擊不落：超聲速民機，又一個“美國畫餅，中國實現”的前沿

【文/觀察者網專欄作者 擊不落】

數月前，白宮網站上發佈了一則名為《特朗普總統英明決策引領全球超聲速航空》的新“事實要點”。剔除各種“贏學”馬屁後，它表達的意思是：

特朗普用行政命令廢除了美國已維持半個多世紀的陸上民用超聲速飛行禁令。

“陸上民用超聲速禁令”是什麼東西，為什麼會存在？它與曾轟動一時的“協和”飛機又有什麼關聯？本文將簡要介紹相關技術問題和以中美兩國為代表的發展現狀，並分析特朗普此項改變可能產生的影響。

超聲速客機市場需求與“協和”的優勢——聲爆

格陵蘭以南的北大西洋最窄處約3000公里，平均寬度在4800-6700公里之間。自哥倫布發現北美大陸以來，歐洲基督教白人不斷移入開墾拓荒、發展工商和越洋貿易，在種族滅絕、奴隸制和強迫勞動基礎上建起自身主導的社會組織直至國家政權，創造了璀璨的人文科技成果，將北大西洋變成了他們的內海，形成了今天世人口中的“歐美”文明。

“歐美”雖然形式上分屬不同國家主權，但作為一個宏觀歷史-文化整體和市場無法分家，且有政治與法制不斷一體化的趨勢。這驅動着橫跨北大西洋的工具不斷改進，從哥倫布的“聖瑪利亞”號快帆船到泰坦尼克、奧林匹克號大郵輪，再到跨大西洋民用航班的誕生和普及，無不是這個文明“兩岸自我整合”內生需求的體現。正是這種內生需求，在1960年代航空工業進入M2階段、越洋噴氣機航線也趨於可行後產生了“協和”超聲速客機的客觀市場，支撐其運行了50年，並一定程度實現商業盈利。

相比之下，自中蘇分裂後，蘇聯人並無需要頻繁跨越漫長距離往返的友邦，其自身中亞-遠東地區的發展程度則不足以支撐“協和”（藍色）式超聲速客機的運營成本。圖-144（紅色）是純粹的面子工程，這注定了其客運上的失敗。

美國拋開其作為“北大西洋歐美文明一部分”的屬性，自身是一個廣土大國，但領土格局與蘇聯顯著不同。從三維空間視角，蘇聯國土是一個包夾地球北極的“玦”形，而僅有烏拉爾以東一隅幾個主要沿南北分佈、相距不到中程導彈射程的孤立點是傳統繁榮區域。相比之下，美國主體48州接近一個扁長方形，和典型殖民地國家一樣，內陸腹地空虛，政治、經濟、文化重心分佈在東（北大西洋）、南（墨西哥灣）、西（太平洋和西北太平洋地區）、北（五大湖區）的一系列近岸地區，主要精華集中在17世紀開發的東海岸和19世紀至今發展起來的西海岸。這兩條岸線平均距離雖較北大西洋略窄，也有4000公里上下，西雅圖與邁阿密相距約4400公里，聖地亞哥與波士頓相距約4200公里，M2.0（在1.8萬米巡航高度合每小時約2100公里）速度的客機之於美國東西海岸，理論上相對普通民航，應有與“協和”之於北大西洋相似的速度領先優勢。

那麼美國1960年代對第一代超聲速客機的研發，為什麼最終走向了比蘇聯更大的失敗呢？

有很多原因，除眾所周知的登月項目擠佔資源、好高騖遠嚴重冒進導致的總體設計無法閉合等內因外，最大外因在於聲爆對“協和”與美國飛機項目的影響不同。

美國超聲速民機方案（上：波音2707後期版；下：洛克希德L-2000）

聲爆是在大氣層內超聲速飛行的物體在其下方一定範圍的地面監聽者耳中產生“尖鋭爆鳴”的現象。與通常聽到的民航飛機由遠及近、再由近及遠時悶雷般連綿不絕的轟鳴不同，若一架超聲速飛機水平勻速飛過地面的監聽者，後者一開始聽不到任何聲音，而是會在飛機過頂後一段時間突然聽到單獨一聲（如果你的耳朵聽力非常好，會發現其實是幾乎連續疊在一起的兩聲）炸雷般的巨響，然後才是前述那種典型的噴氣式引擎聲。聲爆的地面可感響度受飛行物尺寸、馬赫數（超過聲速的倍數）、高度和飛行方式（勻速直線巡航或突然開加力提速/轉彎）影響，陀螺抽繩和子彈的聲爆通常認為無害，飛機的聲爆則是一種噪聲污染，可能對老人、孕婦、心臟病患者等造成不良影響。

