地球局|美国X-59首次突破音障！距离静音超音速客机还有多远

近日，美国国家航空航天局（NASA）X-59静音超音速试验机完成首次超音速飞行。与传统超音速飞行器不同，X-59的核心优势是“静音”，它能将超音速飞行时的音爆降至类似“砰砰声”的低噪音级别。尽管从试验到商用还面临诸多挑战，但在不久的将来人们或许会迎来一个全新的超音速旅行时代。

NASA旗下的X-59静音超音速飞机。（资料图）据中国航空报

首次超音速飞行持续81分钟

美国国家航空航天局6月5日发布消息说，该机构与美国洛克希德-马丁公司联合研发的X-59静音超音速试验机当天完成首次超音速飞行。此次飞行持续81分钟，最高飞行速度达到约1.1马赫（1马赫约合1225公里/时），最高飞行高度约4.34万英尺（约合1.32万米）。一架F-15战斗机伴飞，在附近对X-59进行监测。

美国国家航空航天局局长艾萨克曼表示，X-59自去年10月28日完成首飞以来，已在过去90天内进行了16次飞行，进入稳定测试阶段。

据介绍，预计该试验机将在近期测试中进一步加速至1.4马赫，并升至约5.5万英尺（约合1.67万米）的巡航高度。这一速度和高度是未来X-59飞越社区上空开展噪声测试的基础条件。美国国家航空航天局将收集公众对X-59飞行噪音的感知数据，与美国及国际监管机构共享，为未来制定新的超音速商业飞行噪声标准提供依据。

2025年10月28日，在数次延期后，X-59从加利福尼亚州帕姆代尔的美国空军第42号工厂起飞，完成首飞。美国国家航空航天局在声明中指出，这次任务目标并非速度或高度，而是为了验证机载系统的整合情况、飞行操控品质、仪表与数据采集系统的工作状态，以及飞行器在实际空气动力载荷下的结构响应。

那次飞行全程持续约1小时，飞行高度约1.2万英尺（约合3657米），速度保持在每小时约386千米，属于亚音速验证飞行。飞行期间，机载飞行测试信息系统（FTIS）发挥了关键作用。美国国家航空航天局工程师谢德里克·贝森特介绍，该系统记录了60个不同的数据流，总计超过20000个参数。这些数据流包括发动机响应、空气动力学操控、舵面指令精度、气流数据、遥测稳定性、系统冗余以及视频音频信号等。

美国国家航空航天局在报告中指出，去年首飞中所有系统运行平稳，飞行控制响应良好，遥测数据完整。当天，这架造价超过2亿美元的试验机，吸引了数万名航空爱好者关注，在航班追踪应用软件Flightradar24上迅速登上“全球最受关注飞行器”榜首。

美国国家航空航天局表示，近几个月的飞行测试主要用于验证X-59的飞行性能和系统运行状况。下一阶段测试将重点评估其声学性能，验证其在超音速飞行时是否仅产生轻微闷响。

图据中国航空报

独特设计应对音爆噪音问题

当人们谈论超音速飞行时，往往想到激动人心的速度和前沿技术。然而，这一领域面临着一个严峻的问题——噪音。自1973年以来，美国本土上空一直禁止民用超音速飞行，背后原因是传统超音速飞行器产生的音爆会对地面造成强烈噪音干扰，影响居民正常生活。

所谓音爆，是当物体的运行速度超过音速后，物体对空气的压缩因无法迅速传播，会在迎风面积累形成激波面，激波面上的声学能量高度集中，反映到人的耳朵里，会让人感受到短暂而极其强烈的爆炸声。

一架低空超音速飞行的飞机产生的音爆足以震碎门窗玻璃，甚至损坏不坚固的建筑物。由于音爆能量巨大，2003年由法英联合研制的第一代超音速客机“协和”飞机停飞，自此空中不再有超音速客机的身影。

而X-59的核心优势正是“静音”，它能将超音速飞行时的音爆降至类似“砰砰声”的低噪音级别。这也是美国国家航空航天局“静音超音速技术”任务的核心目标，旨在改变半个多世纪的飞行禁令。

X-59是由洛克希德-马丁公司旗下著名的“臭鼬工厂”研发的机型。该机型作为一款实验性静音超音速喷气机，整体设计围绕着在静音状态下实现超音速飞行的目标展开，同时融合了多项先进航空技术，并拥有鲜明的技术特点。

X-59机身长约30.4米，其细长的机头设计最引人注目，约占机身总长度的三分之一。这种细长的锥形机头的主要作用，是分散超音速飞行时产生的冲击波，同时避免冲击波合并形成传统超音速飞机超音速飞行时产生的破坏性音爆，转而产生低强度的温和音爆。这也是该机型能够实现静音超音速飞行的主要原理之一。

