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今天，人们从上海去美国或欧洲旅行，即便是乘坐最先进的波音787、A380客机，也要花费十几个小时，不得不在飞机上忍受漫漫长夜难以入眠的煎熬。如果飞机的飞行时间能够缩短一半，那该有多好！人们梦想着这样的一天早日来到。
跨越音速
对于民用飞机而言，如今是亚音速飞机一统天下的时代。波音和空客研制的大型喷气客机，其最大巡航速度都在0.85～0.90马赫（900～950千米/小时），因而被称为高亚音速飞机。要进一步提高它们的飞行速度，那就必须进行超音速飞行，也就是速度要超过1马赫。这时，我们将遇见音障问题。
音障，又称声障。20世纪40年代后期，人们在实践中发现，在飞行速度达到音速的十分之九（0.9马赫，约950千米/小时）时，飞机上的局部气流速度可能就达到音速，产生局部激波，从而使气动阻力剧增。更严重的是，激波会使流经机翼和机身表面的气流变得非常紊乱，从而使飞机剧烈抖动，操纵十分困难。这就是所谓的音障问题。
由于声波的传递速度是有限的，移动中的飞机便可追上自己发出的声波。当飞机速度增加到与音速相同时，声波开始在飞机前面堆积。如果飞机有足够的加速度，便能突破这个不稳定的声波屏障，冲到声音的前面去，也就是突破音障。
20世纪50年代，随着喷气发动机研制成功和飞机气动外形设计的改进，人们终于突破了音障，跨越音速，成功进入超音速飞行时代。
超音速技术首先被应用在军用飞机上，随着人们对提高民用飞机飞行速度的渴望越来越强烈，超音速客机终于应运而生。
曾经圆梦
从英国伦敦横跨大西洋直达美国纽约的高亚音速民机航班的飞行时间一般为7～8小时。而在1969年底，一架民用飞机竟然创下了仅需2小时52分钟59秒就飞完这段航程的纪录，这就是当时显赫一时的“协和”超音速客机。
20世纪60年代初，在人们对超音速客机市场前景十分看好的形势下，捷足先登的是英法两国。1962年，英法两国签署了一项政府合作协议，决定联合研制超音速客机。1963年1月，法国总统戴高乐将这款飞机命名为“协和”。
为了适应超音速飞行，“协和”安装了四台大推力涡轮喷气发动机，采用三角翼和无水平尾翼布局，机翼前缘为s形。三角翼的最大特点是音速前后的压力中心几乎不移动，和其他平面形状比较，它可以最平稳地突破音速。
另外，三角翼的失速临界点高，飞行速度可以更快，且能有效降低超音速抖动的问题。采用与三角翼相匹配的无水平尾翼布局的优点是可以减少超音速飞行的阻力、减轻飞机结构重量、提高飞机的机动性。
“协和”的前机身细长，这样既可以获得较高的低速仰角升力，有利于起降，又可以降低超音速飞行时产生的阻力。为了改善机头过于细长而影响飞行员在起降时的视野，“协和”的机头被设计成可下垂式。
从技术角度而言，“协和”无疑是一款成功的超音速客机，其最大飞行速度可达2.04马赫，最大载重航程5000公里，客座数100～140。
1976年1月21日，“协和”正式投入商业运营。英国航空公司的“协和”客机共飞行了差不多5万个班次，总计飞行时间达到14万个小时，航程为22400万公里。
在近30年中，共有250万人次乘坐过“协和”客机，其中包括：英国王太后，她曾在“协和”客机上庆祝自己的85岁生日；英国前首相托尼·布莱尔，他曾乘坐“协和”客机前往华盛顿与美国前总统布什会谈；摇滚明星菲尔·柯林斯，他曾于1985年乘坐“协和”客机到大洋彼岸，出席在同一天举行的两场现场音乐会……人们终于圆了快速飞行的超音速客机梦。
与“协和”飞机同时期出现的另一款超音速客机是前苏联的图144客机。由图波列夫设计局研制的图144在外形上与“协和”非常接近，并被西方戏称为“协和斯基”。但实际上，两者有很大的不同。两款超音速客机在外观上最大的区别是“协和”飞机采用s形前缘三角翼，而图144采用的是双三角翼。