“協和”飛機的實際越海聲爆效果

對於以主營跨大西洋航線起步的“協和”來説，聲爆幾乎完全發生在海面上，除對海洋哺乳動物種羣的影響尚待研究外，對人類活動的傷害可直接忽略。但對顯然將主營美國東西海岸航線、必然頻繁橫跨北美內陸的美國國產超聲速客機項目就不同了：雖然美國的內陸州早就被鄙視地稱為“飛越地帶”，但兩洋精英們天天亞聲速“飛越”暗含的“無視”，與天天在自己頭上扔晴天霹靂還是有區別的！

美國民用超聲速飛行監管簡史

聲爆最初系1945年由蘇聯物理宗師朗道從理論上預言（彼時人類還不能把大於炮彈尺度的物體提升到聲速），在西方並未引起重視。然而，1960年代是《寂靜的春天》和人類環保意識萌芽的時代，世界是程麗華的，也是馬鋼的，但是歸根結底是葉文潔的。

1964年，FAA和美國空軍在聚集全美主要印第安人保留地的俄克拉荷馬州展開了臭名昭著的“邦戈二號”聲爆實驗，用包括B-58超聲速戰略轟炸機在內的各種軍機在首府俄克拉荷馬城周邊上空製造了1253次聲爆，以測試其對民房建築結構影響和人體傷害水平。這場法西斯平民實驗造成9594起建築損傷投訴（窗玻璃碎裂、牆體裂縫、瓦片脱落等）和4629起立案傷害投訴，而這些投訴大多被政府和法院以極其傲慢的“國家利益”、“科學犧牲”之類態度駁回（喝麥當勞咖啡燙嘴索賠一億的“版本更新”當時還未到來），極大助推了聲爆在美國民間的邪惡形象。

美國的政治鬧劇裏，精英的不做人和民粹的陰謀論從來是雙向奔赴的。彼時寶麗來公司有一位在民間尤其愛國紅脖子中威望極高的“公知”——威廉·舒克利夫，該人曾在曼哈頓工程中擔任邊緣文書類角色，後來一直以此自吹，打造“曾開發核武器的天才幡然悔悟投身環保”人設積極活躍在媒體界。聲爆問題成為熱點後，他牽頭創立了“反聲爆公民聯盟”，寫了一本小冊子（見下圖）亂帶節奏，把一個原本反對美國政府人體實驗行徑的有正義性的羣眾運動變成了以扼殺正常科研為目的的陰謀論。

一時洛陽紙貴的《SST與聲爆簡明手冊》，把聲爆吹成了某種十步殺一人、千里不留行，從物理學本質上無法防禦或減弱的終極武器。

雖然舒克利夫本行是搞光學的，而且當時沉迷於每天在民間媒體上發帖，事實上已脱離了科研一線。但他有實打實的哈佛物理博士學位且文筆頗佳，加上“參與美國核彈研發”的人設唬住了不少老百姓，結果成功在一個他自己根本不懂的領域掀起了一場“反基站”式公眾恐慌。這些恐慌情緒通過美國政治制度傳達到對技術一竅不通的各州參議員，最終導致1971年3月聯邦參議院以51:46票否決一切超聲速民機相關項目追加撥款，開創了民粹運動推翻美國重大科技項目決定的先例。

由於得不到聯邦資助的美國超聲速客機胎死腹中已成定局，（當時預計）世界超聲速客機市場將註定由英法蘇壟斷，美國人從此心無掛礙專心使壞，利用自己最大民用航空市場的地位，將監管思路轉移到了“大家都別玩”上。以落實上述決議為名，1973年，FAA頒佈了CFR 91.817《民用航空器聲爆》和CFR 91.818《超過1馬赫的特殊飛行授權》技術規範，也就是此次被特朗普廢除的“陸上民用超聲速禁令”。