由于机头设计过长，X-59采用了非常规的座舱布局，即飞行员座位位于机身中部附近，但这样的设计又导致X-59完全没有前向的窗口，导致飞行员无法直接观察前方空域。为解决这一问题，美国国家航空航天局为其专门研发了外部视觉系统，即通过机身搭载的多组高分辨率摄像头采集外部图像，实时传输至座舱内的4K显示屏，从而为飞行员提供清晰的外部视野，以确保飞行安全。

在动力系统方面，X-59搭载了一台经过改装的通用电气F414-GE-100涡扇发动机。该发动机与F/A-18“超级大黄蜂”舰载战斗机所使用的发动机同属一个系列，具备出色的动力性能和可靠性，且在经过改装后可满足X-59的静音超音速需求，并为其提供稳定的动力输出。

X-59的另一项关键设计，是将发动机布置在机身后部上方的位置。这种布局能保证机身下方的平滑性，以进一步优化空气动力学特性，并防止超音速飞行时产生的冲击波在机身后方合并，从而有效降低了地面噪音。

图据中国航空报

从试验到商用要跨越重重关卡

X-59的出现不仅是一个工程奇迹，还为人类带来了许多前所未有的机遇。

首先，相较于过往超音速飞机穿越音障时带来的巨大音爆噪音，X-59或可成功解决这一问题。传统超音速飞机的噪音对乘客和机组人员造成了很大不适，而X-59的静音飞行将极大地减少这种不适感，为乘客提供更加舒适和安静的旅行环境。在保证更快的飞行速度的情况下，缩短航程时间，为商务和休闲旅行者节省宝贵的时间。

其次，X-59的飞行速度将为商业航空业带来革命性的变革。过去，超音速飞行被视作昂贵且仅限于少数人的奢侈品。然而，X-59的研发目标是使超音速旅行变得更加普及。通过降低飞机的音爆噪音，它能够在更多地区实现超音速飞行，为乘客带来更快的旅行速度和更广阔的机遇。

然而，即使X-59在技术上成功达标，要真正实现从试验到商用的跨越，还需跨越重重关卡，其中最关键的有三道门槛。

首先是制造成本控制。目前，X-59单机研发成本超过12亿美元，对于商业运营来说无疑是巨大的负担。如果不能有效降低成本，即使技术再先进，也难以在市场上立足。

其次是适航认证体系重构。现有民航适航标准是基于传统亚音速飞机制定的，并未涵盖超音速降噪这一关键指标。而X-59要进入商业运营，必须获得适航认证。这意味着需要重构一套适航认证体系，明确超音速飞机在噪音控制、安全性能等方面的标准。这不仅需要时间，更需要行业内各方的共同努力与协调 。

最后是公众接受度培育。尽管X-59在降噪方面取得重大突破，但要消除公众的担忧仍需付出努力。这需要通过长期的社区噪音监测，向公众展示X-59的静音效果，消除邻避效应。只有公众真正认可并接受超音速飞行，它才能在商业市场获得成功。

值得注意的是，6月5日的首次超音速飞行，并不意味着静音验证已经完成。美国国家航空航天局表示，此次飞行属于飞行包线扩展试飞阶段，主要验证飞机在亚音速和超音速下的操纵性与安全性。伴飞的F-15战斗机会产生传统音爆，可能掩盖X-59本身的降噪效果。换言之，这次破音障更像是资格考试第一关：证明飞机在超音速区间的飞控、结构、推进和传感器系统能否稳定运行。接下来，真正的考验是任务状态飞行——速度达到约马赫1.4、高度约1.6万米的设计巡航条件。

如果后续试验顺利，X-59将进入声学验证阶段。研究人员将利用地面传感器、伴飞机探头和声学测量设备，捕捉飞机超音速飞行产生的压力波。通过这一步后，才会进入更直观的社区飞越测试——地面居民实际听到的声音是刺耳的爆响，还是可以接受的一声轻响？公众能否长期容忍这种声音？这些问题无法在风洞实验中完全回答，必须在真实天空和社区中验证。

即便X-59取得成功，也不意味着大规模超音速客机即刻来临。它是一架单座试验机，不载客，也非未来客机原型。真正的商业化客机还需要解决发动机效率、油耗、维护成本、机场噪声、碳排放、票价和可靠性问题。航空公司关心每个可用座位的公里成本，乘客关注票价和安全，监管机构关注公众接受度。任何一环出现问题，超音速客机都可能止步于概念阶段。

尽管面临诸多挑战，但洛克希德-马丁公司依然对X-59的未来充满信心，预计首款静音超音速客机有望在2035年前后投入商业运营。届时，人们或许将迎来一个全新的超音速旅行时代。(资料来源：新华社、中国航空新闻网等）

大众新闻·齐鲁壹点记者 彭传刚