美國為超音速飛機監管松綁

盡管技術有待突破、市場需求仍不明朗，全球在超音速飛機領域開展研發競速（參數丨圖片），希望搶占未來高地

文｜劉穎 王靜儀

編輯｜王靜儀

6月6日，美國總統特朗普簽署了一項具有歷史意義的行政命令，要求美國聯邦航空管理局（FAA）廢除1973年施行的陸上超音速飛行禁令。

這則名為《引領世界超音速飛行》的行政命令已發布在白宮官網，其核心要求是：FAA需制定一套臨時的、基于噪音水平的認證標準，在地面“聽不到音爆”的情況下，允許民用飛機在陸地上超音速飛行。同時要確立起一套高層直接主導、軍民融合、政企協同的推行機制，推動跨國超聲速航線雙邊協議制定。

音爆是飛機在超過音速飛行時，前方壓縮空氣形成的激波傳到地面，造成如雷鳴般的巨大聲響，甚至可能對建筑物造成破壞，影響居民生活。1973年，FAA發布禁令，禁止民用飛機在美國陸地及領海上空以超音速飛行，僅在特定軍事訓練區域內豁免。

長達52年之久的監管障礙被打破，中國航空工業發展研究中心的王翔宇撰文指出，行政令措辭懇切激烈、內容詳實具體，表現出美國急于在該領域占據先機、掃清障礙，堅決要在未來主導全球商用超聲速飛行相關標準規范、掌握話語權的決心。

音爆是全球工程師正在科研攻關的重要課題，中國、歐洲和美國都正在超音速飛機領域積極探索。盡管超音速飛機走入人們的日常生活仍需較長的時日，但從技術攻關而言，已然成為下一個競爭高地。

美國的超音速航空夢

超音速客機的歷史可追溯至20世紀70年代。英法聯合研制的協和式飛機與蘇聯圖-144曾短暫投入商業運營，但因音爆、高昂成本和空難事故黯然退場。此后數十年間，超音速民航市場陷入沉寂。

協和式客機因音爆強度高達105PLdB，被禁止在陸地上空進行超音速飛行，僅能在跨大西洋（倫敦-紐約、巴黎-華盛頓等）水域上空實現2.02馬赫的超音速巡航。同時它的航程是6580 公里，無法覆蓋亞太等長距離航線。

為解決超音速飛行帶來的音爆問題，美國早在21世紀初便啟動相關技術驗證工作。

代表成果是X-59驗證機，由美國航空航天局（NASA）與洛克馬丁公司（Lockheed Martin）聯合開發，其75 PLdB（相當于一個人大喊的音量）實測數據，是NASA與私營企業在“靜音音爆”技術上取得突破的標志。

這架驗證機是目前唯一完成系統級測試的平臺，為未來超音速飛行法規的修訂提供了科學依據。2024年1月，FAA明確表示，該數據將直接用于推動修改現行限制超音速陸上飛行的法規。

總體來看，美國正在推動“靜音超音速”產業形成從飛行器設計、地面驗證、公眾評估到政策法規適配等一系列研發鏈條。

為評估真實飛行對地面居民的影響，NASA于2021年在得州加爾維斯頓等地部署“音爆地面感知網絡”（BGN），通過大規模地面麥克風陣列收集音爆聲壓數據，并聯合MIT等研究機構開展公眾感知與接受度實驗，探索75 PLdB以下的“鈍音爆”是否可被廣泛接受。

在適航標準層面，NASA自2014年起與FAA合作開展“商業超音速技術”（CST）項目，推動建立“基于噪聲而非速度”的適航審批思路，并于2020年協助FAA制定并發布針對民用超音速飛機的初步適航框架草案。

因此，此次特朗普行政命令的發布，也被視為美國政府對本土靜音超音速產業的背書。白宮科技政策辦公室主任邁克爾·克拉齊奧斯表示，美國公眾有理由期待更快的空中旅行，“我們應當能在四小時內從紐約飛到洛杉磯”。

根據FAA此前規定，除了軍事用途，任何民用飛機在美國本土均不得突破音爆。但此次行政命令明確指示FAA廢除一系列過時的法規，轉向以“基于噪聲影響”為核心的審批體系。這將大幅降低民間企業進入超音速市場的門檻，為Boom等初創公司乃至波音、洛克馬丁等傳統巨頭鋪路。

美國超音速飛機初創公司Boom首席執行官布萊克·爍爾稱：“Boooooom！音障從來都不是物理障礙，而是監管問題。隨著超音速合法化，超音速客運航空的回歸只是時間問題。”

但技術的現實困境也必須正視。盡管特朗普認為，工程和技術的進步使得超音速航空旅行“不僅是可能的，而且是安全、可持續和商業可行的。”但如何解決音爆問題，仍面臨巨大技術挑戰。

王翔宇指出，近年來，美國航空航天局（NASA）以及Boom等一批初創企業借助X-59、XB-1等驗證機加快推進了商用超聲速飛機技術進步，但仍面臨巨大技術挑戰，以至于NASA在其2023年8月發布的航空戰略實施規劃中，將“確定超聲速民機的取證標準”任務的截止時間從2025年推遲至2035年。

全球研發競速

如何解決音爆問題，與飛機外形、飛行速度密切相關，一直是各國研發超音速飛機的重點。

2025年1月，美國Boom公司研發的XB-1超音速客機驗證機成功完成三次超音速試飛，最高速度達1.1馬赫，且沒有產生巨大音爆。

據《航空周刊》報道，XB-1驗證機是超音速客機“序曲”（Overture）的70%縮比模型，其數據將直接應用于Overture量產機型設計，后者計劃實現1.7馬赫巡航速度（約2095千米每小時），最大航程8300公里，載客80人。

