6月27日，在亞特蘭大舉辦的美國航空航天學會會議上，波音描繪了一架高超音速客機的設計。這架客機的飛行速度將超過 5 馬赫（1 馬赫等于 1 倍音速），可以把紐約到倫敦的航程從 7 小時減少到 2 小時。同時波音給出了一些概念機設計上的細節(jié)。

 

　　波音雖然并未公布發(fā)動機的詳細數(shù)據(jù)，但該公司高超音速首席科學家凱文·鮑卡特（Kevin Bowcutt）透露了一些內(nèi)容。“我們認為不需要使用超燃沖壓發(fā)動機，選擇 5 馬赫的最高速度就是因為只需要用到渦輪沖壓發(fā)動機就夠了。” 渦輪沖壓式發(fā)動機是一種將渦輪和沖壓這兩種推進方式上下并聯(lián)布局的發(fā)動裝置，兩種發(fā)動機共用進氣道和尾噴管。在低飛行速度下，依靠渦輪發(fā)動機的機械壓縮推動飛機達到 4 馬赫左右的速度，而由于渦輪和壓氣機葉片材料會開始出現(xiàn)破損。當飛機達到更高速度的時候，關閉渦輪發(fā)動機轉(zhuǎn)而用沖壓發(fā)動機，

 

　　目前，超音速飛機普遍只用沖壓式噴氣發(fā)動機。它使用飛機的向前運動來壓縮空氣，以達到真正的超音速。沖壓發(fā)動機可以達到最高 7 馬赫的速度。所以這種渦輪沖壓式發(fā)動機適合用在波音這架最高 5 馬赫速度的飛機上。但發(fā)動機速度能達到 5 馬赫只是一個關鍵性因素，高超音速飛機需要解決的問題還有很多。

 

　　首先就是高超音速狀態(tài)下機身的強度問題。協(xié)和式客機巡航速度只稍高于馬赫數(shù)2，機身使用鋁合金就夠用了，而波音認為馬赫數(shù) 5 的巡航速度下飛機必須使用先進的鈦合金機身結(jié)構(gòu)。另一個需要解決的是高溫問題。高速氣流在發(fā)動機內(nèi)減速會產(chǎn)生大量的熱量。波音重新設計了冷卻系統(tǒng)，研究如何使用液態(tài)甲烷等燃料來代替水作為冷卻劑。并且高超音速飛機的表皮在飛行期間會因空氣摩擦而變得溫度接近 660 攝氏度，對于乘坐舒適性的要求也讓冷卻系統(tǒng)成為研究的重點。

 

　　飛機其他地方的設計也將因為 5 馬赫的速度而大幅改變。首先，隨著飛機的飛行速度加快，升降阻力（機翼使飛機飛起的升力和全飛機機身帶來的阻力）的比率下降，機翼的面積將大幅收窄。同時超音速飛機的尾部設計也將不同。5 馬赫速度飛行下機翼的頂部會產(chǎn)生膨脹波，將氣流分散出去，讓飛機尾部產(chǎn)生非常低的壓力區(qū)域，這讓尾部很難去幫助增強機身飛行的縱向穩(wěn)定性。

 

　　在概念飛機上，波音將飛機尾翼張開，分成兩組，并且放置在能夠捕捉更高氣壓的部位。從而讓尾翼能夠在 5 馬赫飛行時提供穩(wěn)定性。飛機座艙內(nèi)也會發(fā)生截然不同的變化，傳統(tǒng)飛機上的窗戶將會被取消，轉(zhuǎn)而變成攝像頭和屏幕組成的虛擬舷窗，讓乘客可以觀看 28000 米高空的地球。

 

　　“在這個高度，你會看到地球在你下方的曲率，”Bowcutt說。“你不會看到整個地球，但你會看到曲率——在你上面，你會看到宇宙的黑暗。”這也將會是一次非常順利的旅行，因為在那個高度沒有大氣湍流。但是當湍流減少時，加速到5馬赫也需要更多的時間。在一架常規(guī)航班上，乘客在起飛期間和起飛后不久會感受到壓力、被推回座位，這大約持續(xù)一分鐘。在一次高超聲速飛行中，這種感覺會持續(xù)大約12分鐘。“

 

　　同時，商用飛機超音速飛行下的聲爆和起飛噪音也是需要解決的問題。波音公司此前進行過各種低聲爆和超聲速公務機等研究項目。 20 世紀 60 年代波音就開始開發(fā) 2707 超聲速民機方案、90 年代則開展了“高速民用運輸飛機”（HSCT）項目以及 21 世紀初開發(fā)的“聲速巡航者”（Sonic Cruiser）。

 

　　同樣是研發(fā)飛機的洛克希德公司在 1964 年首飛了 SR-71 黑鳥式戰(zhàn)斗機，這是美國空軍第一代可以達到 3 倍音速的長程戰(zhàn)略偵察機。SR-71 在速度上領先于當時蘇聯(lián)同時代的戰(zhàn)機，多次深入蘇聯(lián)領空。SR-71 黑鳥當時因為新技術(shù)尚未成熟，遇到了例如發(fā)動機容易熄火以及燃料泄漏等眾多問題。1990 年 1 月，改良版的 SR-71A 宣布退役。不過之后超音速飛機研發(fā)始終沒有停止，民航史上也曾經(jīng)出現(xiàn)過協(xié)和式飛機這種可以在 15000 米高空以 2.02 倍音速巡航的商用飛機。

 

　　2016 年，美國航天局（ NASA ）宣布，它們與全球最大軍用機制造商洛克希德·馬丁公司（ Lockheed Martin ）簽訂了一份價值 2000 萬美元的合作協(xié)議，旨在研發(fā)可以商用的超音速客機。這也是 NASA “X-planes”系列計劃中的一部分。在這個項目中，他們將使用一種稱為“Quiet Supersonic Technology”（ 安靜超音速技術(shù)，簡稱 QueSST ） 的技術(shù)，這種技術(shù)可以使飛機在超音速飛行時產(chǎn)生一種相對柔和的超音速波動，從而避免了原來飛機在突破音障后產(chǎn)生的“音爆”噪音。

 

　　自 1956 年以來，波音公司一直致力于高超音速飛行器技術(shù)研究，1960 年代波音的 X-15 曾多次打破了速度紀錄，此后波音研發(fā)出例如 X-43 和 X-51 超音速試驗飛機。而關于這次的 5 馬赫超音速商用載客飛機，波音公司首席執(zhí)行官 Dennis Muilenburg 去年在巴黎航空展上就曾透露波音正在開展這一研究，當時他稱在未來一、二十年內(nèi)會看到它成為現(xiàn)實。同時他表示，這項概念飛機將會尋求軍方和商業(yè)公司的合作。主要還是成本的問題，研發(fā)這樣一輛概念超音速飛機需要花費數(shù)十億美元。此前光是 NASA 和洛克希德·馬丁公司聯(lián)合研發(fā)的 1.4 馬赫超音速飛機就花費了 2.475 億美元的預算。

 

　　軍方表示可以支持超音速飛機的研發(fā)成本，機械雜志 popularmechanics 分析稱波音的超音速飛機可以幫助美國繼 B-21 之后研發(fā)新一代戰(zhàn)略轟炸機。并不需要隱身，超高速飛行已經(jīng)是更有價值的一種特征。今年初，波音還第一次公布了超音速無人偵察機計劃，以便和同樣在研發(fā)相關技術(shù)的洛克希德·馬丁公司競爭 SR-71 的后繼機計劃。