X-59: Der lautlose Überschalljet, der die Regeln des Himmels verändern will

Der Sonnenaufgang in Südkalifornien ist zum Schauplatz eines der markantesten Meilensteine ​​der jüngeren Luftfahrtgeschichte geworden: der Erstflug der X-59, des leisen Überschallflugzeugs von NASA und Lockheed MartinMit seiner langgestreckten Silhouette und der extrem dünnen Nase hob dieser experimentelle Prototyp erstmals ab – und zwar mit einem ganz bestimmten Ziel: um zu demonstrieren, dass es möglich ist, ohne Lärm schneller als der Schall zu fliegen. das diesen Flugzeugtyp historisch begleitet hat.

Dieser erste Flug, der etwas mehr als eine Stunde dauerte, hat bestätigt, dass Die Flugzeugstruktur, die Bordsysteme und die Steuerungseinrichtungen funktionieren wie erwartet.Für die US-Raumfahrtbehörde ist die X-59 nicht nur ein auffälliges Flugzeug, sondern das Herzstück einer Mission, die, wenn alles nach Plan läuft, die Vorschriften für Überschallflüge über besiedelten Gebieten in den Vereinigten Staaten, Europa und dem Rest der Welt verändern könnte.

Ein anderer Jettyp: Abschied vom Überschallknall

Seit Mitte des 20. Jahrhunderts war das größte Hindernis für den kommerziellen Überschallflug die Der Überschallknall entsteht, wenn die Schallmauer durchbrochen wird.Diese Explosion, verursacht durch die Verschmelzung von Stoßwellen um das Flugzeug herum, ist nicht nur ein lästiges Geräusch: Sie kann starke Vibrationen hervorrufen, Fenster klirren lassen und allerlei Beschwerden am Boden auslösen, bis hin zu dem Punkt, an dem... Explizite Verbote von Überschallflügen über Land in Ländern wie den Vereinigten Staaten.

Die Concorde, eine Ikone der zivilen Luftfahrt des 20. Jahrhunderts, war das deutlichste Beispiel für diese Einschränkungen. Sie flog mit halsbrecherischer Geschwindigkeit zwischen Europa und Amerika, aber Seine Überschallfähigkeiten konnte er nur über dem Ozean nutzen.weitab von Städten. Diese Einschränkung, zusammen mit Kosten und betrieblichen Problemen, führte schließlich im Jahr 2003 zur Einstellung des Betriebs und hinterließ eine Lücke im Hochgeschwindigkeitsverkehr.

Die X-59 wurde genau für dieses Problem entwickelt. NASA und Lockheed Martin haben eine Flugzeug, das von Grund auf für die akustischen Auswirkungen des Überschallflugs drastisch reduzierenEs geht nicht so sehr darum, schneller zu sein als alle anderen, sondern die Schallmauer zu durchbrechen, statt eines Knalls, der mit einer Explosion vergleichbar wäre, An Land wird es nur wahrgenommen ein dumpfer Schlag oder ein "sanftes Klopfen", wie vom Unternehmen selbst beschrieben.

Daher der interne Spitzname für die im Gerät verbaute Technologie: leiser Überschalloder ÜberschalllautlosigkeitWenn dieser Ansatz funktioniert, könnten die Behörden die Regeln überarbeiten, die seit Jahrzehnten Hochgeschwindigkeitsflüge über dicht besiedelten Gebieten, einschließlich großer Teile Europas, verbieten.

Extrem konstruiert, um Stoßwellen zu bändigen

Um diesen hochgradig kontrollierten akustischen Effekt zu erzielen, haben sich die Ingenieure für eine sehr unkonventionelles DesignDie X-59 ist etwa 30 Meter lang, hat aber eine Spannweite von nur 8,9 Metern und ein langer, dünner und spitzer RumpfEs ähnelt eher einem aerodynamischen Bleistift als einem typischen Passagierflugzeug. Diese Geometrie ist nicht bloß eine ästhetische Laune: Jeder Zentimeter der Struktur wurde berechnet, um das Verhalten von Stoßwellen zu beeinflussen.