图-144的原型机于1968年12月31日在莫斯科附近首次试飞，比“协和”的首飞早了两个多月。其最大巡航速度为2.35马赫，最大航程6500千米。这些指标都优于“协和”。
遭遇挫折
然而，崭露头角的超音速客机命运多舛，分别发生在图144和“协和”飞机上的两次重大飞行事故，令超音速客机遭遇灭顶之灾。
1973年6月3日，一架图144在参加巴黎航展时突然坠毁，这是超音速客机第一次发生重大事故。2000年7月25日，法国航空公司的一架“协和”在戴高乐机场滑行起飞时失事，造成机上100名乘客、9名机组成员全部遇难。
导致超音速客机退出历史舞台的还有更深层次的原因，如经济性差、载客量偏小、运营成本较高以及噪音等问题。其中，最严重的是噪音问题，即由超音速飞行所产生的音爆问题。由于音爆严重扰民，许多机场拒绝“协和”飞机起降。美国联邦航空局（FAA）明确规定，不允许超音速客机在美国本土内跨大陆飞行，最终导致超音速客机成为“禁止在陆地上空飞行”的飞机。
“音爆”是物体在空气中运动的速度突破音速时产生冲击波所引起的巨大响声。飞机在超音速飞行时产生的强压力波，传到地面上形成如同雷鸣的爆炸声。音爆的能量巨大，一架低空超音速飞行的战斗机产生的音爆足以震碎门窗玻璃。
有人测量过，一架在16000米高空以2马赫速度飞行的协和客机产生的音爆对地面的压强高达100帕，相当于给一块一平米左右的玻璃窗施加10公斤的力，玻璃哗哗直响就不足为奇了。
2003年10月24日，“协和”在完成最后一次飞行后，正式退出市场。从此，天空中不再有超音速客机的身影。
继续追梦
然而，人们追求超音速客机的梦想从来没有停止过。
在美国，NASA（美国国家航空航天局）早已着手组织研究音爆问题。在NASA的资助下，波音和洛克希德·马丁分别完成了新一代超音速客机的概念设计方案，然后由NASA进行模型风洞试验和飞行验证试验。
目前，上述试验已经基本完成。测试结果表明，新一代超音速客机通过使用针状的鼻椎、更加圆滑的机身、三角翼气动布局和大后掠角翼等技术，能有效降低音爆的影响。
波音完成的新一代超音速客机方案被命名为“图标2”。该方案采用大后掠机翼、双斜尾、细长针状机头和双发翼上安装布局。其动力装置采用低涵道比加力燃烧涡扇发动机，该设计旨在大幅降低音爆水平并节省燃料。
洛克希德·马丁设计的是一款“超音速绿色飞机”。这款飞机采用了传统的大后掠三角翼布局，单垂尾，全动平尾。该方案的关键性创新在于采用了倒“V”字形发动机，这样的布局可以大大降低音爆产生的影响，燃油利用效率也得到明显提高。
对上述两种型号超音速客机的全尺寸低音爆验证飞行试验，NASA正在积极准备中，第一阶段验证计划将在2017年完成。
在欧洲，2008年2月6日，英国公布了一款名为A2的新型超音速客机模型。按照设计，A2的最大航程可达20120千米，可搭载300名乘客，在30500米高空以5马赫左右的速度飞行。
为实现上述目标，A2将使用更加环保的液氢发动机。为解决超音速飞行中客机表面温度过高的问题，A2采用了特别的外形设计，机身长达143米，是目前世界上最大客机——空客A380机身长度的两倍。
与此同时，空客也宣布了一项名为“马赫4”的超音速飞机研发计划。这架飞机将使用从海藻中提炼的生物燃料，使整个飞行过程“零污染”。它在起飞时将使用传统的喷气发动机，达到一定高度后，飞行员将打开一对火箭发动机，使飞机提速。
英国著名诗人阿·丁尼生说：“梦想只要能持久，就能成为现实”。从20世纪60年代至今，人们为了追求超音速飞行的梦想已经走过半个多世纪的艰辛路程。尽管困难重重，屡遭挫折，但梦想从未中断。
