X-59: Die stil supersoniese straalvliegtuig wat die reëls van die lug wil verander

Die sonsopkoms in Suid-Kalifornië het die agtergrond geword vir een van die mees treffende mylpale in onlangse lugvaart: die Eerste vlug van die X-59, die stil supersoniese vliegtuig van NASA en Lockheed MartinMet 'n verlengde silhoeët en 'n uiters dun neus, het hierdie eksperimentele prototipe vir die eerste keer die lug ingevaar met 'n baie spesifieke doelwit: om te demonstreer dat dit moontlik is om vinniger as die spoed van klank te vlieg sonder die geraas wat histories hierdie tipe vliegtuig vergesel het.

Hierdie eerste vlug, wat net meer as 'n uur geduur het, het bevestig dat Die vliegtuig se struktuur, aanboordstelsels en beheermaatreëls funksioneer soos verwag.Vir die Amerikaanse ruimteagentskap is die X-59 nie net 'n spoggerige vliegtuig nie, maar die middelpunt van 'n sending wat, as alles goed verloop, die regulasies vir supersoniese vlugte oor bevolkte gebiede in die Verenigde State, Europa en die res van die wêreld kan verander.

'n Ander soort straler: totsiens aan die soniese oplewing

Sedert die middel van die 20ste eeu was die grootste struikelblok vir kommersiële supersoniese vlug die 'n knal of soniese knal wat plaasvind wanneer die klankversperring gebreek wordDaardie ontploffing, veroorsaak deur die samesmelting van skokgolwe rondom die vliegtuig, is nie net 'n irriterende geraas nie: dit kan intense vibrasies veroorsaak, vensters laat rammel en allerhande klagtes op die grond genereer, tot die punt dat dit ... Eksplisiete verbod op supersoniese vlugte oor land in lande soos die Verenigde State.

Die Concorde, 'n ikoon van 20ste-eeuse burgerlugvaart, was die duidelikste voorbeeld van hierdie beperkings. Dit het teen nekbrekende snelhede tussen Europa en Amerika gevlieg, maar Hy kon slegs voordeel trek uit sy supersoniese vermoëns oor die see.ver van stede. Hierdie beperking, gekombineer met koste en operasionele probleme, het uiteindelik gelei tot die onttrekking daarvan uit diens in 2003, wat 'n gaping in hoëspoedvervoer gelaat het.

Die X-59 is juis geskep om daardie probleem aan te spreek. NASA en Lockheed Martin het 'n ontwerp vliegtuig wat van nuuts af ontwerp is vir verminder die akoestiese impak van supersoniese vlug drastiesDie idee is nie soseer om vinniger as enigiemand anders te gaan nie, maar om te bereik wanneer die klankgrens gebreek word, in plaas van 'n knal vergelykbaar met 'n ontploffing, op land word dit slegs waargeneem 'n dowwe plof of 'n "sagte tik", soos deur die maatskappy self beskryf.

Vandaar die interne bynaam vir die tegnologie wat in die toestel ingebou is: stil supersonieseof supersoniese stilAs hierdie benadering werk, kan owerhede reëls hersien wat dekades lank hoëspoed-kommersiële vlugte oor digbevolkte gebiede, insluitend groot dele van Europa, verbied het.

Ekstreme ontwerp om skokgolwe te tem

Om hierdie hoogs beheerde akoestiese effek te bereik, het die ingenieurs gekies vir 'n baie onkonvensionele ontwerpDie X-59 is omtrent 30 meter lank, maar het 'n vlerkspan van slegs 8,9 meter en 'n lang, dun en puntige rompDit lyk meer soos 'n aërodinamiese potlood as 'n tipiese passasiersvliegtuig. Hierdie geometrie is nie bloot 'n estetiese bevlieging nie: elke sentimeter van die struktuur is bereken om die gedrag van skokgolwe te vorm.

El uiters lang en skerp snoet Dit is verantwoordelik vir die "voorbereiding" van die lug lank voordat dit die res van die romp bereik, deur die skokgolwe te verdeel en te versteur in plaas daarvan om hulle toe te laat om in 'n enkele kragtige golffront saam te vloei. dun vlerke en fyn afgestelde beheeroppervlakke Hulle dra ook by tot die steurnisse wat geleidelik versprei word, sodat die geluid wat die grond bereik meer soos 'n gedempte slag as 'n ontploffing is.

Nog 'n opvallende aspek is dat die X-59 nie 'n vliegtuig is wat heeltemal van nuuts af geskep is nie. Lockheed Martin het besluit maak gebruik van komponente wat reeds in vegvliegtuie soos die F-16 en F-15 getoets isDit behels byvoorbeeld die integrasie van 'n landingsgestel van die F-16 en lewensondersteuningstelsels van bestaande militêre platforms. Die kombinasie van beproefde komponente met nuwe tegnologieë verminder risiko's en laat pogings toe om op die werklik innoverende aspek te fokus: supersoniese geraasbeheer.

Volgens data wat deur die program self verskaf is, Die X-59 se ontwerpkruisspoed is Mach 1,4, wat gelykstaande is aan ongeveer 1.580 kilometer per uur, op 'n benaderde hoogte van 16 700 meter (ongeveer 55 000 voet). Alhoewel die Die eerste vlug is teen subsoniese spoed, ongeveer 370 km/h, en op 'n hoogte van ongeveer 3,5 kilometer uitgevoer.Die doel van die toetsveldtog is om die omvang geleidelik uit te brei totdat daardie syfers bereik word.