CFR 91.817規範全文如下：

（一）任何人不得在美國境內以大於1的真實飛行馬赫數操作民用飛機，除非遵守依CFR 91.818所頒之例外授權中的條件和限制；

（二）除（一）外，任何人也不得駕駛最大運行限制速度超過1馬赫的民用飛機在美國機場起降，除非（1）機組人員可獲得包含確保出入美國航班不致聲爆及於美國境內地面的飛行限制之信息；且（2）運營人遵守(1)款規定之飛行限制，或遵守根據CFR 91.818所頒之超聲速授權中的條件和限制。

CFR 91.818規範中的“例外”係為科研準備，在當時美國技術官僚體系正常運轉的情況下，無法用於放行當時“協和”在美國國內的跨陸地商業航班。這兩個禁令與CFR 91.819《不符合FAA 36部（注：噪聲）規定的超聲速民機》和CFR 91.821《超聲速民機：噪聲限制》（這裏的噪聲均指可由常規航空聲學預測的內噪和外噪）一道，宣判了在美國國土上空有效運行超聲速客機的死刑，事實上消滅了“協和”在美國航司的潛在市場。

隨着1985年這一禁令被模糊地進一步寫入國際民航組織（ICAO）附件，“協和原版”成為唯一合法的超聲速客機（圖-144航班此時已停運），其後續換代型號和改型“協和-B”等均被扼殺。

ICAO附件16第I卷是關於民用航空器噪聲的，一劍封喉“協和”改型的第12章總共就這三句話。

如何看待特朗普的如意算盤？

特朗普6月簽發的“推廣美國超聲速航空”行政令責成FAA在2025年12月3日前廢除上述CFR 91.817規定的陸上超聲速飛行禁令，在2026年12月6日前建立新的超聲速民機噪聲認證標準，並消除其他監管障礙。

“懂王”突然想起這一出，看似偶然，其實是符合邏輯的。

一方面，隨着近年來我六代機和彈射航母等先後推出，在中國國防科技工業快速趕超乃至已經局部明顯領先的大背景下，美國航空航天和軍工圈子領導層普遍瀰漫的“落後焦慮”，正逐漸轉化為一種類似二戰後期希特勒式的、對“新型武器改變大局”的迷戀。這既被特朗普本人的決策所直觀體現，也反映到當前美國資本對軍火初創項目的瘋狂追捧上：在Boom Supersonic項目孵化初期參與A輪融資的幾家主要風投，如Caffeinated Capital、8VC等，近年均投資了多家硅谷和“硅丘”軍火初創公司，包括臭名昭著的網特技術公司Palantir和Saronic無人艇項目等。這本質上是美國在軍工領域“全面進攻”已退化為“重點進攻”的跡象。

特朗普今年在美國航空航天業上進行了“大整肅”。他的2026財年預算提案大砍了NASA的例行科研經費（從73億美元腰斬至39億美元，注意網上一些用AI寫的文章信息細節有嚴重錯誤）；但很容易注意到，他砍掉的主要是無法在近期地緣政治鬥爭中變現，也難以作為他個人競選宣傳噱頭的開銷，例如MAVEN火星軌道探測器、“朱諾”木星軌道探測器等基礎研究類航天項目，以及支撐這些項目的1818個科研人員編制。這其中甚至包含GS-15級（大致可比我國文職幹部副師待遇或技術四級）資深專業大牛875人！（而這只是特朗普最終計劃——將目前NASA職工裁撤33%——中的一小部分）

特朗普在預算報告中公開捅破了“美國航空航天發展速度世界第一”的遮羞布：“儘管NASA的科學任務極大地拓展了人類對地球、太陽系及宇宙的認知，但每年超過70億美元、涵蓋100多個任務的龐大開支是不可持續的。”

