飞机在未来什么时候会被淘汰？
下一代民用飞机会用电力作为动力，逐渐取代现有的涡轮喷气式发动机。更绿色，更环保，但是还有很多关键技术需要解决。B797还是一款传统飞机，不能算是跨代。
未来战机会不会像《绝密飞行》中的鹰爪或铁皮人一样的飞机？
797有可能作为波音下一代民航客机，但322命名不符合空客客机的惯例，所以应该不作客机考虑
比导弹都快，美国高超音速无人机亮相，未来还要制造客机？
【军武次位面】作者：金色轰炸机
3月30日，美国赫尔墨斯公司的“夸特马”MK1高超音速无人机正式亮相，号称速度可以飞到5马赫，但高速飞行起降测试目前到年底才能开始。如果情况属实，那么这款无人机比很多导弹都要飞得更快，可能彻底颠覆人类的未来空战，非常值得关注。
▲“夸特马”MK1验证机，图片来源：网络
“夸特马”高超音速无人机并不是什么新概念，它仍然属于超音速飞机之列。超音速飞机在冷战时就曾经是美苏疯狂追求过的战机类型，只是有碍于当时的技术条件、人类飞行员的承受能力极限、成本等等问题两个大国都没有发展下去。
“夸特马”系列最早提出的时候也号称是有人驾驶的战斗机。但是从物理角度上说，5马赫这样的高速战机，恐怕飞行员得在座舱里穿太空防护服才能承受其中的高压。现在“夸特马”系列被改成了无人机，5马赫的速度在不载人的情况下还是有希望实现的，但这还没完。赫尔墨斯公司称，未来还要在“夸特马”无人机的基础上制造高超音速客机，最终的产品类似“协和”式，但是速度还要更快。到时候它飞越整个大西洋也就1个半小时。那么问题来了，赫尔墨斯公司到底是在夸口，还是真能实现得了？
▲“夸特马”系列验证机的初期型号和对应功能，图片来源：网络
制造“夸特马”无人机的这家赫尔墨斯公司被誉为是飞机界的“SpaceX”，它是2018年才注资成立的，2021年就获得了美国空军联合私营投资公司6000万美元的合同，被要求打造一款能够重复使用的高超音速飞机验证机。什么叫做可重复？世界上能够实现超音速飞行的验证机并不少，比如美国的X-43、X-15。X-43曾达到过9.3马赫的高速度，但是仅仅维持了10秒钟。而且这个高速都不是自己实现的，是使用B-52轰炸机加“飞马”火箭发动机共同实现的。
实验时B-52轰炸机为X-43提供了初始动力，然后转由“飞马”火箭将其送入2.9万米的高空，最后才是X-43自己飞。结束高超音速飞行状态之后X-43很快就坠毁了，所以毫无实用性、重复性可言。X-15曾经飞出过6.72马赫，但靠的也是火箭发动机。另外SR-71、米格-25这两款飞机的速度都只有三点几马赫而没有超过4马赫，确实是超音速但是谈不上高超音速。
▲X-15验证机，图片来源：网络
不要看赫尔墨斯公司注册不久就拉到了投资，但这6000万美元其实更像个烫手山芋。要开发一款高超音速飞机的验证机，从设计、买材料、定制加工等等流程都十分复杂。仅仅是找美国公司进行零件定制，也就是供应链这一步，绝对都不止要花6000万美元。6000万美元扔在科技领域那根本就不叫钱，也就是马斯克发射一枚“猎鹰”9号火箭的钱。就算是跨界放在电影投资里，那也叫做“小成本”。6000万美元就能搞出高超音速飞机验证机，这不是打波音、洛马的脸吗？
所以正所谓一分钱一分货，这个规律到哪都是一样的。赫尔墨斯公司为了省钱，是在“夸特马”身上动了大手术的。高超音速验证机最费钱的地方就是动力装置，为了省钱，就只能从这里入手。赫尔墨斯公司为“夸特马”使用的就是涡轮冲压组合发动机（TBCC），也就是一台涡轮发动机加一台冲压发动机。原理就是“夸特马”验证机在低速飞行的时候和普通的涡喷动力飞机毫无区别，但随着验证机的飞行速度不断提高，涡喷发动机的性能达到极限，此后便打开进气旁路，让空气从涡喷发动机周围向后边的冲压发动机流去，从而转入冲压工作模式，最终飞机就可以实现4到5马赫的高超音速飞行。
