没有前风挡的超音速验证机X-59

前部视野对航空安全极其重要，如果一款飞机没有前风挡，注定其有特殊的使命。

1927年，首次单人不着陆飞越大西洋的圣路易斯精神号，就没有前风挡，而在前部位置放置了油箱。

90余年后，洛克希德马丁公司的臭鼬工厂在为美国航空航天局（NASA）生产一种没有前风挡的超音速实验验证机X-59（上图为想象图）。

X-59：用新技术推动新法规

超音速旅行的最大问题是激波产生的巨大音爆问题。音爆会损害人的听力，震坏地面建筑，所以美国在1973年立法禁止客机以超声速飞越陆地。协和式飞机在2003年退役前也一直遵守这一法规。NASA在2016年启动了安静超音速技术项目（Quiet Supersonic Technology，简称QueSST），并选择了洛克希德马丁公司位于由加利福尼亚州的著名“臭鼬工厂”完成验证飞机X-59的设计与建造。项目总投入2.5亿美金。

项目的核心是找到抑制音爆的方法并制定相关新标准，以修改美国现有法规，为超音速旅行铺路。NASA此前进行了调研，制定了民众可以接受的声音级别。项目将是超音速巡航时的噪声降低到相对柔和的级别（例如，开闭车门的类似量级，大约60-70分贝）。

音爆问题与解决方案：

音爆是由激波产生的，减弱激波的最合理的做法是使用更加细长、平滑的机体设计。可以看到，由于 X-59飞机为了实现大“长细比”和平顺的外形，而采用了没有前风挡的驾驶舱。这种设计能减缓超音速飞行时激波的产生，并有效的缓解驾驶舱周边的气动加热现象。

前部视野由一个4K显示器提供

前部视野是一块位于中央的4K显示大屏提供。该显示器是飞机“外部视觉系统”（XVS）的一部分，可显示飞机外部两台摄像机的实时拼接图像，以及来自机载系统提供的数据，相当于一个超级抬头显示系统（HUD）。其座舱的上方和左右保留了透明座舱盖并帮助飞行员看到地面参照物。XVS下方的大显示屏将为飞行员安全飞行提供各类飞行参数和飞行轨迹数据。 

使用F/A-18进行早期实验

从2018年年底开始，NASA开始使用 F / A-18在德克萨斯州加尔维斯顿进行高空超音速俯冲的早期实验。

半滚倒转（仅为说明动作，视频为F-16）

测试飞行员爬升到大约15000米高空，半滚倒转进行超音速俯冲。这种飞行动作利用了相对“更平滑”的机背，可以在特定区域中产生“更安静”的冲击波。与此同时，NASA将在两周内持续测试并收集反馈数据：每天在不同地点进行多达8次实验将由20个噪声传感器监测并调研400名志愿者居民（每名志愿者每周将收到25美元的补贴）。

实验用F/A-18和高空实验中的照片

NASA未来会将社区反馈与不同声级相匹配。这是为X-59 QueSST准备人们对音爆耐受度的一个预备模型。

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部分机身框已经完成

2018年项目获得关键进展，X-59的设计定型并开始生产。为加快进度，X-59的尺寸并不大并采用了成熟的技术：长29米，翼展9.0米，最大起飞重量14.7吨；动力是一台GE F414发动机，最大速度1.5马赫（1,590km/h），可在16,800米速度以1.42马赫速度巡航飞行。

F414是F/A-18E/F、瑞典鹰狮NG、印度LCA的动力

X-59将在2年后的2021年投入使用。预期的地面噪声水平约为60 dB，约为当前超音速飞机的1/1000。协和式飞机达100-110dB。

技术变革的前夜

X-59想象图

现代的航空旅行在60年代就已经基本定型。所有多种尝试，在此后半个世纪的时间里，没有产生根本的技术革新。但在2015年以后，新技术革命已经悄然到来，电动飞机、新一代超音速客机和新一代信息化技术将对我们未来的航空旅行产生巨大的影响。一批国外企业（例如，Boom，Aerion，Spike等）也正在研发新一代的超音速飞机，而核心技术研发和法规的修订，需要国家投入。可以预见，X-59将会是对产业进程产生影响的一代验证机。

*文中图片与视频资料来自NASA。