X-59: Hiljainen yliäänilentokone, joka haluaa muuttaa taivaan sääntöjä

Etelä-Kalifornian auringonnoususta on tullut yksi viimeaikaisen ilmailun merkittävimmistä virstanpylväistä: NASAn ja Lockheed Martinin hiljaisen yliäänikoneen X-59:n ensimmäinen lentoPitkänomaisella siluetillaan ja äärimmäisen kapealla nokallaan tämä kokeellinen prototyyppi on noussut ilmaan ensimmäistä kertaa hyvin erityisellä tavoitteella: osoittaa, että on mahdollista lentää ääntä nopeammin ilman melua joka on historiallisesti liittynyt tämän tyyppisiin lentokoneisiin.

Tämä hieman yli tunnin kestänyt alkulento on vahvistanut, että Lentokoneen rakenne, järjestelmät ja hallintalaitteet toimivat odotetulla tavalla.Yhdysvaltain avaruusjärjestölle X-59 ei ole vain näyttävä lentokone, vaan keskeinen osa tehtävää, joka, jos kaikki menee hyvin, voi muuttaa Yhdysvaltojen, Euroopan ja muun maailman asuttujen alueiden yliäänilentoa koskevia määräyksiä.

Erilainen suihkukone: hyvästit äänipamaukselle

1900-luvun puolivälistä lähtien suurin este kaupallisille yliäänilennoille on ollut pamaus tai äänipamaus, joka tapahtuu, kun äänivalli rikkoutuuTuo räjähdys, jonka aiheuttaa lentokoneen ympärillä olevien paineaaltojen yhdistyminen, ei ole vain ärsyttävä ääni: se voi aiheuttaa voimakasta tärinää, saada ikkunat helisemään ja synnyttämään kaikenlaisia ​​valituksia maassa jopa siinä määrin, että se herättää Yksiselitteiset kiellot yliäänilennoille maalla maissa kuten Yhdysvalloissa.

Concorde, 1900-luvun siviili-ilmailun ikoni, oli selkein esimerkki näistä rajoituksista. Se lensi huimaa vauhtia Euroopan ja Amerikan välillä, mutta Hän pystyi hyödyntämään yliäänikykyjään vain meren yllä.kaukana kaupungeista. Tämä rajoitus yhdistettynä kustannuksiin ja toiminnallisiin ongelmiin johti lopulta sen poistamiseen liikenteestä vuonna 2003, mikä jätti aukon suurnopeusliikenteeseen.

X-59 luotiin juuri tätä ongelmaa varten. NASA ja Lockheed Martin ovat suunnitelleet... alusta alkaen suunniteltu lentokone vähentää merkittävästi yliäänilennon akustista vaikutustaIdeana ei ole niinkään mennä nopeammin kuin muut, vaan saavutettava äänivallin rikkoutuessaräjähdykseen verrattavan pamauksen sijaan, maalla se havaitaan vain tylsä ​​tömähdys tai "hellä naputus", kuten yritys itse kuvailee.

Tästä johtuu laitteen tekniikan sisäinen lempinimi: hiljainen yliääni, joko yliääninen hiljainenJos tämä lähestymistapa toimii, viranomaiset voisivat tarkistaa sääntöjä, jotka ovat vuosikymmenten ajan estäneet suurnopeuslennot tiheästi asutuilla alueilla, mukaan lukien suuret osat Eurooppaa.

Äärimmäinen muotoilu iskuaaltojen kesyttämiseksi

Tämän erittäin hallitun akustisen vaikutelman saavuttamiseksi insinöörit ovat valinneet erittäin epätavallinen muotoiluX-59 on noin 30 metriä pitkä, mutta siinä on vain 8,9 metrin siipien kärkiväli ja pitkä, ohut ja teräväkärkinen runkoSe muistuttaa enemmän aerodynaamista kynää kuin tyypillistä matkustajalentokonetta. Tämä geometria ei ole pelkkä esteettinen oikku: jokainen rakenteen senttimetri on laskettu muokkaamaan paineaaltojen käyttäytymistä.

