和高低压压气机之间无导流片外，基本概念上还是没有跳出第流量比涡扇的思路。但是F119风险小，可靠性好，重量轻，美国空军最后还是用它作为F-22战斗机的动力。如此看来，变循环发动机用在民用超音速客机上恐怕也要有些日子了。通用电气的F120发动机和图示的双旁通变循环方案接近，第一旁通作涡扇用，第二旁通作“漏气涡喷”用先进超音速客机发动机的另一个方案要简单很多：在普通的涡喷发动机后，加一截空心筒子，起飞、着陆时，涡喷发动机的排气通过空心筒子再排出去，而空心筒子有很多开口，用于引射周围的冷空气，降低排气温度和速度，减小噪声。高空高速飞行时，空心筒子打开，涡喷发动机的排气“自由”地排入空中，正常工作。这个方案基本上就是老式喷气发动机加装降噪套件的路子，只降低噪声，对减小