X-59: Vaikne ülehelikiirusega reaktiivlennuk, mis soovib muuta taeva reegleid

Lõuna-California päikesetõusust on saanud ühe silmatorkavama verstaposti alguspunkt hiljutises lennunduses: NASA ja Lockheed Martini vaikse ülehelikiirusega lennuki X-59 esimene lendPikliku silueti ja äärmiselt õhukese ninaga eksperimentaalne prototüüp on esimest korda õhku tõusnud väga spetsiifilise eesmärgiga: et näidata, et on võimalik lennata kiiremini kui helikiirus ilma mürata mis on seda tüüpi õhusõidukeid ajalooliselt saatnud.

See esialgne, veidi üle tunni kestnud lend kinnitas, et Lennuki konstruktsioon, pardasüsteemid ja juhtimisseadmed toimivad ootuspäraselt.USA kosmoseagentuuri jaoks pole X-59 pelgalt uhke õhusõiduk, vaid missiooni keskpunkt, mis kõik hästi minnes võib muuta ülehelikiirusel lendude reegleid asustatud alade kohal Ameerika Ühendriikides, Euroopas ja mujal maailmas.

Teistsugune ülehelikiirus: hüvasti helipauguga

Alates 20. sajandi keskpaigast on kommertslennukite ülehelikiirusel liikumise peamiseks takistuseks olnud buum või helibuum, mis tekib helibarjääri purunemiselSee plahvatus, mille põhjustas lennuki ümber lööklainete ühinemine, ei ole lihtsalt tüütu müra: see võib põhjustada tugevat vibratsiooni, panna aknad ragisema ja tekitada maapinnal igasuguseid kaebusi, isegi nii palju, et see ajendab Ülehelikiirusega lendude maismaa kohal selgesõnalised keelud sellistes riikides nagu Ameerika Ühendriigid.

20. sajandi tsiviillennunduse ikoon Concorde oli nende piirangute selgeim näide. See lendas peadpööritava kiirusega Euroopa ja Ameerika vahel, kuid Ta sai oma ülehelikiirusel toimuvaid võimeid ära kasutada ainult ookeani kohal.kaugel linnadest. See piirang koos kulude ja tegevusalaste probleemidega viis lõpuks selle 2003. aastal teenistusest kõrvaldamiseni, jättes kiirtranspordi turule tühimiku.

X-59 loodi just selle probleemi lahendamiseks. NASA ja Lockheed Martin on selle välja töötanud. nullist projekteeritud õhusõiduk vähendada drastiliselt ülehelikiirusel toimuva lennu akustilist mõjuMõte pole niivõrd selles, et kellestki teisest kiiremini joosta, vaid helibarjääri ületamisel saavutatavplahvatusega võrreldava paugu asemel, maal tajutakse seda ainult tuhm mütsatus või "õrn koputus", nagu ettevõte ise kirjeldas.

Seega seadmesse integreeritud tehnoloogia sisemine hüüdnimi: vaikne ülehelikiirusegavõi ülehelikiirusel vaikneKui see lähenemisviis toimib, võiksid ametivõimud muuta reegleid, mis on aastakümneid keelanud kiired kommertslennud tihedalt asustatud alade, sealhulgas suurte Euroopa osade kohal.

Äärmuslik disain lööklainete taltsutamiseks

Selle ülimalt kontrollitud akustilise efekti saavutamiseks on insenerid valinud a väga ebatavaline disainX-59 on umbes 30 meetrit pikk, aga sellel on vaid 8,9 meetrine tiivaulatus ja pikk, õhuke ja terav kereSee meenutab pigem aerodünaamilist pliiatsit kui tüüpilist reisilennukit. See geomeetria pole pelgalt esteetiline kapriis: iga konstruktsiooni sentimeeter on arvutatud lööklainete käitumise kujundamiseks.

El äärmiselt pikk ja terav koon See vastutab õhu "ettevalmistamise" eest juba ammu enne, kui see jõuab ülejäänud kereosasse, jagades ja hajutades lööklaineid, selle asemel et lasta neil ühineda üheks võimsaks lainefrondiks. õhukesed tiivad ja peenelt häälestatud juhtpinnad Samuti aitavad need kaasa häiringute järkjärgulisele jaotumisele, nii et maapinnale jõudev heli meenutab pigem summutatud lööki kui detonatsiooni.

Teine silmatorkav aspekt on see, et X-59 ei ole täielikult nullist loodud lennuk. Lockheed Martin on otsustanud ära kasutada komponente, mida on juba katsetatud hävituslennukites nagu F-16 ja F-15See hõlmab näiteks F-16 teliku ja olemasolevate sõjaliste platvormide elutoetussüsteemide integreerimist. Tõestatud komponentide kombineerimine uute tehnoloogiatega vähendab riske ja võimaldab keskenduda tõeliselt uuenduslikule aspektile: ülehelikiirusel toimuva müra summutamisele.

Programmi enda esitatud andmete kohaselt X-59 kavandatud reisikiirus on Mach 1,4, mis võrdub umbes 1.580 kilomeetrit tunnis, ligikaudu 16 700 meetri (umbes 55 000 jala) kõrgusel. Kuigi Esimene lend viidi läbi alamhelikiirusel, umbes 370 km/h, umbes 3,5 kilomeetri kõrgusel.Testimiskampaania eesmärk on järk-järgult oma piiri laiendada, kuni need näitajad on saavutatud.