El extrem lange und scharfe Schnauze Sie ist dafür verantwortlich, die Luft lange vor dem Erreichen des restlichen Rumpfes „vorzubereiten“, indem sie die Stoßwellen aufteilt und staffelt, anstatt sie zu einer einzigen starken Wellenfront verschmelzen zu lassen. dünne Flügel und fein abgestimmte Steuerflächen Sie tragen außerdem dazu bei, dass sich die Störungen allmählich ausbreiten, sodass der Schall, der den Boden erreicht, eher einem gedämpften Schlag als einer Detonation gleicht.

Ein weiterer bemerkenswerter Aspekt ist, dass die X-59 kein komplett neu entwickeltes Flugzeug ist. Lockheed Martin hat beschlossen, Nutzen Sie Komponenten, die bereits in Kampfflugzeugen wie der F-16 und der F-15 getestet wurden.Dies beinhaltet beispielsweise die Integration eines Fahrwerks der F-16 und Lebenserhaltungssysteme bestehender militärischer Plattformen. Die Kombination bewährter Komponenten mit neuen Technologien reduziert Risiken und ermöglicht es, die Bemühungen auf den wirklich innovativen Aspekt zu konzentrieren: die Überschallgeräuschdämpfung.

Laut den vom Programm selbst bereitgestellten Daten, Die geplante Reisegeschwindigkeit der X-59 beträgt Mach 1,4., was etwa entspricht 1.580 Kilometer pro Stundeauf einer ungefähren Höhe von 16.700 Metern (etwa 55.000 Fuß). Obwohl die Der erste Flug wurde mit Unterschallgeschwindigkeit, etwa 370 km/h, und in einer Höhe von etwa 3,5 Kilometern durchgeführt.Ziel der Testkampagne ist es, den Testumfang schrittweise zu erweitern, bis diese Werte erreicht sind.

Ein fliegendes Labor zur Änderung der Regeln

Trotz seines futuristischen Aussehens Die X-59 ist nicht für die Beförderung von Passagieren vorgesehen und stellt auch keinen Prototyp eines Verkehrsflugzeugs dar.Die NASA stellt es eindeutig als experimentelle Plattform dar, die dazu dient, sowohl technische als auch soziale Daten zu sammeln, die als Grundlage für regulatorische Änderungen auf internationaler Ebene dienen sollen.

Das Projekt ist in das integriert NASA-Mission QuestDas Projekt zielt darauf ab, die Machbarkeit von leisem Überschallflug nachzuweisen und darauf aufbauend Informationen für die Luftfahrtbehörden in den Vereinigten Staaten, Europa und anderen Ländern bereitzustellen, damit diese eine Überprüfung der geltenden Vorschriften vornehmen können. Die Behörde besteht darauf, dass die X-59 ein Werkzeug, um den Weg für zukünftige kommerzielle Designs zu ebnenkein verkaufsfertiges Produkt.

Der Plan sieht für die kommenden Jahre Folgendes vor: Nehmen Sie die X-59, um über verschiedene Gemeinden zu fliegen.sowohl in relativ abgelegenen Gebieten als auch in dichter besiedelten Gebieten, stets unter Einhaltung der üblichen Vorsichtsmaßnahmen für ein Testprogramm dieser Art. Ziel ist es, den tatsächlichen Lärmpegel vor Ort zu erfassen und vor allem … um zu beurteilen, wie die Menschen diese neue Art von „Schallknall“ wahrnehmen. abgeschwächt.

Diese Phase der Überbelegungsflüge gilt als entscheidend, da die gewonnenen Daten an die US-amerikanische Luftfahrtbehörde (FAA) und internationale Organisationen wie die ICAO weitergeleitet werden, die Einfluss auf die Luftfahrt haben. die Ausarbeitung von Vorschriften, die auch den europäischen Luftraum betreffenWenn die Beweislage zeigt, dass die Lärmbelastung gering und akzeptabel ist, Dies würde die Möglichkeit für eine zukünftige Aktualisierung der aktuellen Grenzwerte eröffnen..

