大飞机有没有可能达到超音速？
大飞机能否达到超音速，这个问题触及了航空工程最前沿的挑战，也充满了引人入胜的技术细节。简单来说，答案是“并非不可能，但极其困难且面临巨大障碍”，这与我们日常认知中的大型客机（通常指空中客车A380或波音747这类庞然大物）的飞行方式截然不同。
要理解这一点，我们得先聊聊“音速”这个概念。音速并不是一个固定的数值，它会随着空气的温度和密度变化而变化。在海平面标准大气条件下，音速大约是每秒343米，也就是大约1235公里/小时。当物体的飞行速度超过音速时，就会产生“音爆”现象，这是空气被物体快速压缩，形成激波的直接结果。
现在，让我们来看看为什么大型客机“不飞超音速”。这背后有几个关键因素：
1. 气动效率的根本性差异：
亚音速设计： 现代大型客机（我们通常说的A380、747）都是经过精心优化的亚音速飞行器。它们的外形，尤其是机翼，设计得非常细长、展弦比大，以最大限度地减少空气阻力，提高升力效率，从而实现燃油经济性。机翼前缘圆润，后缘薄，这些都是为了在亚音速条件下获得最佳的空气动力学表现。
超音速设计： 要达到超音速，飞机的设计思路要完全颠覆。超音速飞行器通常采用“三角翼”或“后掠翼”设计，翼展较小，翼身融合度更高，整体呈流线型。这是因为在超音速时，空气流动特性发生剧烈变化，需要采用更锐利的边缘和更薄的翼型来减少激波阻力（波阻）。这种设计在亚音速下效率极低，会产生更大的阻力，导致燃料消耗飙升。
2. 阻力是巨大的拦路虎：
摩擦阻力： 无论亚音速还是超音速，摩擦阻力都存在，但它不是最主要的问题。
诱导阻力： 在亚音速时，升力会伴随产生涡流，从而产生诱导阻力。大展弦比的机翼虽然会产生诱导阻力，但其比率相对较低。
压差阻力/形状阻力： 在亚音速时，主要由飞机外形引起的阻力。
波阻： 这是超音速飞行的“噩梦”。当飞机接近音速时，机翼上方和下方空气的流动速度会因为压缩而达到超音速，形成激波。这些激波会产生巨大的阻力，随着速度的增加，阻力会呈指数级增长。为了克服波阻，飞机需要极其强大的动力和极其精巧的气动设计。
3. 推力需求与发动机的极限：
亚音速发动机： 大型客机的发动机是高涵道比涡扇发动机。它们设计用于在亚音速下高效地产生巨大的推力，并且在巡航时能够将燃油消耗降至最低。它们追求的是效率和可靠性。
超音速发动机： 要实现超音速飞行，需要专门设计的超音速发动机，例如加力涡喷发动机或可调喷口涡扇发动机。这些发动机能够通过“加力燃烧室”将燃料喷入高温燃气中，瞬间提升推力以突破音障，并在超音速下维持工作。但是，这类发动机在亚音速和跨音速（接近音速但未达到）区域效率极低，油耗惊人。而且，它们的噪音也比高涵道比涡扇发动机大得多。
4. 材料与结构强度的挑战：
空气动力加热： 飞机在超音速飞行时，与空气的剧烈摩擦会产生高温。特别是机头和机翼前缘，温度会急剧升高。目前的航空铝合金材料在很高的温度下会软化甚至熔化，因此超音速飞机往往需要使用耐高温的钛合金、复合材料或者特殊的合金钢。
结构载荷： 超音速飞行时，气动载荷分布与亚音速时完全不同，对飞机的结构强度提出了更高的要求。
5. 飞行体验与经济性的考量：
音爆： 如前所述，超音速飞行会产生音爆，这在陆地上是不能容忍的噪音污染。因此，大多数国家都禁止在陆地上进行超音速飞行。这使得民用超音速客机的航线选择受到极大限制。
燃油经济性： 如上所述，为了实现超音速飞行，需要牺牲大量的燃油经济性。这意味着一张超音速机票的价格会非常昂贵，远非大众可以承受。
舒适性： 强烈的振动、高温以及可能的飞行姿态变化，都会影响乘客的舒适度。