▲“夸特马”验证机的动力原理，图片来源：网络
“夸特马”验证机的动力装置绝对不是最优秀的，但绝对是最省钱的。赫尔墨斯公司也借鉴了Space X公司的快速迭代开发方式，验证机中的MK0只能进行地面滑跑，此次亮相的MK1则验证起降和机载设备，MK2验证远程控制，但顺利的话要到2025年才能实现。到了MK3版本，“夸特马”就要打破SR-71“黑鸟”所保持的速度记录，紧接着就在其基础上进行诸多的改进，正式推出一款可重复利用的高超音速无人机“黑马”。由于这款高超音速无人机“黑马”的速度已经超过了5马赫，将大大压缩现役防空导弹武器的反应时间。不管是执行侦察任务，还是打击任务都是一把“尖刀”，即便损失掉了也一点不心疼。
▲“夸特马”MK2验证机想象图，图片来源：网络
这还不是赫尔墨斯公司的终点，该公司创始的原则就是要打造高超音速飞机。他们的最终产品将是一款速度超过5马赫的客机“翡翠鸟”，比当年的“协和”式客机还要快两倍，号称能够用90分钟的时间就穿过整个大西洋，从南美洲到达非洲。如果美国人要用这款飞机去度假，那么从洛杉矶飞到夏威夷，原本12小时45分钟的飞机就一下缩短到了1个小时。但是最大的问题是它的高温问题、噪音问题、维护成本问题、舒适度问题等等。
其实因为上述问题的困扰，美国联邦管理局早就规定，在美国领空之内不允许任何民用飞机的速度超过1马赫。当年“协和”式因为舒适度的问题让乘客非常烦恼，如果速度更快地客机出现了，这种客机机舱内的噪音恐怕只会更大。另外，如果这款客机造出来了，当以五马赫速度的飞行时，其机体外局部表面的温度可能达到600度左右，这样的温度怎么处理也是个大难题。
▲赫尔墨斯公司5马赫客机想象图，图片来源：网络
总而言之，赫尔墨斯公司号称的5马赫的客机恐怕还是有难度的，但是要造一款高超音速无人机还是大有希望的。早在2008年的时候，媒体就曾传出过美国要制造SR-72，当时盛传也是一款有人驾驶的高超音速飞机，但到了2013年就变成了无人机。SR-72项目到底是否真正存在过外界很难知道，但是现在赫尔墨斯公司正在做的就是开发类似SR-72的无人机。这条路并不容易走下去，但如果一旦实现，也必将永久性的改变美国空军的实力。在未来，虽然大国之间的冲突已经变得越来越不可能了，但是常规状态下的摩擦只会多不会少。有这种能够飞5马赫，且集合侦查、打击能力于一体的高超音速无人机，还是能够占到不少便宜的。
未来两年，飞机“降速”
今天看到雪球博主小琦慢跑的帖子，根据三大航和吉祥已经披露的2023年财报，测算出了未来几年运力供给收紧：2022年财报中四家航司披露的未来三年干线客机的增速3.4%（2023-2025），2023年财报中四家航司披露的未来三年干线客机增速则降到了3.1%（2024-2026）。
如果打开四家航司的财报分别看看各家的飞机引进计划，大致也是同样的趋势：
南航2022年财报中，2023年的期末飞机总数预计是952架，但23年实际的飞机总数是908架。
来源：南航22年财报
22年财报中对2024年期末的飞机总数预计是1007架，25年是1059架；而23年财报中2024年期末的预测减少到948架，25年期末的预测减少到965架。
来源：南航23年财报
再来看看国航：
2022年财报中，对24年的引进计划是41架（当时主要是对737的接收不确定），退出8架，净增33架；23年财报中对24年的引进计划是45架（增加了波音的接收减少了空客的），退出12架，净增还是33架。
来源：国航22年财报
国航2022年财报中，对25年的引进计划是34架，退出6架，净增28架；23年财报中对25年的引进计划减少到30架，退出同样6架，净增也就相应减少到24架。
来源：国航23年财报
