第11章 超越太阳

中国古代有个神话传说：说是住在北方大荒一座山上的夸父族人，个个身材高大，力大无比。他们耳朵上挂着黄蛇，手里握着黄蛇，貌似凶恶，心地却善良平和。他们中间出了一位勇士，他忽发奇想，想和太阳赛跑。有一天，他从原野上向西斜的太阳飞快地跑去，转瞬间已跑了千把里路，追到了太阳将要落下的崦嵫山下，一团红亮的火球挡在他面前，他已经完全被炽热的太阳光所包围了。烤得他口干舌燥，他就伏下身子喝黄河、渭水的水，直到把两条大河的水都喝干了，口渴还未止住，后来又向北方跑去找水，跑到中途就渴死了，这就是著名的“夸父逐日”的故事。内容虽有点荒诞，却反映了古人丰富的想象力。那时人们就期望有能赶上太阳的速度。

由于古人知识的局限，还不知道太阳之所以从东方升起，西方落下乃是地球自转的缘故。实际上，地球绕太阳有公转和自转。公转一圈就是一年，有春夏秋冬；自转一圈就是一天，有白天黑夜，因而也就有太阳升起和落下。我们在地面上的感觉是太阳在跑。太阳跑的速度可以粗略计算一下：地球赤道处的周长大约是4万千米，转一圈是24小时，地球表面的速度大约是每小时1600多千米，这个速度，别说是跑得最快的短跑运动员，就是乘汽车，乘高速火车也是望尘莫及的。

奥运会男子短跑100米的世界记录是10秒左右，若一直保持这个速度，每小时也不过跑36千米；小汽车在高速公路的时速是120千米左右；高速火车大约是每小时200千米。看来，追赶太阳甚至超越太阳只有借助于飞机了。

目前在世界航线上运营的绝大多数民航客机还是赶不上太阳的。以美国波音747飞机为例，它是世界应用的最广泛的大型民航客机，约有1000余架在航线上运营。该机的最大巡航速度为每小时900千米，航程13500千米，因此它紧赶慢赶也赶不上太阳的速度。1994年9月，作者搭乘中国民航的波音747飞机从北京赴伦敦，航线里程为8900千米，飞行了11小时才到达伦敦，起飞时是北京时间下午2点，到伦敦是当地时间下午6点，太阳已经西沉了。

目前有没有一种客机的速度能赶上太阳速度的呢？有的。那就是英法联合研制的超音速客机——“协和”号。

说起“超音速”，那先从音速谈起。音速，即声音的速度，声音在空气中的传播速度大约是每秒331米，即每小时1170千米左右。目前全世界正在运营的民航飞机除“协和”号外，其飞行速度全部都低于音速，即亚音速，为什么会这样呢？主要是超音速飞行并不经济，而且噪音大，在技术上要突破“音障”。

什么是“音障”？简单地说，就是飞机的飞行速度接近音速时，进一步提高飞行速度所遇到的障碍，这些障碍主要表现为飞机阻力增加，升力下降，甚至飞机本身会出现抖颤。科学家们为了克服“音障”，一方面通过改变飞机的外形等办法尽量推迟上述不利因素的出现。另一方面采用大推力的喷气发动机增加飞机的动力。世界上首次突破“音障”是1947年在美国的X－1火箭试验研究机上实现的。1953年，美国研制的F－100和前苏联研制的米格－19歼击机都超过了音速。以后军用战斗机超音速已十分普遍。

50年代，亚音速民航运输得到充分发展，军用飞机又突破了“音障”，使得飞机制造商在考虑能否制造一种超音速客机投入运营的问题。鉴于开发这种新飞机需要大笔资金来解决技术关键，英法两国政府和航空工业决定联合研制世界上第一代超音速客机——“协和”号。从1962年开始研制，1969年首次试飞成功，1975年获得英法两国适航证投入运营。“协和”号与我们常见的亚音速飞机有很大区别：长而细的机身，尖而下弯的机头，三角形的机翼，飞行时活像一支尖嘴的巨鸟。1975年9月，一架“协和”号飞机从伦敦飞越大西洋到达加拿大的甘德，后又返回伦敦，一天之内4次跨越大西洋，创下了一项新纪录。

还有一件事需要在这里提一下，和“协和”号飞机研制几乎同时，前苏联也研制了一种型号为图－144的超音速客机，它比“协和”号早一年即1968年首飞成功，1975年投入前苏联国内航线使用，先用于货运，1977年投入客运，因为出现较严重的技术问题，到1978年便停止了客运飞行。所以，到今天为止一直成功地运用于民航客运的超音速客机只有一个“协和”号。

“协和”号飞机的最大飞行速度约为音速的两倍，那么它追赶太阳的话，应该是绰绰有余了。但是它的“腿”比较短，即航程比较小，大约只有5000千米。这就是说，它在航程之内飞行可以追赶太阳，比如从北京到乌鲁木齐航线距离2800千米，从北京起飞时如果太阳正在头顶，那么到乌鲁木齐时太阳还未到达头顶，略为东斜一点，还要等几十分钟才恰好在头顶上。但是如果用于长距离的国际航线，比如从北京至伦敦，“协和”号飞机必须中途降落加油，这样到终点很可能赶不上太阳的速度。

到21世纪能不能实现“夸父逐日”，真正赶上并超越太阳的速度呢？回答是肯定的。现在人们已经开始研究，预计到21世纪才能面世的一种高超音速客机的设想已经逐渐明朗。这种高超音速客机的飞行速度大幅度提高，约为音速的4倍到6倍，载客数为200～300人，从东京飞到美国洛杉矶大约只需2～3小时。如果它从北京飞往伦敦，很可能是，中午从北京起飞，到达伦敦时太阳却刚刚升起，飞行中会看到太阳在倒着走，这该是多么有趣的景观啊！