在他看來，通過新財年例行預算裁減與《大而美法案》的組合拳，將少量資金“重定向”至“新”轟炸機、死灰復燃的六代戰鬥機等重點軍火項目，輔以共和黨金主背景、也相對易製造“贏學敍事”的重返月球計劃和超聲速民機計劃上，是節約總資金、同時自己獲得“短平快”政績的“雙贏”之舉。取消陸上民用超聲速禁令監管，是配合這一“重定向”政策的重要政策工具，也符合共和黨的意識形態政治正確。

很可能是特朗普的終極夢想——超聲速空軍一號，只不過在他生前頗有困難

與此同時，特朗普個人是一個浮誇、貪婪、毫無傳統美國政客偽君子氣質的破產網紅商人。分析他的任何內外政令時，如果只考慮美國、共和黨甚至軍工複合體等任何一種圈子的“集體”利益、而假設他本人無意從中牟私，是極其不客觀和不理性的。

種種跡象表明，新行政令仍然是他的一種酬庸手段：

上述風投公司Caffeinated Capital的創始人Raymond Tonsing、8VC的主要創立者Joe Lonsdale等都是公開的特朗普狂熱支持者，後者同時資助的Palantir還剛剛（用特朗普作為美國政府輸送給他們的利潤）贊助了特朗普的生日閲兵。

與此同時，Boom Supersonic的兩位長期重量級説客中，著名的猶他邪教徒、極右翼陰謀論者、魔怔反華反共的聯邦參議員Mike Lee曾在2020年把特朗普極端肉麻地比作摩門教（虛構的古代美洲印第安偽史）聖人“摩羅乃隊長”；另一位代表科羅拉多州的聯邦參議員Cory Gardner也是共和黨人，雖然政見相比前一位通人性，但他在特朗普的第一任期中投票贊成了89%特朗普支持的法案。

為自己粉絲投資的軍工複合體項目掃清必要的監管障礙，是美國總統一種合法的寵粉方式。這也是美國大資產階級眼中美國政治體制的重大優越性之一了。

特朗普的“鬆綁”會加速美國民用超聲速航空工業的發展嗎？

本屆美國聯邦政府（或者説整個美國目前的“自由主義民主政治”）腐朽和衰敗的程度，只要從白宮網站對特朗普各種“政績”大放厥詞的吹捧就能看出來。這一次也不例外——什麼“歷史性的全美範圍努力”，什麼“重新確立美國在高速航空領域無可爭議的領先地位”，甚至吹出了美國的邊界之外：“通過消除數十年來的監管障礙並推廣超聲速尖端技術，特朗普總統正在讓航空業再次偉大！”

為什麼説這些只是臆想、扯淡和大放厥詞？

52年前FAA頒佈CFR 91.817《民用航空器聲爆》禁止陸上超聲速飛行時，同時發佈了CFR 91.818《超過1馬赫的特殊飛行授權》為科研和特殊情況兜底。從字面意義上，該規範並未禁止民用陸上超聲速申請者重複相同的飛行，也未禁止他們通過這種飛行盈利。在當今美國政治職業底線已跌至相當於日本捕鯨業水平的情況下，只要某種足以保證超聲速飛行“不會引起可測量聲爆超壓到達地面”的方法存在，即使不修訂規範，理論上也可援引該規範第四條所列“演示”目的使飛行區間超出特定試驗區，把每個航班都定為“演示飛行”就行了。

事實上，這種“不會引起可測量聲爆超壓到達地面”的方法真的存在。

BOOM公司2014年立項時就跳過了基礎研究相對充分、市場前景也較清晰的小型超聲速公務機，在未發佈聲爆優化設計成果的情況下前直接上馬了一個定位十分接近運十（80座級、50米長度、8000公里航程“跨海越洋”）的四發中型客機。現已確知，他們並非取得了秘密突破，而是因為他們壓根就不打算在“聲爆反設計”這條艱苦攻關的道路上走下去，而採用了與“協和”一樣海上（跨北大西洋）暴力超聲速、陸上直接擺爛，具體説用“馬赫截斷”取而代之的邪術。

