160.1976年：协和飞机

　　协和飞机在阿姆斯特丹机场着陆。

　　霍尔-赫劳尔特电解炼铝法（1889年），SR-71侦察机（1962年），登月（1969年）

　　20世纪60年代中期是航空领域的黄金时期，SR-71战略侦察机可以以3马赫的速度飞行，商业喷气式飞机服务已经日常化，人类很快将完成登月。即将到来的是一件大事—―SST，或者说，超音速客机。人们普遍认为，很快每个人都将乘坐超音速客机旅行。到那时横穿美国只需要三个小时，而不是现在的六个小时。

　　因此工程师开始着手设计超音速客机，在这方面欧洲具有绝对的优势，这就是为什么协和飞机会诞生在欧洲。但即便拥有绝对优势，工程师仍需解决一系列的问题。超音速飞行需要面对许多难题，这些难题和亚音速时完全不同。

　　难题1：起飞和降落。翼展小的机翼在超音速飞行时可有效减小阻力，但对于起飞和降落来说是非常糟糕的。解决方法：三角形机翼，倾角很陡时在低速状态下也能提供良好的升力。并且，协和飞机可调角度的机鼻可以使驾驶员看见跑道。

　　难题2：推力。要以2马赫的速度飞越大洋，发动机需要有超音速巡航的能力，并且要有紧凑的结构以减小阻力。解决方法：没有涵道风扇的纯涡轮喷气发动机。机械进气阀会降低进入发动机的超音速气流的速度，后燃器（afterburner，又名加力燃烧室）会在飞机起飞和跨音速时为发动机提供额外的动力。

　　难题3：表面发热。当速度达到2马赫时，气流会加热飞机表面，机鼻的温度将达到260华氏度 （127摄氏度）。气流加热带来的温度上升同样会影响飞机内部，在60000英尺（18300米）的高空飞行减小了这一影响。特制的铝合金材料可以承受表面加热带来的高温，但由于铝合金的耐热温度有上限，飞机的最高速度仍有限制。

　　经济性是工程师所不能解决的。对于阻力的考虑限制了飞机的宽度，从而导致载客量变小。额外的高速也需要额外的动力。协和飞机载油量为31000加仑（117350升），但载客量仅为110人。一架满载的波音747每英里每客位的耗油量仅为协和的十分之一，因此可以提供更为廉价的飞行。工程师可以做很多事情，但他们不能改变物理规律，以及这些规律带来的经济方面的影响。廉价的超音速旅行期待着技术的革新。■ 工程学之书