El erittäin pitkä ja terävä kuono Se vastaa ilman "valmistelemisesta" kauan ennen kuin se saavuttaa rungon muun osan, jakamalla ja porrastamalla paineaallot sen sijaan, että ne voisivat yhdistyä yhdeksi voimakkaaksi aaltorintamaksi. ohuet siivet ja hienosäädetyt ohjauspinnat Ne myös osaltaan vaikuttavat siihen, että häiriöt leviävät vähitellen, joten maahan kantautuva ääni muistuttaa enemmän vaimeaa iskua kuin räjähdystä.

Toinen silmiinpistävä seikka on, että X-59 ei ole kokonaan tyhjästä luotu lentokone. Lockheed Martin on päättänyt hyödyntää hävittäjissä, kuten F-16 ja F-15, jo testattuja komponenttejaTämä tarkoittaa esimerkiksi F-16-hävittäjän laskutelineiden ja olemassa olevien sotilasalustojen elintoimintoja ylläpitävien järjestelmien integrointia. Toimiviksi todistettujen komponenttien yhdistäminen uusiin teknologioihin vähentää riskejä ja antaa mahdollisuuden keskittyä todella innovatiiviseen puoleen: yliäänikohinanvaimennukseen.

Ohjelman itsensä toimittamien tietojen mukaan X-59:n suunniteltu matkalentonopeus on Mach 1,4., joka vastaa noin 1 580 kilometriä tunnissanoin 16 700 metrin (noin 55 000 jalan) korkeudessa. Vaikka Ensimmäinen lento suoritettiin aliääninopeudella, noin 370 km/h, ja noin 3,5 kilometrin korkeudessa.Testauskampanjan tavoitteena on laajentaa raja-arvoa vähitellen, kunnes nämä luvut saavutetaan.

Lentävä laboratorio sääntöjen muuttamiseksi

Futuristisesta ulkonäöstään huolimatta, X-59 ei ole tarkoitettu matkustajien kuljettamiseen, eikä se ole myöskään kaupallisen lentokoneen prototyyppi.NASA esittelee sen selvästi kokeellisena alustana, jonka tarkoituksena on kerätä sekä teknistä että sosiaalista dataa, joka ohjaa sääntelymuutoksia kansainvälisellä tasolla.

Hanke on integroitu osaksi NASAn Quest-tehtäväHankkeen tavoitteena on osoittaa, että hiljainen yliäänilento on kannattavaa, ja sen perusteella tarjota tietoa Yhdysvaltojen, Euroopan ja muiden maiden ilmailuviranomaisille, jotta he voivat tutkia nykyisten määräysten tarkastelua. Virasto vaatii, että X-59 on työkalu tulevaisuuden kaupallisten mallien tielleei myyntivalmis tuote.

Lähivuosina suunnitelmaan kuuluu mm. ota X-59 lentääksesi eri yhteisöjen ylisekä suhteellisen syrjäisillä alueilla että tiheämmin asutuilla alueilla, aina tämän tyyppiselle testausohjelmalle tavanomaisia ​​varotoimia noudattaen. Tavoitteena on mitata todellinen melutaso maassa ja ennen kaikkea arvioida, miten ihmiset havaitsevat tämän uudentyyppisen "äänipaisun" heikennetty.

Tätä ylikansoituslentojen vaihetta pidetään keskeisenä, koska saadut tiedot lähetetään Yhdysvaltain liittovaltion ilmailuhallinnolle (FAA) ja kansainvälisille järjestöille, kuten ICAO:lle, joilla on vaikutusvaltaa sellaisten asetusten laatiminen, jotka vaikuttavat myös Euroopan ilmatilaanJos todisteet osoittavat, että meluvaikutus on vähäinen ja hyväksyttävä, Tämä avaisi oven nykyisten rajoitusten tulevalle päivitykselle..

