X-59: Безшумният свръхзвуков самолет, който иска да промени правилата на небето

Изгревът в Южна Калифорния се превърна в сцена за един от най-забележителните етапи в съвременната авиация: Първи полет на X-59, тихият свръхзвуков самолет на НАСА и Lockheed MartinС удължен силует и изключително тънък нос, този експериментален прототип се издигна във въздуха за първи път с много специфична цел: да се демонстрира, че е възможно да се лети по-бързо от скоростта на звука без шум което исторически е съпътствало този тип самолети.

Този първоначален полет, продължил малко повече от час, потвърди това Структурата, бордовите системи и контролните елементи на самолета функционират както се очаква.За американската космическа агенция X-59 не е просто лъскав самолет, а централният елемент на мисия, която, ако всичко върви добре, би могла да промени правилата за свръхзвукови полети над населени райони в Съединените щати, Европа и останалата част от света.

Различен вид самолет: сбогом на звуковия бум

От средата на 20-ти век основната пречка пред търговските свръхзвукови полети е... бум или звуков бум, който се получава при пробиване на звуковата бариераТази експлозия, причинена от сливането на ударни вълни около самолета, не е просто досаден шум: тя може да причини интензивни вибрации, да накара прозорците да тракат и да генерира всякакви оплаквания на земята, до степен да предизвика... Изрични забрани за свръхзвукови полети над сушата в страни като Съединените щати.

Конкордът, икона на гражданската авиация на 20-ти век, беше най-ясният пример за тези ограничения. Той лети с главоломна скорост между Европа и Америка, но Той можеше да се възползва от свръхзвуковите си възможности само над океана.далеч от градовете. Това ограничение, съчетано с разходи и оперативни проблеми, в крайна сметка доведе до спирането му от експлоатация през 2003 г., оставяйки празнина във високоскоростния транспорт.

X-59 е създаден именно за справяне с този проблем. НАСА и Lockheed Martin са проектирали... самолет, проектиран от нулата за драстично намаляване на акустичното въздействие на свръхзвуковия полетИдеята не е толкова да се движиш по-бързо от всеки друг, а да се постигне при преодоляване на звуковата бариера, вместо гръм и трясък, сравним с експлозия, на сушата се възприема само тъп удар или „нежно почукване“, както е описано от самата компания.

Оттук идва и вътрешният прякор на технологията, вградена в устройството: тих свръхзвуковили свръхзвуков безшуменАко този подход проработи, властите биха могли да преразгледат правилата, които в продължение на десетилетия забраняват високоскоростните търговски полети над гъсто населени райони, включително големи части от Европа.

Екстремна конструкция за овладяване на ударните вълни

За да постигнат този силно контролиран акустичен ефект, инженерите са избрали... много нетрадиционен дизайнX-59 е дълъг около 30 метра, но има размах на крилата само 8,9 метра и дълъг, тънък и заострен фюзелажПрилича повече на аеродинамичен молив, отколкото на типичен пътнически самолет. Тази геометрия не е просто естетическа прищявка: всеки сантиметър от конструкцията е изчислен така, че да оформи поведението на ударните вълни.

El изключително дълга и остра муцуна Той е отговорен за „подготовката“ на въздуха много преди да достигне останалата част от фюзелажа, разделяйки и разпределяйки ударните вълни, вместо да им позволи да се слеят в един мощен вълнов фронт. тънки крила и фино настроени контролни повърхности Те също допринасят за постепенното разпределение на смущенията, така че звукът, който достига до земята, е по-скоро като приглушен удар, отколкото като детонация.

Друг поразителен аспект е, че X-59 не е самолет, създаден изцяло от нулата. Lockheed Martin реши възползвайте се от компонентите, които вече са тествани в изтребители като F-16 и F-15Това включва например интегриране на колесник от F-16 и животоподдържащи системи от съществуващи военни платформи. Комбинирането на доказани компоненти с нови технологии намалява рисковете и позволява усилията да бъдат съсредоточени върху наистина иновативния аспект: контрол на свръхзвуковия шум.

Според данните, предоставени от самата програма, Проектната крейсерска скорост на X-59 е Мах 1,4., което е еквивалентно на около 1.580 километра в час, на приблизителна надморска височина от 16 700 метра (около 55 000 фута). Въпреки че Първият полет е извършен с дозвукова скорост, около 370 км/ч, и на височина около 3,5 километра.Целта на тестовата кампания е постепенно да се разшири обхватът, докато бъдат достигнати тези цифри.