东航2022年财报中，对24年的飞机引进计划是50架，退出23架，净增27架；23年财报中，对24年的飞机引进计划是56架（但主要大幅增加了13架国产飞机C919和ARJ21的引进计划），退出15架，净增41架
来源：东航22年财报
东航2022年财报中，对25年的飞机引进计划是35架，退出37架；23年财报中，对25年的飞机引进计划是47架，退出36架，增加引进的依然是国产飞机（10架C919和2架ARJ21）
来源：东航23年财报
再来看看吉祥航空：
22年财报和23年财报中对24年的飞机计划引进数量没有变化。
来源：吉祥22年财报
但22年财报中的25年引进飞机包括九元总共10架，但23年财报中则减少到1架。
来源：吉祥23年财报
这其实是整个中国民航未来飞机引进节奏的趋势，基于的是对未来旅客增速的预估。
在“十四五”民航发展规划中就明确提到，要“科学调控时刻总量和机队引进速度，保障总体供需动态平衡”，规划中对以2019年为基数的2020-2025年六年的旅客运输量增长的预期目标是，年均增长率只有5.9%。
事实上，如果查看过去十年的旅客量和运力增长数据会发现，中国民航在疫情前的2019年，就已经从两位数的高速增长放缓至一位数增长。
根据民航统计公报，在2019年之前，不管是旅客量的年度增长还是运力的年度增长都在10%以上：
2013年底的客机数量2048架，比2012年增加11.2%
2014年底的客机数量2259架，比2013年增加10.3%
2015年底的客机数量2525架，比2014年增加11.8%
2016年底的客机数量2818架，比2015年增加11.6%
2017年底的客机数量3148架，比2016年增加11.7%
2018年底的客机数量3478架，比2017年增加10.5%
2019年底的客机数量3645架，比2018年增加4.8%
多位行业内人士指出，2019年的旅客增长降速到个位数并非偶然，中国民航已经走过了高速增长阶段，此前的超前引进，超前发展的策略，或许也应该随之调整了。
“对于整个行业来说，现在的共识是压低供给的增长，等等需求的恢复，”民航业内人士唐朝表示，“疫情三年，一直到23年，行业的飞机净增长（引进飞机-退出飞机）年均复合增长率只有2.1%，远远低于疫情前，24和25年的年均增长率预计也在3%以下，并且航司主动退出老旧飞机的数量也会增多。”
不过，春秋航空董事长王煜近日却对航旅圈指出，“中国民航在疫情前的2019年就已经降速到个位数了，但我认为我们可以比行业平均速度再快一点，这主要是基于春秋航空的定位考量，我们的客源主要来自旅游和探亲访友，在个人出行的市场需求方面，我认为还是两位数增长没问题，中西部地区还有很多人没有坐过飞机，他们的出行需求也很大。”
你怎么看？
美国改变人类未来飞机横空出世，没挡风玻璃看不见前面，怎么飞？
美国NASA一架可能改变人类未来的飞机已经横空出世，即将进行第一次试飞，最奇葩的是，它没有挡风玻璃，也看不到前方的视野，却能够以1.5倍超音速，几乎无声地掠过天空，一旦成功，就可能彻底改变未来的商业飞行和人类交通模式，让我们能够以超快的速度，到达地球上任何地方，跨洲际长途飞行将不再是一场噩梦，甚至地球也将变得越来越小，从而改变人类文明的发展进程，让我们来看看这究竟是怎么回事。
超音速客机首先问一个小知识点，你知道世界上距离最长的航班吗？新加坡到纽约，15300多公里，要飞行近19个小时，你可能就是想想脑袋都要大了，困在一个狭窄的座位上19个小时，这是在旅行还是闭关苦修啊。然而最奇怪的是，人类的科技水平不是早就可以超音速了吗？像是美国的SR-71“黑鸟”侦察机，上世纪70年代就达到了3.3倍音速，3500公里/小时，15000公里只要4个多小时就能到达，6个小时就能飞往全球任何地方，为什么现在还没有这样的航班呢？