Es ist erwähnenswert, dass der Missionsplan mehrfach angepasst wurde. Die NASA hat dies bestätigt. erkannte Ausfälle in redundanten Systemen und unerwartetes Verhalten in kritischen Komponenten Sie erzwangen eine Verzögerung des ersten Fluges, der ursprünglich früher geplant war. Die Behörde interpretiert diese Rückschläge jedoch als Garantie: Die Identifizierung der Flugzeuge am Boden habe es ihnen ermöglicht, Das Design optimieren und den Sicherheitsabstand erhöhen. in Vorbereitung auf die Lufttests.

Der erste Flug: 67 Minuten, die einen Wendepunkt markieren

Die X-59 startete im Morgengrauen von den Anlagen von Skunk Works in Palmdale (Kalifornien)Die Lockheed-Martin-Division ist bekannt für die Entwicklung fortschrittlicher Projekte mit einem hohen Maß an Vertraulichkeit. Bei diesem Erstflug wurde das Flugzeug begleitet von ein NASA Boeing F/A-18 Forschungsflugzeug, verantwortlich für die Beobachtung ihres Verhaltens, das Filmen dieser Personen und die Bereitstellung von Sicherheitsunterstützung.

Der NASA-Testpilot saß am Steuer. Nils Larsondie einen Flug von etwa 67 Minuten absolvierte. In dieser ersten Phase entschieden sich die Ingenieure für eine sehr konservative Vorgehensweise: Das Flugzeug hielt mit ausgefahrenem Fahrwerk eine Unterschallgeschwindigkeit. die gesamte Reise in relativ geringer Höhe, mit dem Hauptziel, zu überprüfen, ob die Kontrollsysteme normal reagierten.

Während der Reise, die X-59 Es überflog das Gebiet zwischen Palmdale und der Edwards-Region.Es wird schließlich operativ vom Armstrong Research Center der NASA, ebenfalls in Kalifornien, abhängig sein. Diese Einrichtung wird das Zentrum nachfolgender Testkampagnen bilden, deren Komplexität schrittweise zunimmt: Zunächst wird das Handling unter verschiedenen Flugbedingungen getestet, später soll das Ziel erreicht werden Die Auslegungsgeschwindigkeit beträgt Mach 1,4 in einer Höhe von etwa 55.000 Fuß..

Obwohl seine Überschallfähigkeiten noch nicht ausgeschöpft wurden, glaubt die NASA, dass Dieser erste Flug stellt einen entscheidenden Schritt dar. hin zu einer Zukunft, in der Hochgeschwindigkeitsflüge wieder alltäglich sind, jedoch ohne die Lärmbelästigung, die einst das Leben derjenigen beeinträchtigte, die unter den Flugrouten der Concorde lebten.

Vertreter von Lockheed Martin haben betont, dass die X-59 ein Beispiel für die Art von Innovation, die die Luft- und Raumfahrtindustrie fördern möchte.John Clark, Vizepräsident und Geschäftsführer von Skunk Works, erklärte, dass die lautlose Überschallmission einen „nachhaltigen und transformativen“ Einfluss auf die Menschen auf der ganzen Welt haben werde. die Möglichkeit eines schnelleren Lufttransports eröffnen kompatibel mit landbasierten Gemeinschaften.

Da die X-59 nun in der Luft ist und eine Reihe von Tests bevorsteht, macht die Luftfahrt einen entscheidenden Schritt in Richtung einer Phase, in der Das Durchbrechen der Schallmauer konnte nicht länger gleichbedeutend mit Lärm und Störungen sein.Was heute noch ein experimenteller Prototyp am Himmel über Kalifornien ist, könnte in wenigen Jahren Einfluss darauf haben, wie Flugzeuge konstruiert und reguliert werden. Europa, Amerika und den Rest der Welt in Zeiten zu verbinden, die vor nicht allzu langer Zeit noch wie Science-Fiction schienen..