'n Vlieënde laboratorium om die reëls te verander

Ten spyte van sy futuristiese voorkoms, Die X-59 is nie bedoel om passasiers te vervoer nie, en dit is ook nie 'n prototipe van 'n kommersiële vliegtuig nie.NASA bied dit duidelik aan as 'n eksperimentele platform wat ontwerp is om data, beide tegnies en sosiaal, in te samel wat regulatoriese verandering op internasionale skaal sal beïnvloed.

Die projek is geïntegreer binne die NASA se Quest-missieDie projek het ten doel om te demonstreer dat stil supersoniese vlug lewensvatbaar is en, gebaseer daarop, inligting te verskaf aan lugvaartowerhede in die Verenigde State, Europa en ander lande sodat hulle 'n hersiening van huidige regulasies kan bestudeer. Die agentskap dring daarop aan dat die X-59 'n ... is. instrument om die weg te baan vir toekomstige kommersiële ontwerpenie 'n produk wat gereed is vir verkoop nie.

In die komende jare behels die plan neem die X-59 om oor verskillende gemeenskappe te vliegbeide in relatief geïsoleerde gebiede en oor meer bevolkte gebiede, altyd met die gewone voorsorgmaatreëls vir 'n toetsprogram van hierdie tipe. Die doelwit sal wees om die werklike geraasvlak op die grond op te neem en, bowenal, om te bepaal hoe mense hierdie nuwe tipe "soniese ontploffing" waarneem verswak.

Hierdie fase van oorbevolkingsvlugte word as belangrik beskou omdat die data wat verkry word, gestuur sal word na die Amerikaanse Federale Lugvaartadministrasie (FAA) en internasionale organisasies soos ICAO, wat invloed het op die opstel van regulasies wat ook die Europese lugruim raakIndien die bewyse toon dat die geraasimpak laag en aanvaarbaar is, Dit sou die deur oopmaak vir 'n toekomstige opdatering van die huidige limiete..

Dit is opmerklik dat die sending verskeie skedule-aanpassings ondergaan het. NASA het erken dat opgespoorde foute in oorbodige stelsels en onverwagte gedrag in kritieke komponente Hulle het 'n vertraging van die eerste vlug, wat aanvanklik vir vroeër geskeduleer was, afgedwing. Die agentskap interpreteer hierdie terugslae egter as 'n waarborg: die feit dat hulle hulle op die grond geïdentifiseer het, het hulle toegelaat om Verfyn die ontwerp en verhoog die veiligheidsmarge ter voorbereiding vir die lugtoetse.

Die eerste vlug: 67 minute wat 'n keerpunt aandui

Die X-59 het met dagbreek vanaf die fasiliteite van opgestyg Skunk Werke in Palmdale (Kalifornië)Die Lockheed Martin-afdeling is bekend vir die ontwikkeling van gevorderde projekte met 'n hoë mate van vertroulikheid. Tydens hierdie eerste vlug is die vliegtuig vergesel deur 'n NASA Boeing F/A-18 navorsingsvliegtuig, verantwoordelik vir die waarneming van hul gedrag, die verfilming daarvan en die verskaffing van sekuriteitsondersteuning.

Die NASA-toetsvlieënier was aan die stuur Nils Larsonwat 'n vlug van ongeveer 67 minute voltooi het. In hierdie aanvanklike fase het die ingenieurs gekies om baie konserwatief te wees: Die vliegtuig het 'n subsoniese spoed gehandhaaf, met die landingsgestel uitgeskuif. dwarsdeur die reis op 'n relatief lae hoogte, met die fundamentele doel om te verifieer dat die beheerstelsels normaal gereageer het.

Tydens die reis, die X-59 Dit het oor die gebied tussen Palmdale en die Edwards-streek gevlieg.Dit sal uiteindelik operasioneel afhanklik word van NASA se Armstrong-navorsingsentrum, ook in Kalifornië. Hierdie fasiliteit sal die kern wees van daaropvolgende toetsveldtogte, wat geleidelik in kompleksiteit sal toeneem: eerstens sal hantering onder verskillende vlugregimes getoets word, en later sal die doel wees om te bereik Die ontwerpspoed is Mach 1,4 teen ongeveer 55 000 voet..

Alhoewel sy supersoniese vermoëns nog nie benut is nie, glo NASA dat Hierdie eerste vlug verteenwoordig 'n beslissende stap na 'n toekoms waar hoëspoedvlugte weer eens alledaags is, maar sonder die geraasimpak wat eens die lewens van diegene wat onder die Concorde se vlugroetes gewoon het, beïnvloed het.

Lockheed Martin-verteenwoordigers het beklemtoon dat die X-59 is 'n voorbeeld van die tipe innovasie wat die lugvaartbedryf wil bevorderJohn Clark, visepresident en hoofbestuurder van Skunk Works, het verklaar dat die stille supersoniese sending 'n "blywende en transformerende" impak op mense regoor die wêreld sal hê. maak die moontlikheid van vinniger lugvervoer oop versoenbaar met landgebaseerde gemeenskappe.

Met die X-59 nou in die lug en 'n reeks toetse wat voorlê, neem die lugvaart 'n ferm stap in die rigting van 'n stadium waarin Om die klankgrens weer te breek, kon nie meer sinoniem wees met geraas en steurnisse nie.Wat vandag 'n eksperimentele prototipe in die lug bo Kalifornië is, kan oor 'n paar jaar beïnvloed hoe vliegtuie ontwerp en gereguleer word. Verbind Europa, Amerika en die res van die wêreld in tye wat nie so lank gelede nie soos wetenskapfiksie gelyk het..