美国航空航天公司Boom Supersonic最近宣布，它已经成功测试了其最新飞机XB-1。该公司正在开发一种更大的飞机，目标是在未来五年内以超音速（比声音更快）的速度进行客运飞行，并声称已经获得了一些航空公司的订单。

　　然而，随着对飞行环境后果的审查日益严格，重要的是要考虑超音速航空可能会如何影响该行业到2050年实现雄心勃勃的净零目标的能力。

　　最新的试飞代表了超音速飞机发展的一个重要阶段，该阶段最大限度地减少了超音速飞机特有的“音爆”——随着超音速飞机的冲击波从地面上经过时产生的相当大的噪音。

　　Boom Supersonic一直在精心设计飞机的外形，以减少这种噪音污染。它利用了一种被称为“马赫切断”的现象，即大气中的气温导致冲击波向上反射，而不是向地面反射。

　　超音速飞机如果噪音太大，就不会获得飞越陆地的认证，而陆上飞行对它们的商业可行性至关重要。事实上，未能获得这样的认证限制了协和式飞机飞往伦敦-纽约和巴黎-纽约的航线，最终导致了它的消亡。这些最近的噪音改进为Boom Supersonic公司开发其更大的80座超音速客机Overture铺平了道路。如果一切按计划进行，“序曲”号将以1.7倍音速巡航，从伦敦飞到纽约只需3.5小时。

　　其他研究超音速飞行的组织也取得了类似的进展。例如，美国斯派克航空航天公司正在开发一种小型商务喷气机，而美国宇航局和国防和航空航天公司洛克希德马丁公司计划在今年晚些时候开始试飞他们的超音速X-59。种种迹象表明，在协和式飞机最后一次升空20多年后，这样的飞机正在回归。

　　理解超音速飞机对环境影响的关键是，当飞机的速度超过音速时，飞机周围就会形成冲击波。这些冲击波显著增加了气动阻力，因此需要燃烧更多的燃料来补偿阻力。事实上，据估计，超音速飞机每载客一英里所消耗的燃料是同等亚音速飞机的10倍。

　　这种额外燃料的成本是为什么典型飞机的速度几十年来一直保持在声速的85%左右。它还会导致更多的温室气体排放——比亚音速飞机多5到7倍。

　　事实上，情况可能更加严峻。超音速飞机倾向于在高空飞行（协和式飞机的飞行高度为6万英尺（18公里），而不是大多数客机的典型飞行高度为4万英尺（12公里）），以利用较低的湍流水平。这意味着它们的排放物往往会在大气中停留更长时间。

　　为了使超音速飞机的发展与航空业的环保目标保持一致，人们付出了相当大的努力。例如，Boom Supersonic公司设计的新发动机完全由“可持续航空燃料”（Saf）提供动力，这种燃料可以直接替代由可再生原料制成的传统航空燃料，这些原料通常使用食用油或作物残留物。由于它的独家使用Saf，序曲被宣传为具有零碳足迹。

　　实际上，情况要复杂得多。Saf通常是从可食用的作物中生产出来的，并且与森林砍伐有关——以这种方式为所有商业航空提供动力所需的总土地面积是不切实际的巨大。

　　为了解决这个长期问题，有必要寻找替代燃料来源。虽然人们正在为普通飞机开发氢动力或电力，但目前它们还不足以确保飞机达到超音速。相反，一种可能性是电子煤油，这是一种利用可再生电力从氢气和二氧化碳中产生的合成燃料。

　　尽管所有这些技术进步，超音速飞机仍然无法击败物理学。冲击波和与之相关的阻力仍然存在。因此，一架超音速飞机产生的碳排放量仍然比亚音速飞机多得多。

　　除了碳排放，飞机尾迹也有影响。这是由飞机废气产生的稀薄的水蒸汽云，它可以像温室气体一样在大气中捕获热量。人们认为这些尾迹的影响是碳排放的两倍，甚至更多，因此必须考虑到它们的影响。目前，我们对飞机尾迹的了解还不够，尤其是在高得多的高空，因此无法确切地说出超音速飞机将如何影响环境。

　　考虑到所涉及的成本，超音速飞机将只占全球飞机的很小比例。与目前运行的数万架亚音速飞机相比，对环境的总体影响将是温和的。

　　这或许对环境有一个好处。使超音速航空更加环保的研究和开发活动（如燃料和推进技术的发展）也可能产生转移到亚音速飞机的技术。这应该有助于解决整个航空业造成的更广泛的环境破坏问题。

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