如今，我们再度站在梦想的大门前。NASA预计，符合低音爆标准的新一代超音速客机有望在未来10年左右实现首飞，15年内投入使用。人们实现超音速飞行的梦想终将会在不久的将来真正实现。
跨越音速
对于民用飞机而言，如今是亚音速飞机一统天下的时代。波音和空客研制的大型喷气客机，其最大巡航速度都在0.85～0.90马赫（900～950千米/小时），因而被称为高亚音速飞机。要进一步提高它们的飞行速度，那就必须进行超音速飞行，也就是速度要超过1马赫。这时，我们将遇见音障问题。
音障，又称声障。20世纪40年代后期，人们在实践中发现，在飞行速度达到音速的十分之九（0.9马赫，约950千米/小时）时，飞机上的局部气流速度可能就达到音速，产生局部激波，从而使气动阻力剧增。更严重的是，激波会使流经机翼和机身表面的气流变得非常紊乱，从而使飞机剧烈抖动，操纵十分困难。这就是所谓的音障问题。
由于声波的传递速度是有限的，移动中的飞机便可追上自己发出的声波。当飞机速度增加到与音速相同时，声波开始在飞机前面堆积。如果飞机有足够的加速度，便能突破这个不稳定的声波屏障，冲到声音的前面去，也就是突破音障。
20世纪50年代，随着喷气发动机研制成功和飞机气动外形设计的改进，人们终于突破了音障，跨越音速，成功进入超音速飞行时代。
超音速技术首先被应用在军用飞机上，随着人们对提高民用飞机飞行速度的渴望越来越强烈，超音速客机终于应运而生。
曾经圆梦
从英国伦敦横跨大西洋直达美国纽约的高亚音速民机航班的飞行时间一般为7～8小时。而在1969年底，一架民用飞机竟然创下了仅需2小时52分钟59秒就飞完这段航程的纪录，这就是当时显赫一时的“协和”超音速客机。
20世纪60年代初，在人们对超音速客机市场前景十分看好的形势下，捷足先登的是英法两国。1962年，英法两国签署了一项政府合作协议，决定联合研制超音速客机。1963年1月，法国总统戴高乐将这款飞机命名为“协和”。
为了适应超音速飞行，“协和”安装了四台大推力涡轮喷气发动机，采用三角翼和无水平尾翼布局，机翼前缘为s形。三角翼的最大特点是音速前后的压力中心几乎不移动，和其他平面形状比较，它可以最平稳地突破音速。
另外，三角翼的失速临界点高，飞行速度可以更快，且能有效降低超音速抖动的问题。采用与三角翼相匹配的无水平尾翼布局的优点是可以减少超音速飞行的阻力、减轻飞机结构重量、提高飞机的机动性。
“协和”的前机身细长，这样既可以获得较高的低速仰角升力，有利于起降，又可以降低超音速飞行时产生的阻力。为了改善机头过于细长而影响飞行员在起降时的视野，“协和”的机头被设计成可下垂式。
从技术角度而言，“协和”无疑是一款成功的超音速客机，其最大飞行速度可达2.04马赫，最大载重航程5000公里，客座数100～140。
1976年1月21日，“协和”正式投入商业运营。英国航空公司的“协和”客机共飞行了差不多5万个班次，总计飞行时间达到14万个小时，航程为22400万公里。
在近30年中，共有250万人次乘坐过“协和”客机，其中包括：英国王太后，她曾在“协和”客机上庆祝自己的85岁生日；英国前首相托尼·布莱尔，他曾乘坐“协和”客机前往华盛顿与美国前总统布什会谈；摇滚明星菲尔·柯林斯，他曾于1985年乘坐“协和”客机到大洋彼岸，出席在同一天举行的两场现场音乐会……人们终于圆了快速飞行的超音速客机梦。
与“协和”飞机同时期出现的另一款超音速客机是前苏联的图144客机。由图波列夫设计局研制的图144在外形上与“协和”非常接近，并被西方戏称为“协和斯基”。但实际上，两者有很大的不同。两款超音速客机在外观上最大的区别是“协和”飞机采用s形前缘三角翼，而图144采用的是双三角翼。