不過根據美媒報道，因供應鏈問題及發動機制造商未最終確定，Overture原定2026年首飛的目標可能推遲至2029年。

由美國洛馬公司研發的X-59 QueSST驗證機，在1.4馬赫風洞試驗中測得平均音爆強度為72-78 PLdB，其機身長30.4米，采用“波形凍結”（Shape-Phasing）氣動設計，通過細長機身與特定曲面分布來降低音爆。

據2024年5月的NASA官網稱，因復合材料機翼與控制系統集成問題，X-59首飛時間從2024年底推遲至2026年，當前已完成85%總裝。同時，《自然-航空航天》2024年論文指出，X-59的75 PLdB目標僅適用于平飛狀態，實際商業客機需應對爬升、轉彎等動態工況，音爆強度可能反彈至85 PLdB以上。

總部位于美國波士頓的斯派克航空航天公司（Spike Aerospace）設計的S-512預計巡航速度為1.6馬赫（約1975千米每小時），目標將地面感知噪音降至75分貝以下。其曾獲得美國空軍研究實驗室（AFRL）270萬美元的資助。

然而，Spike的S-512同樣缺乏原型機及明確的商業化時間表。據專業媒體報道，Spike聲稱的75分貝音爆（PLdB）基于計算流體動力學（CFD）模擬，但尚未通過全尺寸飛行測試；S-512仍處于概念設計階段，公司尚未建造全尺寸原型機，且2023年因融資困難暫停了1:3比例驗證機開發。

在歐洲，空客與達索公司聯合推進“超音速綠色飛機”（SSG）項目，其設計融合生物燃料混合動力與可伸縮靜音錐，目標音爆65PLdB，但項目仍處于概念階段。

據外媒綜合報道，英國Reaction Engines Limited公司研發的Sabre吸氣式火箭發動機可在四小時內實現倫敦至悉尼飛行。該公司此前曾得到了羅爾斯-羅伊斯公司、貝宜系統公司，以及英國政府（230萬英鎊研發資金）的支持，然而，其空天飛機項目Skylon（搭載Sabre發動機）仍處于技術驗證階段，尚未進入商用客機開發，最終因高額研發難以為繼，2023年資產重組無望后，于2024年10月宣布破產。

中國在超音速飛機領域也有探索。

來自中國商飛上海飛機設計研究院的吳大衛團隊，2025年3月在權威學術期刊《航空學報》上發表論文，詳細闡述了一款可搭載48名乘客、巡航速度1.6馬赫-1.7馬赫（1馬赫約為340米每秒）、航程達1.1萬公里的超音速客機方案，涉及氣動設計、聲爆抑制技術及工程挑戰。

據《財經》了解，吳大衛團隊致力于未來民用飛機預研、新型驗證機試飛及先進技術驗證，本次主要從科研層面對超音速客機展開初步探索，實際工程進度、落地時間都還未可知。

此外，2025年1月，總部位于北京的凌空天行公司公布了一款“竄天石猴CUANTIANHOU”超音速飛機。飛機長度7米，重量1.5噸，配備雙發動機，巡航速度可達4馬赫（4900公里每小時），飛行高度20公里，宣稱全球出行3小時可達，載客量僅4人。

根據其規劃，2026年，超音速飛機“竄天石猴”將完成首飛，從技術驗證進入工程化落地的關鍵環節。

市場需求仍不明朗

技術難度是一方面，后期的市場需求仍不明朗，是全球大多數超音速飛機還在早期研發的重要原因。

以協和飛機為例，協和每飛行小時維護成本為18000 美元，每小時油耗達25.6 噸，是同期亞音速寬體機的4 倍，導致票價難以匹配市場需求。

其100座級設計，需高票價（單程超1萬美元）支撐運營成本，但僅吸引商務客與高端旅客，日均單航線客流量不足200 人（1976年-2003年均數據），導致14 架量產機隊長期空置，最終因需求不足退役。

超音速客機的潛在市場集中于高端商務與公務航空。Welge研究指出，約10% 的高端旅客（年均收入超50萬美元）愿支付2倍-3 倍票價換取時間節省一半。

按寬體機日均300人的航線流量，超音速客機需設定28座-48座級，單機日均載客30 人即可實現80%客座率，確保盈利閾值。

同時，需將音爆強度降至75 PLdB以下（如NASA X-59目標值），并通過FAA/EASA適航認證，解鎖陸上航線，將潛在航線網絡擴大5倍（從協和的12條增至60+條）。設計航程需覆蓋11000公里，滿足全球94.4%寬體機航線需求（基于2016年統計），同時應對逆風航段（如跨太平洋西風急流）的額外油耗。

此外，成本層面的難題也需要攻克。

針對高油耗的問題，Boom Overture宣稱采用100%可持續航空燃料（SAF）降低碳排放稅成本，可比協和減少40%燃油消耗。

維護費用也需進一步壓縮，如達索獵鷹6X的預測性維護系統，應用復合材料與數字化運維，將每飛行小時維護成本控制在8000 美元以內。

50年多前，當協和式飛機的四臺奧林巴斯593 渦輪機將飛機帶到遠處時，技術人員、工程師、員工和旁觀者見證這一刻的喜悅顯而易見。未來十年，伴隨著國內外超音速飛機制造商的角力，超音速客機將一步步打破音爆、成本與環保法規的桎梏，續寫中斷了幾十年的超音速商業飛行史。

責編 | 王祎