Lendav labor reeglite muutmiseks

Vaatamata futuristlikule välimusele, X-59 ei ole mõeldud reisijate vedamiseks ega ole ka kommertslennuki prototüüp.NASA esitleb seda selgelt eksperimentaalse platvormina, mis on loodud nii tehniliste kui ka sotsiaalsete andmete kogumiseks, mis aitavad kaasa regulatiivsetele muudatustele rahvusvahelisel tasandil.

Projekt on integreeritud NASA Quest missioonProjekti eesmärk on näidata, et vaikne ülehelikiirusega lend on teostatav, ning selle põhjal anda teavet Ameerika Ühendriikide, Euroopa ja teiste riikide lennundusametitele, et nad saaksid uurida kehtivate eeskirjade läbivaatamist. Agentuur rõhutab, et X-59 on tööriist tulevaste kommertsdisainide tee sillutamiseksmitte müügiks valmis toode.

Lähiaastatel hõlmab plaan võtke X-59, et lennata üle erinevate kogukondadenii suhteliselt eraldatud aladel kui ka tihedamalt asustatud aladel, alati seda tüüpi katseprogrammi puhul tavapäraste ettevaatusabinõudega. Eesmärk on registreerida tegelik müratase maapinnal ja ennekõike et hinnata, kuidas inimesed seda uut tüüpi "helilist plahvatust" tajuvad nõrgestatud.

Seda ülerahvastatuse lendude etappi peetakse võtmetähtsusega, kuna saadud andmed saadetakse USA föderaalsele lennuametile (FAA) ja rahvusvahelistele organisatsioonidele, näiteks ICAO-le, millel on mõju. selliste määruste koostamine, mis mõjutavad ka Euroopa õhuruumiKui tõendid näitavad, et müra mõju on madal ja vastuvõetav, See avaks ukse praeguste piirangute tulevaseks ajakohastamiseks..

Väärib märkimist, et missiooni ajakavas on tehtud mitu kohandust. NASA on seda tunnistanud. tuvastatud rikkeid redundantsetes süsteemides ja ootamatut käitumist kriitilistes komponentides Nad sundisid esimest lendu, mis oli algselt planeeritud varasemaks, edasi lükkama. Agentuur aga tõlgendab neid tagasilööke garantiina: nende kohapeal tuvastamine on võimaldanud neil Täpsustage disaini ja suurendage ohutusvaru õhukatsetuste ettevalmistamisel.

Esimene lend: 67 minutit, mis tähistavad pöördepunkti

X-59 tõusis koidikul õhku Skunk Works Palmdale'is (California)Lockheed Martini osakond on tuntud kõrge konfidentsiaalsusastmega täiustatud projektide väljatöötamise poolest. Selle esimese lennu ajal oli lennukiga kaasas NASA Boeing F/A-18 uurimislennuk, vastutades nende käitumise jälgimise, filmimise ja turvatoe pakkumise eest.

NASA katsepiloot oli juhtimisseadmete juures Nils Larsonmis läbis umbes 67-minutilise lennu. Selles algfaasis otsustasid insenerid olla väga konservatiivsed: Lennuk hoidis alamhelikiirust, telik oli väljas. kogu reisi vältel suhteliselt madalal kõrgusel, mille peamine eesmärk oli kontrollida, kas juhtimissüsteemid reageerisid normaalselt.

Reisi ajal X-59 See lendas üle Palmdale'i ja Edwardsi piirkonna vahelise ala.Lõpuks muutub see operatiivselt sõltuvaks NASA Armstrongi uurimiskeskusest, mis asub samuti Californias. See rajatis on järgnevate katsekampaaniate keskmes, mille keerukus järk-järgult suureneb: esialgu testitakse juhitavust erinevate lennurežiimide all ja hiljem on eesmärk saavutada Projekteerimiskiirus on Mach 1,4 umbes 55 000 jala kõrgusel..

Kuigi selle ülehelikiirusel võimekust pole veel ära kasutatud, usub NASA, et See esimene lend on otsustav samm tuleviku poole, kus kiirlennud on taas tavalised, kuid ilma mürata, mis kunagi mõjutas Concorde'i lennutrajektooride all elanud inimeste elu.

Lockheed Martini esindajad on rõhutanud, et X-59 on näide innovatsioonitüübist, mida lennundustööstus püüab edendadaSkunk Worksi asepresident ja tegevjuht John Clark on öelnud, et vaiksel ülehelikiirusel toimuval missioonil on "püsiv ja muutev" mõju inimestele kogu maailmas. avab võimaluse kiiremaks õhutranspordiks ühildub maismaal asuvate kogukondadega.

Nüüd, kui X-59 on õhus ja ees ootab hulk katsetusi, astub lennundus kindla sammu etapi suunas, kus Helibarjääri ületamine ei saanud enam olla müra ja häiringute sünonüüm.See, mis on täna California kohal taevas eksperimentaalne prototüüp, võib mõne aasta pärast mõjutada lennukite projekteerimist ja reguleerimist. Ühenda Euroopa, Ameerika ja ülejäänud maailm aegadel, mis mitte nii kaua aega tagasi tundusid ulmena..