那么，大飞机有没有可能达到超音速呢？
从技术角度来说，理论上是可能的，但以目前主流大型客机的设计和运营模式来看，几乎不可能实现。
原因如下：
完全不同的设计理念： 要让一架“大型飞机”实现超音速，就必须重新设计它，使其拥有超音速飞机的气动外形、发动机配置、材料和结构。这实际上已经不再是我们所熟知的“大型客机”，而是一种全新的超音速运输机。
康科德的教训： 曾经的协和式客机是少数成功的民用超音速客机。它证明了技术上的可行性，但最终因为运营成本高昂、噪音污染以及市场需求不足而退役。协和式的机身相对较窄，载客量也远不及现代大型客机，这使得其单位载客成本非常高。如果要把协和式的技术应用到一架像A380那样庞大的飞机上，其工程挑战和经济性问题将更加严峻。
未来的可能性：
当然，航空技术一直在进步。我们看到有一些公司在探索“低音爆”或“静音超音速”技术，比如减少音爆的飞机设计，或者在特定空域（如海洋上空）进行超音速飞行。
“静音超音速”技术： 通过优化机翼和机身形状，将音爆的冲击波分散成一系列更小的、不易察觉的“声响”，从而在地面上感知到的噪音大大减小。
混合动力设计： 未来可能会出现一种能够兼顾亚音速经济性和一定超音速能力的混合动力飞机，但这将是极其复杂的权衡和创新。
总结一下：
目前我们见到的“大飞机”是为亚音速经济高效飞行而设计的，它们无法达到超音速，因为这需要完全不同的气动外形、动力系统和材料，并且会带来巨大的阻力、油耗和噪音问题。虽然理论上可以设计一种“大型超音速飞机”，但它的设计理念、技术要求和运营模式将与现有大型客机截然不同，并且面临着严峻的经济性和环境挑战。未来的发展方向更多在于“更快的亚音速”或“低音爆超音速”技术，而非让今天的波音747或空客A380去突破音障。
要理解这一点，我们得先聊聊“音速”这个概念。音速并不是一个固定的数值，它会随着空气的温度和密度变化而变化。在海平面标准大气条件下，音速大约是每秒343米，也就是大约1235公里/小时。当物体的飞行速度超过音速时，就会产生“音爆”现象，这是空气被物体快速压缩，形成激波的直接结果。
现在，让我们来看看为什么大型客机“不飞超音速”。这背后有几个关键因素：
1. 气动效率的根本性差异：
亚音速设计： 现代大型客机（我们通常说的A380、747）都是经过精心优化的亚音速飞行器。它们的外形，尤其是机翼，设计得非常细长、展弦比大，以最大限度地减少空气阻力，提高升力效率，从而实现燃油经济性。机翼前缘圆润，后缘薄，这些都是为了在亚音速条件下获得最佳的空气动力学表现。
超音速设计： 要达到超音速，飞机的设计思路要完全颠覆。超音速飞行器通常采用“三角翼”或“后掠翼”设计，翼展较小，翼身融合度更高，整体呈流线型。这是因为在超音速时，空气流动特性发生剧烈变化，需要采用更锐利的边缘和更薄的翼型来减少激波阻力（波阻）。这种设计在亚音速下效率极低，会产生更大的阻力，导致燃料消耗飙升。
2. 阻力是巨大的拦路虎：
摩擦阻力： 无论亚音速还是超音速，摩擦阻力都存在，但它不是最主要的问题。
诱导阻力： 在亚音速时，升力会伴随产生涡流，从而产生诱导阻力。大展弦比的机翼虽然会产生诱导阻力，但其比率相对较低。
压差阻力/形状阻力： 在亚音速时，主要由飞机外形引起的阻力。
波阻： 这是超音速飞行的“噩梦”。当飞机接近音速时，机翼上方和下方空气的流动速度会因为压缩而达到超音速，形成激波。这些激波会产生巨大的阻力，随着速度的增加，阻力会呈指数级增长。为了克服波阻，飞机需要极其强大的动力和极其精巧的气动设计。