说起来你可能不太相信，最大的原因竟然是——音爆！事实上世界上并不是没有超音速客机，而是曾经有过，并且非常耀眼，但它最终还是不敌音爆的影响，被无情地淘汰了。这就是英国和法国联合开发的协和式超音速客机，巡航速度就是2.02马赫，2158公里/小时，最大可达2.2马赫，伦敦到纽约5575公里，最快纪录只用了2小时52分59秒。
但它并不是唯一的超音速客机，而是唯二中的一款，另一款是苏联的图144，据说是苏联发现英法要开发超音速客机后，派间谍得到了协和式的总装图，却导致整个间谍网被捣毁，很多商务人员被英法驱逐出境。
但成果也显而易见，1968年底，图144早于协和式两个月首飞，成为世界上第一款超音速客机，但它的命运却也是最悲惨的，1978年兴冲冲飞到巴黎航展和协和式客机同台竞技，结果突然失控俯冲解体，碎片雨点般砸向地面15座建筑，导致6名机组人员和8名地面人员死亡，最让人无语的是，它的主任设计师也在飞机上，所有图-144随即全部退出客运，载客总数仅3284人。
而协和式的命运也好不到哪里去，一出生就因为音爆问题备受困扰，在美国更是受到环保分子和居民的强烈反对，导致美国国会立法禁止协和式客机在美国着陆，后来虽然慢慢放开，但施加了诸多限制，所以协和式客机虽然拥有超音速的超凡能力，却也只能在海上超超，陆地上空必须降到亚音速飞行。再加上超音速飞行油耗极高，几乎是同类型客机的一倍，导致使用和维修成本非常高，超音速客机的前景因而不被看好，所以没有人再给他们下订单。
2000年7月25日，法航4590航班协和式飞机起飞时，轮胎被另一架客机掉落的钛金属条刺破，碎片击中油箱导致发动机舱起火，但飞机已到达起飞速度，不得不强行升空，随后失速坠毁，109名机组人员和乘客以及地面4名民众死亡。这场空难成为压垮协和式超音速客机的最后一根稻草，紧接着911恐怖事件发生，民航业彻底陷入危机，协和式最终在2003年全部退役，超音速客机也由此折戟沉沙，全军覆没。
所以纵观超音速客机短短一生多舛的命运，我们可以发现，困扰它的最大问题还是音爆。如果不是因为在陆地上空被禁止超音速飞行，它可以凭借比其他客机快一倍多的速度，即使票价更贵，也可以获得更多高端乘客的青睐，因为它相当于缩短了地球上的时空距离，对整个人类社会的发展都有着巨大的影响。很明显，人类从原始社会一路走来，步行、骑马、汽车、飞机，速度每提高一个数量级，文明发展就将进入一个新的阶段。
那么音爆究竟是怎么回事，它是怎样影响超音速飞行的呢？我们这里就简单地讲一下。
爆轰交响曲音爆是物体在空中运动，速度突破音障时产生的像爆炸一样的声音。可以回想一下你在湖里划船的情形，水波会呈圆形向四周扩散，这是因为你船的速度没有水波扩散的速度快。但你驾驶汽艇驰骋在湖面上的时候，由于快艇速度超过了水波的扩散速度，波浪就会在快艇尾部被压缩成三角形，激烈地涌动。
飞机在空中飞行同样如此，声音也是一种波，只是我们看不见而已，当飞机速度没有超过空气中的音速，即340米/秒，或1224公里/小时的时候，声音会向四面八方传播。而一旦飞机速度超过音速，声波就会被压缩成圆锥形，拖在飞机的后方，如果人正好位于这个圆锥形范围内，就会听到震耳欲聋的爆炸声，所以被称为音爆，飞机越快，距离越近，声音越大。有趣的是，飞行员是完全听不到任何声音的，因为所有声音都追不上飞机了，即使是飞机自己发出的声音。
音爆并不是砰砰两声就完了，而是一种冲击波脉冲，会一路掠过飞机下方的区域，能量极大，震耳欲聋，甚至可能震碎房屋的玻璃，很多人形容就像炸弹落下一样。根据早些年的统计，全球每天平均有10多万个航班飞行，可以想象，如果现在的民航客机都是超音速，相当于地球上每天都有10多万架飞机，不断地往下“扔炸弹”，发出巨大的爆炸声，虽然不会伤人，但玻璃是不是都得统一加厚呢？在无时无刻不在的爆炸声中，人们又能做什么呢？都不要工作了，每天就欣赏爆轰交响曲好了。