On syytä huomata, että tehtävään on tehty useita aikataulumuutoksia. NASA on myöntänyt, että havaitut viat redundanteissa järjestelmissä ja odottamaton toiminta kriittisissä komponenteissa He pakottivat ensimmäisen lennon viivästymään, vaikka se oli alun perin suunniteltu aikaisemmaksi. Virasto kuitenkin tulkitsee nämä vastoinkäymiset takuuksi: niiden tunnistaminen maassa on mahdollistanut sen, että Tarkenna suunnittelua ja lisää turvamarginaalia ilmakokeita varten valmistautuessa.

Ensimmäinen lento: 67 minuuttia, jotka merkitsevät käännekohtaa

X-59 nousi aamunkoitteessa laitoksen pihalta. Skunk Works Palmdalessa (Kalifornia)Lockheed Martinin divisioona tunnetaan edistyneiden projektien kehittämisestä erittäin luottamuksellisesti. Tämän ensimmäisen lennon aikana koneen mukana oli NASA:n Boeing F/A-18 -tutkimuslentokone, vastuussa heidän käyttäytymisensä tarkkailusta, kuvaamisesta ja turvallisuustuen tarjoamisesta.

NASAn koelentäjä oli ohjaimissa Nils Larsonjoka suoritti noin 67 minuutin lennon. Tässä alkuvaiheessa insinöörit päättivät olla hyvin varovaisia: Lentokone piti yllä aliääninopeutta laskutelineet alhaalla. koko matkan ajan suhteellisen matalalla, ja perimmäisenä tavoitteena oli varmistaa, että ohjausjärjestelmät toimivat normaalisti.

Matkan aikana X-59 Se lensi Palmdalen ja Edwardsin alueen välisen alueen yli.Siitä tulee lopulta toiminnallisesti riippuvainen NASAn Armstrong-tutkimuskeskuksesta, joka sijaitsee myös Kaliforniassa. Tämä laitos on seuraavien testikampanjoiden ydin, joiden monimutkaisuus kasvaa vähitellen: ensin testataan käsittelyä eri lentotiloissa, ja myöhemmin tavoitteena on saavuttaa Suunnittelunopeus on Mach 1,4 noin 55 000 jalan korkeudessa..

Vaikka sen yliäänikykyjä ei ole vielä hyödynnetty, NASA uskoo, että Tämä ensimmäinen lento on ratkaiseva askel kohti tulevaisuutta, jossa suurnopeuslennot ovat jälleen arkipäivää, mutta ilman meluhaittoja, jotka aiemmin vaikuttivat Concorden lentoreittien alla asuneiden elämään.

Lockheed Martinin edustajat ovat korostaneet, että X-59 on esimerkki innovaatiotyypistä, jota ilmailu- ja avaruusteollisuus pyrkii edistämäänSkunk Worksin varatoimitusjohtaja ja toimitusjohtaja John Clark on todennut, että hiljaisella yliäänilennolla on "pysyvä ja mullistava" vaikutus ihmisiin ympäri maailmaa. avaa mahdollisuuden nopeampaan lentoliikenteeseen yhteensopiva maalla asuvien yhteisöjen kanssa.

X-59:n nyt ilmassa ja edessä olevien testien myötä ilmailu ottaa vankan askeleen kohti vaihetta, jossa Äänivallin murtaminen ei enää voinut olla synonyymi melulle ja häiriöille.Se, mikä on tänään kokeellinen prototyyppi Kalifornian taivaalla, voi muutaman vuoden kuluttua vaikuttaa lentokoneiden suunnitteluun ja sääntelyyn. Yhdistä Eurooppa, Amerikka ja muu maailma aikoina, jotka vielä vähän aikaa sitten tuntuivat tieteiskirjallisuudelta..