3. 推力需求与发动机的极限：
亚音速发动机： 大型客机的发动机是高涵道比涡扇发动机。它们设计用于在亚音速下高效地产生巨大的推力，并且在巡航时能够将燃油消耗降至最低。它们追求的是效率和可靠性。
超音速发动机： 要实现超音速飞行，需要专门设计的超音速发动机，例如加力涡喷发动机或可调喷口涡扇发动机。这些发动机能够通过“加力燃烧室”将燃料喷入高温燃气中，瞬间提升推力以突破音障，并在超音速下维持工作。但是，这类发动机在亚音速和跨音速（接近音速但未达到）区域效率极低，油耗惊人。而且，它们的噪音也比高涵道比涡扇发动机大得多。
4. 材料与结构强度的挑战：
空气动力加热： 飞机在超音速飞行时，与空气的剧烈摩擦会产生高温。特别是机头和机翼前缘，温度会急剧升高。目前的航空铝合金材料在很高的温度下会软化甚至熔化，因此超音速飞机往往需要使用耐高温的钛合金、复合材料或者特殊的合金钢。
结构载荷： 超音速飞行时，气动载荷分布与亚音速时完全不同，对飞机的结构强度提出了更高的要求。
5. 飞行体验与经济性的考量：
音爆： 如前所述，超音速飞行会产生音爆，这在陆地上是不能容忍的噪音污染。因此，大多数国家都禁止在陆地上进行超音速飞行。这使得民用超音速客机的航线选择受到极大限制。
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舒适性： 强烈的振动、高温以及可能的飞行姿态变化，都会影响乘客的舒适度。
那么，大飞机有没有可能达到超音速呢？
从技术角度来说，理论上是可能的，但以目前主流大型客机的设计和运营模式来看，几乎不可能实现。
原因如下：
完全不同的设计理念： 要让一架“大型飞机”实现超音速，就必须重新设计它，使其拥有超音速飞机的气动外形、发动机配置、材料和结构。这实际上已经不再是我们所熟知的“大型客机”，而是一种全新的超音速运输机。
康科德的教训： 曾经的协和式客机是少数成功的民用超音速客机。它证明了技术上的可行性，但最终因为运营成本高昂、噪音污染以及市场需求不足而退役。协和式的机身相对较窄，载客量也远不及现代大型客机，这使得其单位载客成本非常高。如果要把协和式的技术应用到一架像A380那样庞大的飞机上，其工程挑战和经济性问题将更加严峻。
未来的可能性：
当然，航空技术一直在进步。我们看到有一些公司在探索“低音爆”或“静音超音速”技术，比如减少音爆的飞机设计，或者在特定空域（如海洋上空）进行超音速飞行。
“静音超音速”技术： 通过优化机翼和机身形状，将音爆的冲击波分散成一系列更小的、不易察觉的“声响”，从而在地面上感知到的噪音大大减小。
混合动力设计： 未来可能会出现一种能够兼顾亚音速经济性和一定超音速能力的混合动力飞机，但这将是极其复杂的权衡和创新。
总结一下：
目前我们见到的“大飞机”是为亚音速经济高效飞行而设计的，它们无法达到超音速，因为这需要完全不同的气动外形、动力系统和材料，并且会带来巨大的阻力、油耗和噪音问题。虽然理论上可以设计一种“大型超音速飞机”，但它的设计理念、技术要求和运营模式将与现有大型客机截然不同，并且面临着严峻的经济性和环境挑战。未来的发展方向更多在于“更快的亚音速”或“低音爆超音速”技术，而非让今天的波音747或空客A380去突破音障。
网友意见
你自己都说了，安全，成本……
说白了就是需求不够……社会需要的是安全经济不给别的地方添堵的飞行器，速度是一个相对可以妥协的指标。
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