Летаща лаборатория, която ще промени правилата

Въпреки футуристичния си вид, X-59 не е предназначен за превоз на пътници, нито е прототип на търговски самолет.НАСА ясно го представя като експериментална платформа, предназначена да събира данни, както технически, така и социални, които ще информират за регулаторни промени в международен мащаб.

Проектът е интегриран в рамките на Мисията Quest на НАСАПроектът има за цел да демонстрира, че тихият свръхзвуков полет е осъществим и въз основа на това да предостави информация на авиационните власти в Съединените щати, Европа и други страни, за да могат да проучат преглед на настоящите разпоредби. Агенцията настоява, че X-59 е... инструмент, който да проправи пътя за бъдещи търговски дизайнине е продукт, готов за продажба.

През следващите години планът включва вземете X-59, за да прелетите над различни общностикакто в относително изолирани райони, така и в по-населени райони, винаги с обичайните предпазни мерки за тестова програма от този тип. Целта ще бъде да се запише действителното ниво на шум на земята и най-вече да се оцени как хората възприемат този нов тип „звуков взрив“ отслабен.

Тази фаза на пренаселените полети се счита за ключова, защото получените данни ще бъдат изпратени до Федералната авиационна администрация на САЩ (FAA) и международни организации като ICAO, които имат влияние върху изготвянето на регламенти, които засягат и европейското въздушно пространствоАко доказателствата показват, че шумовото въздействие е ниско и приемливо, Това би отворило вратата за бъдеща актуализация на настоящите ограничения..

Заслужава да се отбележи, че мисията е претърпяла няколко корекции в графика. НАСА призна, че открити повреди в резервирани системи и неочаквано поведение в критични компоненти Те доведоха до отлагане на първия полет, първоначално планиран за по-рано. Агенцията обаче тълкува тези неуспехи като гаранция: идентифицирането им на място им е позволило Усъвършенствайте дизайна и увеличете границата на безопасност в подготовка за въздушните изпитания.

Първият полет: 67 минути, които бележат повратна точка

X-59 излетя призори от съоръженията на Skunk Works в Палмдейл (Калифорния)Подразделението на Lockheed Martin, известно с разработването на напреднали проекти с висока степен на поверителност. По време на този първи полет самолетът е бил придружен от изследователски самолет Boeing F/A-18 на НАСА, отговорен за наблюдението на поведението им, заснемането им и осигуряването на охранителна подкрепа.

Тестовият пилот на НАСА беше на контрола Нилс Ларсънкойто завърши полет от приблизително 67 минути. В тази начална фаза инженерите избраха да бъдат много консервативни: Самолетът поддържаше дозвукова скорост, с удължено колесно шаси. през цялото пътуване на относително ниска височина, с основната цел да се провери дали системите за управление реагират нормално.

По време на пътуването, X-59 Прелетя над района между Палмдейл и региона ЕдуардсВ крайна сметка ще стане оперативно зависим от Изследователския център „Армстронг“ на НАСА, също в Калифорния. Това съоръжение ще бъде в основата на последващите тестови кампании, чиято сложност постепенно ще се увеличава: първо ще се тества управлението при различни режими на полет, а по-късно целта ще бъде да се постигне Проектната скорост е Мах 1,4 на приблизително 55 000 фута (17 500 метра)..

Въпреки че свръхзвуковите му възможности все още не са използвани, НАСА смята, че Този първи полет представлява решителна стъпка към бъдеще, в което високоскоростните полети отново са нещо обичайно, но без шумовото въздействие, което някога е засягало живота на живеещите под траекториите на полетите на Конкорд.

Представители на Lockheed Martin подчертаха, че X-59 е пример за вида иновации, които аерокосмическата индустрия се стреми да насърчаваДжон Кларк, вицепрезидент и генерален мениджър на Skunk Works, заяви, че безшумната свръхзвукова мисия ще има „трайно и трансформиращо“ въздействие върху хората по целия свят. отварят възможността за по-бърз въздушен транспорт съвместими с наземни общности.

С X-59 вече във въздуха и предстоящата серия от тестове, авиацията прави твърда крачка към етап, в който Преодоляването на звуковата бариера отново не можеше да бъде синоним на шум и смущения.Това, което днес е експериментален прототип в небето над Калифорния, може да повлияе на начина, по който самолетите се проектират и регулират след няколко години. Свържете Европа, Америка и останалия свят във времена, които не толкова отдавна изглеждаха като научна фантастика..