图-144的原型机于1968年12月31日在莫斯科附近首次试飞，比“协和”的首飞早了两个多月。其最大巡航速度为2.35马赫，最大航程6500千米。这些指标都优于“协和”。
遭遇挫折
然而，崭露头角的超音速客机命运多舛，分别发生在图144和“协和”飞机上的两次重大飞行事故，令超音速客机遭遇灭顶之灾。
1973年6月3日，一架图144在参加巴黎航展时突然坠毁，这是超音速客机第一次发生重大事故。2000年7月25日，法国航空公司的一架“协和”在戴高乐机场滑行起飞时失事，造成机上100名乘客、9名机组成员全部遇难。
导致超音速客机退出历史舞台的还有更深层次的原因，如经济性差、载客量偏小、运营成本较高以及噪音等问题。其中，最严重的是噪音问题，即由超音速飞行所产生的音爆问题。由于音爆严重扰民，许多机场拒绝“协和”飞机起降。美国联邦航空局（FAA）明确规定，不允许超音速客机在美国本土内跨大陆飞行，最终导致超音速客机成为“禁止在陆地上空飞行”的飞机。
“音爆”是物体在空气中运动的速度突破音速时产生冲击波所引起的巨大响声。飞机在超音速飞行时产生的强压力波，传到地面上形成如同雷鸣的爆炸声。音爆的能量巨大，一架低空超音速飞行的战斗机产生的音爆足以震碎门窗玻璃。
有人测量过，一架在16000米高空以2马赫速度飞行的协和客机产生的音爆对地面的压强高达100帕，相当于给一块一平米左右的玻璃窗施加10公斤的力，玻璃哗哗直响就不足为奇了。
2003年10月24日，“协和”在完成最后一次飞行后，正式退出市场。从此，天空中不再有超音速客机的身影。
继续追梦
然而，人们追求超音速客机的梦想从来没有停止过。
在美国，NASA（美国国家航空航天局）早已着手组织研究音爆问题。在NASA的资助下，波音和洛克希德·马丁分别完成了新一代超音速客机的概念设计方案，然后由NASA进行模型风洞试验和飞行验证试验。
目前，上述试验已经基本完成。测试结果表明，新一代超音速客机通过使用针状的鼻椎、更加圆滑的机身、三角翼气动布局和大后掠角翼等技术，能有效降低音爆的影响。
波音完成的新一代超音速客机方案被命名为“图标2”。该方案采用大后掠机翼、双斜尾、细长针状机头和双发翼上安装布局。其动力装置采用低涵道比加力燃烧涡扇发动机，该设计旨在大幅降低音爆水平并节省燃料。
洛克希德·马丁设计的是一款“超音速绿色飞机”。这款飞机采用了传统的大后掠三角翼布局，单垂尾，全动平尾。该方案的关键性创新在于采用了倒“V”字形发动机，这样的布局可以大大降低音爆产生的影响，燃油利用效率也得到明显提高。
对上述两种型号超音速客机的全尺寸低音爆验证飞行试验，NASA正在积极准备中，第一阶段验证计划将在2017年完成。
在欧洲，2008年2月6日，英国公布了一款名为A2的新型超音速客机模型。按照设计，A2的最大航程可达20120千米，可搭载300名乘客，在30500米高空以5马赫左右的速度飞行。
为实现上述目标，A2将使用更加环保的液氢发动机。为解决超音速飞行中客机表面温度过高的问题，A2采用了特别的外形设计，机身长达143米，是目前世界上最大客机——空客A380机身长度的两倍。
与此同时，空客也宣布了一项名为“马赫4”的超音速飞机研发计划。这架飞机将使用从海藻中提炼的生物燃料，使整个飞行过程“零污染”。它在起飞时将使用传统的喷气发动机，达到一定高度后，飞行员将打开一对火箭发动机，使飞机提速。
英国著名诗人阿·丁尼生说：“梦想只要能持久，就能成为现实”。从20世纪60年代至今，人们为了追求超音速飞行的梦想已经走过半个多世纪的艰辛路程。尽管困难重重，屡遭挫折，但梦想从未中断。
如今，我们再度站在梦想的大门前。NASA预计，符合低音爆标准的新一代超音速客机有望在未来10年左右实现首飞，15年内投入使用。人们实现超音速飞行的梦想终将会在不久的将来真正实现。