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1、国外超音速公务机方案SAI公司方案SAI公司（国际超音速航空）雇佣了洛马公司臭鼬工程队，从2001年开始开发静音超音速客机的关键技术。SAI公司安静超音速客机（QSST）想象图SAI公司QSST方案三面图SAI公开的方案为采用箭式机翼的双发喷气机，客舱看起来与中型公务机挑战者300一个级别，将采用简单的进气道和常规涡扇发动机以及常规和低成本的金属结构，并满足第四级噪声标准。部分设计参数：机长：40米翼展：20米座位数：8-12座起飞总重：69.5吨布局：采用鸭式布局、高位海鸥式机翼，以及一个将机翼和机翼下发动机吊舱与后机身连接起来的倒V型尾翼。性能：最大巡航飞行速度：M1.6-1.8航程：74
2、00公里。要求跑道长度：2400米机体方面将采用先进铝合金主结构和技术成熟的复合材料次要结构。SAI的方案采用了气动造型和专利的倒V形尾翼，实现了前所未有的音爆抑制水平。方案中的后掠翼设计结合了低阻、轻重量、一种倒V形垂尾，及已申请27项专利的革命性音爆抑制技术。通过采用气动修形等综合音爆抑制技术，使音爆信号特征达到了协和号的1/100，可使其在陆地上空进行超音速飞行。QSST的研制成本预计为25-30亿美元。SAI已经花了2500万美元和三年半时间来完善布局方案，进行了19次风洞试验和喷口声学测试，并宣称获得了一个可行的设计方案。在完成初步设计后，2005年1月，SAI投入5000万美元，进
3、入为期18-24个月，目的为降低风险的第二阶段，内容包括与政府主管部门进行修改条例的协商、扩大SAI管理团队、细化设计方案、组织承制商团队，特别是确定发动机承制商，从而启动第三阶段，进行有承制商参与的详细设计。这阶段的方案完善工作主要是针对机体和系统设计方案，并着手编制认证和制造计划。主要目标是减阻和增大航程，从目前的7400公里增大到8000-8100公里，这是SAI公司的市场调查显示的理想航程。其它的设计变化比较小，包括增大内部空间5%，将座舱窗口增加两个，总计达到六个等。第三阶段预计2007年开始，首飞目标是2011年，2013-2015年完成适航认证并投入运行。公司预计未来10-15年
4、该飞机将有300-400架的市场，主要针对公务和商务市场。此外，该公司还在考虑扩大市场，研制一些放大的可用于航空公司的30-40座，航程5500-6300公里的型号，主要设想是用现有平台加长机身，或者一种12座，航程加大1000公里的放大型，用于连接金融中心如伦敦-东京等。除了资金方面，SAI的最大挑战是改变法规。虽然M1.6-1.8的QSST方案是低音爆设计（超压为0.5psf，即24帕），SAI预计一开始可能不会被允许在大陆上空进行超音速飞行，真正要进行超音速飞行还需要进行大量测试工作。Aerion 公司方案该公司的思路是研制一种低音爆的高亚音速飞机，目标是在51000英尺高度以M1.1飞
5、行而不产生音爆（这时飞机的真速相当于地面的亚音速）。由于自然层流机翼的高效率，在高亚音速飞行并不会产生燃油代价。该方案没有突出的低音爆特点，但它可在上至M1.1的跨音速，以及M1.6的巡航速度高效飞行。由于符合现有管理规定，该公司的产品可望规避管理法规风险首先进入市场（该公司认为，需要许多年全球的管理当局才会就可接受的音爆标准达成一致）。Aerion的超音速公务机方案外形有点像放大的F-104，采用超薄、无后掠和尖锐前缘机翼，以及T形尾翼。由于采用了专利的自然层流机翼，可在海上以M1.6巡航，然后在陆地上空减速到M0.98。Aerion公司超音速公务机（SBJ）想象图Aerion公司超音速公务