超音速音爆成因但不可能因为音爆，人类文明就缴械投降，乖乖地被禁锢在音速之下，苟且活着吧？毕竟我们的目标是星辰大海，诗和远方，只要交通速度再提高一个量级，就意味着地球将变成真正的地球村，几个小时我们就能到达村里的任何地方。
所以1970年代美国国会颁发超音速飞行禁令后，NASA就开始研究，如何解决超音速飞机的音爆问题，以说服监管部门取消对陆地上空超音速飞行的限制，解脱音速对人类旅行速度的羁绊。
科学家们发现，我们在地面上听到的音爆，实际上是由多个冲击波组成的，主要是来自机头，但也来自机翼、发动机、尾部和飞机结构的凸起或边缘。这些冲击波被聚集和压缩，彼此无法避开，最终会合并成更强大的单个冲击波。音爆的强度或响度，则取决于被加速的空气量，因此也就取决于飞机的大小和形状。音爆的持续时间则与飞机长度的1.5次方成正比，这意味着飞机越长，音爆就会越分散，从而强度也会减弱。
所以情况就很清楚了，音爆主要是和飞机的形状有关，并不需要什么神奇的材料和高科技的发动机来改进。然而在上个世纪，要设计所谓的“安静”超音速飞机，却非常地困难，因为需要准确模拟声波的相互作用，以及它们从1万多米高空到地面的传播方式，那时候没有高速计算机和机器学习模型，只能通过风洞试验来进行，可能需要数百数千次，这意味着高昂的成本和时间代价，基本上是不可能的。
到了2010年代中期，技术的进步终于允许NASA启动安静超音速计划（Quest）了，他们和洛克希德·马丁公司签署合同，共同打造一架静超音速飞机，目标是将音爆降低到75EPLdB（有效感知噪声分贝），大约相当于洗碗机运行的声音，或者是你经常听到的关车门的声音。作为对比，我们前面提到的协和式客机，它的EPLdB是105，相当于油门轰满的摩托锯。
这架飞机就是我们今天的主角，X-59Quest静超音速实验飞机。
历史性里程碑洛克希德·马丁公司从2013年起，就开始研究静超音速飞机，先后设计了C100，有点像协和式飞机的缩短版，发动机位于机背上，之后逐步迭代到C605，并最终在2018年获得了官方名称X-59 Quest。
针对我们前面所说的那些音爆产生的原因，工程师们进行了各种创新设计，首先是将机身加长，笨重部件靠后，所以才有了我们看到的超长的尖细的机头，几乎占到整个飞机长度的一半。然后巨大的发动机放在尾部，就像一个巨大的驼峰。
由于不连续的结构会产生冲击波，X-59干脆取消了挡风玻璃和座舱盖，并将驾驶室放到了飞机中部，这意味着飞机将没有前方视野，飞行员肉眼无法看到前面，于是设置了由4K摄像头和大屏幕组成的增强型飞行视觉系统，目前来说是飞机上唯一用到的先进技术。
然后就是缩小机翼，将发动机进气口放在飞机上面，让机身尽量呈流线型，可以分散超音速飞机的冲击波，并将大部分冲击波向上偏转，防止其合并和冲向地面。
这一系列的设计让飞机看起来非常怪异，但又很科幻，长度为30.4米，翼展仅9米，起飞重量14.7吨，最大速度1.5马赫，巡航速度1.42马赫，飞行高度16800米，远高于现在的民航机，距离越远，声音越小，所以协和式的巡航高度高达18000米，那里的气流也更平稳。
经过8年的设计建造后，洛克希德·马丁终于在1月12日向公众公开展示了X-59，NASA称这一时刻将成为“航空史上的历史性里程碑”，X-59将在未来几个月由TOP Gun的3名飞行员进行试飞，也就是《壮志凌云》中的美国海军战斗机武器学校。
X-59一旦验证成功，将可能结束美国空域50年来的商业超音速飞行禁令，开启超音速客机设计建造的新时代，人类社会也将进入下一个量级的快速交通时代。而这，仅仅只需要改变飞机的形状，你是不是觉得太神奇了？那么，X-59能够测试成功，完成静超音速飞行吗？让我们拭目以待。