示例1：馬赫數超過2的飛機勻速水平直線掠過，每一時刻向下的各方向聲爆射線折射後，在地面形成弧狀的聲爆邊界。該邊界隨飛機不斷前推，形成帶狀的“聲爆地毯”（與焊縫形狀的形成原理相似），並在這一“走廊”外截斷形成聽不到聲爆的聲影區。

“馬赫截斷”是指聲爆在到達地面前就被“拐跑”的現象。由於典型大氣模型（例如1976年美國標準大氣）中對流層（即上圖中雲下部分）有顯著的空氣梯度，就像酒吧裏一杯從一定位置開始折射率逐層增加的雞尾酒一樣，一束從酒杯上方斜着射入的光線可能被逐漸折射得越來越“卷”起來；設想這杯雞尾酒變得層數極多、深不見底，這束光最終就會在照到杯底前被折射出去。將光束類比為垂直於馬赫錐（由速度決定）的聲壓射線，就得到產生上圖“聲爆地毯”左右邊界（邊界外的“聲影區”聽不到聲爆）的主要原因。

如果飛機超聲速飛行的速度變得非常慢、以至於僅僅剛好超過聲障，從而形成一個高度“撐開”的馬赫錐（如下圖），這種折射在飛機正下方也發生，就形成了“馬赫截斷”：

示例2：馬赫數略大於1的飛機從高空勻速水平直線掠過，所有方向的聲爆射線均中途折射迴天空，無一落至地表，聲爆地毯寬度為零（整個地面均為聲影區），發生“馬赫截斷”。

“馬赫截斷”理論上會導致整個地面可感的聲爆完全消失，不再需要任何其他低聲爆措施，也不需要對飛機本身修形。BOOM的X1B飛機正是採用了該方案。由於AS2超聲速公務機項目在疫情中夭折，目前美國僅有BOOM一家公司在推進有真實型號的超聲速民機開發；換言之，美國目前的超聲速民機項目其實根本不需要特朗普這個“鬆綁”。

題外話：“馬赫截斷”單就地面可感聲爆而言是紙面效果最好的解決方案，但之所以説這是“邪術”，是因為其對巡航M數有嚴格的上限要求。在對航空業合理的巡航高度區間內，超聲速巡航速度最高也不大可能高於1.3馬赫，實際上通常只能控制在1.1馬赫左右。而目前灣流先進公務機巡航速度已經能達到亞聲速極限的0.96馬赫，如此微弱的速度提升，卻要承擔持續突破聲障帶來的巨大能量損耗，得不償失，純屬噱頭。

與此同時，聲爆雖然主要由飛行體決定，但其超壓在大氣中的傳播軌跡與大氣本身相關，並非飛行物自身所能完全控制。我海空軍本着“三大紀律八項注意”原則一般禁止在人口密集地區上空超聲速飛行，但由於聲爆的這種特性，城市地區聽到聲爆的現象在極個別時候仍可能發生。例如2015年11月，四川成都市區多地聽到的“天空巨響”，經排查後即被確認系航空工業某單位飛機在成都轄區西北部空域飛行產生的聲爆。

在確定海拔高度與巡航速度下，“馬赫截斷”實際能否成功，更是嚴重取決於當時當地飛機掃過的一個帶狀地面即“聲爆地毯”上空的地理環境。這包括大氣温度梯度、壓力梯度、風速型、地面或“需規避的監聽者”自身海拔高度（高原山地甚至摩天大樓）等。這些不僅非飛機公司可以掌控，甚至不是航司可以完全掌控的。BOOM這種只求技術性“合規”、對美國人民實際生命健康不負責任的做法，是馬克思主義關於“資本導致科技異化”真理的新例證。

兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山

特朗普的行政令不可能加速美國現有的超聲速民機發展，但中國的超聲速民機事業卻在一日千里地迎頭趕超。

以西北工業大學和北京航空航天大學為代表的“國防七子”是我國已知最早進行此領域探索的主要單位之一。公開資料顯示，前者至遲在15年前便開始了線化理論基礎科學及相關氣動佈局設計的數值仿真，航空學院老院長、長江學者宋教授親自指導成立了專門研究機構，並極有預見性地指出了在該領域需發展的四大關鍵技術——聲爆預測模型、新型發動機、材料與多學科設計優化。而後者至遲在2015年已有對西方累積成果的成熟調研分析，享有盛譽的《航空學報》前輩主編朱老教授在百忙中親自發了一篇長文，整理了超聲速民機和降低音爆與多學科優化設計領域自1960年代至當時的歷史脈絡與最新進展，對引起行業重視起了較大作用。