6、机（SBJ）方案三面图部分参数：机长：41.3 m翼展：19.6 m高：6.5 m机翼面积：111.5 sq m舱内最大高度：1.8 m舱内最大宽度：2.0 m客舱长度：9.1 m性能最大巡航马赫数：M1.6远程巡航马赫数（超音速）：M1.5无音爆巡航马赫数（超音速）：大于M1.1高速巡航马赫数（亚音速）：M0.99远程巡航马赫数（亚音速）：M0.95进场速度：222.2 公里/小时起飞滑跑距离：小于1828.8 m着陆滑跑距离，有积水：小于1524 m超音速航程： 大于7,408 km（M1.5）亚音速航程： 大于7,408 km（M0.95）升限： 15,544.8 m重量最大起飞重量：4
7、0,823 kg最大燃油量：20,593 kg动力装置:两台普惠JT8D-219，推力87.2 kN其它座位数：8-12座单价：8000万美元Aerion的方案采用无后掠的自然层流机翼技术，该技术是由Richard Tracy开发的，拥有四项专利。超音速自然层流技术利用了机翼前缘后方的激波。激波尾流中的压力梯度加上双凸形翼剖面，使气流平滑地粘附在机翼上。据称机翼上表面有70%为层流，下表面100%为层流。2001年，一个缩比的无后掠、对称超音速自然层流翼在一架NASA的F-15B飞机上进行了超音速飞行试验，用红外照相机来记录机翼上的紊流。试验结果表明，该机翼不仅大幅减少了紊流，而且即使故意加入
8、扰动，如在机翼上装一块粗糙的补丁，机翼大部分表面的流动仍是平滑的，扰动限制在局部区域。Aerion公司方案的另一个优势是无后掠机翼在低速时性能比多数超音速巡航飞行器的箭式翼或三角翼要好得多，而且能布置大而有效的襟翼，从而降低着陆速度、缩短需用跑道长度、缩小机翼尺寸、降低飞机总重与成本。重量的减轻还可转化为更低的音爆信号特征。此外，起飞和着陆时的低阻力也意味着推力需求更低、噪声也更低。方案采用了碳纤维复合材料机翼蒙皮和机翼主结构以达到所需的刚度。机身为常规铝合金结构。目前正在进行结构设计研究，2006年将进行结构（包括机翼结构试验件）风洞试验。动力装置采用普惠公司JT8D-219发动机的改型，该
9、发动机曾用于波音707及麦道公司的MD-80客机等民用客机，其1.7:1的涵道比既高得足以满足第四级噪声标准，又低得可以控制剖面直径以降低阻力。较大的核心机可以为超音速巡航提供足够的推力。如果进气道设计合理，发动机不会知道是在超音速飞行。2004年8月，普惠公司完成了JT8D-219涡扇发动机的初步耐久性分析，分析表明JT8D可以推动Aerion飞机而不会超过目前的设计温度，唯一的区别是在高温下运行的时间要超过在MD-82上的发动机。该公司已经确定了要满足3000小时的大修间隔时间，在材料和冷却系统方面需要进行的更改。研制费用方面，预计低于15亿美元。通过采用常规设计方案、常规材料和现有发动机
10、，可以大幅降低项目的风险，节省时间和经费。研制进度方面，Aerion公司的项目是从2002年开始的，计划在2006年左右正式启动，通过选择阻力最小的路线，不去挑战现有管理规定，最快可在五年内即2011年将产品投入市场。在公开发布设计方案后，该公司计划花18个月时间完善设计方案，并组织一个承制商团队来分担风险、研制飞机。为期五年的项目研制计划将使用三架试验飞行器。这期间的主要技术工作是减阻，然后进行高速和低速风洞试验；研制结构试验件；确保飞机达到4000海里的设计航程。公司预计未来十年超音速公务机将有300架的市场，其中分包和租赁运营商预计将占40-50%的份额。此外，政府、军方和国家首脑等也构成一个相当大的市场，但没有包括在这300架飞机的市场预测里。据称每公里运行成本与现在的重型公务机相当。
国外超音速公务机方案
