Boom超音速的超音速飞行梦想
Boom创始人Blake Scholl对航空的热爱始于童年。布雷克出生在辛辛那提郊区,习惯了家里各种通勤机的起起落落,在蓝天上飞行成了他年轻时最梦寐以求的事情。大学时,布莱克开始驾驶自己的飞机,2008年,他拿到了自己的飞行员执照。一次偶然的机会,他在博物馆里看到了举世闻名的协和式飞机。他瞬间被协和式飞机优雅的外观和传奇的故事所感动,他给自己定下了新的人生目标——实现超音速飞机在民航领域的复兴。
2014年,他迈出了实现梦想的重要一步——创办Boom超音速公司。布莱克将公司愿景定义为:以更快、更安全、更可持续的方式连接全球的家庭、企业和不同文化。Boom总部位于美国丹佛,公司成员多次参与R&D以及美国国家航空航天局、波音、空客、洛马、诺奇、湾流等知名航空主机厂的制造项目,促成了40余种新型空天飞行器的问世。目前,Boom已经得到了很多风险投资公司和投资人的支持。此外,Boom还获得了日本航空公司和维珍航空公司60亿美元的预订单。
Boom将其首架超音速客机命名为Overture,最高设计速度为2.2马赫(2715km/h),设计载客量为55人。2020年6月7日10,Boom超音速高调推出验证机XB-1。XB-1与Overture原型相比,按照1:3的比例压缩制造。它的组装完成,标志着Boom为Overture项目建立了测试、开发和演示关键技术的平台,将为Overture型号的研制和组装积累大量有价值的数据。
自20世纪90年代以来,世界民航市场的格局没有发生显著变化。Boom Supersonid如何防止Overture重蹈老一代超音速客机的覆辙?
热潮将从以下三个方面开始:
碳纤维在序曲和XB-1的突破性设计中起到了非常重要的作用。亚音速航空制造一直是铝合金和碳纤维复合材料的竞争领域。碳纤维因其质轻、各向同性、耐高温等优点,应用越来越广泛。在超音速飞行中,机身表面的高温是铝合金材料难以承受的,但碳纤维可以很好地应对这一挑战。Boom的设计团队认为,这是Overture能够克服老一代超音速飞机性能问题的重要原因。超音速飞行对空气动力学要求更高,碳纤维的铺层工艺几乎可以完美获得各种形状复杂的零件。而铝合金材料受加工精度、内应力加工变形等限制,无法获得精确的零件尺寸。此外,Overture还广泛使用钛合金、高温合金等新型航空材料。
在XB-1的制造和装配过程中,3D打印技术发挥了不可或缺的作用。早在XB-1的设计阶段,Boom就与知名3D打印公司Stratasys建立了长期合作关系。Stratasys F450和F900 3D打印机不仅帮助Boom解决了各类零件的制造难题,还通过打印各种复杂构型的工装夹具,大大简化了XB-1的制造工艺。
此外,Boom还与VELO3D合作打印零件。VELO3D在打印金属零件方面有丰富的经验。所以双方的合作更多的是集中在动力系统上,尤其是与进气道配置相关的部分。VELO3D打印的钛合金零件不仅可以帮助XB-1控制进气量,还可以促进发动机冷却。XB-1 * *装有21钛合金零件,其中大部分是与动力系统有关的关键零件。都是VELO3D公司的蓝宝石系统打印的。
3D打印技术大大提高了XB-1的制造和装配速度(XB-1完成装配只需要一年时间)。对于传统的零件设计,工程师需要使用CAD软件进行设计,然后进行加工、测试和改进。这个过程可能会重复很多次,完成一次迭代可能需要几个星期。3D打印技术可用于模拟打印和装配,模拟成功后可进行快速实际打印生产。这是传统的零件设计和加工方法无法做到的。
环保和可持续发展的考虑一直贯穿在Overture项目中。首先,Boom公司与普罗米修斯燃料公司合作开发新型低碳燃料;其次,Boom和劳斯莱斯也在一起测试推进系统。除了调查现有发动机与原型机的匹配情况,双方还在考虑合作调整Overture原型机的气动特性,甚至开发新的发动机。此外,Boom非常重视原材料的重复利用。碳中和也是Overture服务期间的一个重要目标。
在今年剩下的时间里,Boom将对XB-1的气动特性和航电系统进行全面测试,并计划在明年完成试飞。XB-1验证机的成功完成,让Boom有信心在2025年推出Overture超音速原型机。Boom的最终目标是在2029年完成FAA和EASA的试验认证。
Boom首席执行官布莱克对此评论道:
超音速客机的未来如何?让时间给我们答案。