十八大前夕，我國在聲爆預測這片基礎科學處女地上可能落後西方50餘年。但隨着新時代各種技術與經濟前置條件成熟、相關領域進入國家戰略視野，在西工大、航空工業氣動院、中國空氣動力發展中心等多單位辛勤攻堅下，不僅快速攻克了基於線化理論的聲爆預測技術，且僅五年左右就攻克聲爆非線性傳播，達到了西方20世紀90年代達到、至今也沒有顯著後續進展的水平。

2018年，航空工業氣動院聲爆團隊與北京零壹空間公司合作，基於後者發射的亞軌道火箭動力飛行器OS-X0開展了地面聲爆特性測量研究，獲得了我國真實大氣環境下的地面聲爆信號，填補了我在此領域無實測數據的歷史空白；2023年，航空工業北京航空研究院進一步解決了對飛機非勻速直線巡航狀態下超聲速飛行至關重要的“聚焦聲爆”預測問題，使得聲爆預測理論進一步完整和實用化。

在應用理論與驗證方面，西工大長江學者韓教授的優化設計團隊不僅在真實大氣中實現了聲爆預測與修形，而且將基於線化模型的反設計理論與代理模型優化相結合，實現了巡航性能與降噪雙提升，包括地面可感聲級在內的新機方案特性正在快速逼近NASA當年提出的標準。

2024年5月，原殲15總師、中航工業科技委孫副主任（北航校友）等在《中國工程科學》上發表《航空工程科技未來20年發展戰略研究》，將超聲速客機列為重點方向，聚焦低聲爆全機優化、變循環發動機、智能復材修復技術，指出目標是實現商業可行性與環保（噪聲）可行性的統一。

凌空天行的“竄天石猴”超聲速客機設計方案

天目山實驗室的“天目山十號”超聲速公務機概念方案

筆者對外媒炮製的所謂“商飛C949”一無所知也不想討論，並建議讀者對這類最初源頭來自境外的“正能量‘新聞’”及其境內傳播者保持高度警惕。但目前已知的是，當“國家隊”在基礎工作上穩紮穩打時，民營航空企業在我國超聲速民機應用領域探索中發揮了靈活機動的“開路先鋒”作用。

偏向航天路線的成都凌空天行公司研製了“雲行”系列高升阻比乘波體佈局四倍聲速客機，2024年10月第一架概念驗證機試飛成功；2024年12月衝壓發動機試飛成功，目前完整全機設計方案已經發布，計劃在2027年首飛。與此同時，著名的天目山實驗室聯合北航、商飛設計了技術上更為成熟的低阻力-低聲爆特徵水平的“天目山十號”二倍聲速公務機，其1/18縮比驗證機於2025年6月30日在河北完成低速首飛。

通過利用民間投資試水，我國事實上正在走“仰望星空”和“腳踏實地”兩種風格同步推進的路子。事實上，從超越技術的視角來看，超聲速民機是一種對全球區域經濟一體化進程極其依賴的高度特化的技術工具，不大可能成為亞聲速民機的平替。一個自我孤立、閉關鎖國、破壞全球化進程、破壞跨國經貿人文交流的MAGA政權控制的自身經濟在不斷相對衰落的美國，根本不可能引領這種工具的前進方向，卻依然有能力在將來一段時間內把全世界搞得動盪不安，讓這一技術能翱翔世界藍天造福人類文明的時代繼續推遲到來。在這樣的情況下，腳踏實地攻關關鍵技術、項目型號上允許民營資本“先試水”，可能正是當前的最優解。

我們無法獨自改變全世界，但我們可以做好自己。當前國際環境下，我國在此領域選擇了務實、符合技術與市場前景的發展路徑，這是遠比美國本屆政府的“軍備競賽”和“政績工程”更有意義的。

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