X-59՝ լուռ գերձայնային ռեակտիվ ինքնաթիռ, որը ցանկանում է փոխել երկնքի կանոնները

Հարավային Կալիֆոռնիայում արևածագը դարձել է վերջին ժամանակների ավիացիայի ամենանշանակալի իրադարձություններից մեկի՝… X-59-ի՝ NASA-ի և Lockheed Martin-ի կողմից ստեղծված լուռ գերձայնային ինքնաթիռի առաջին թռիչքըԵրկարացված ուրվագիծով և չափազանց բարակ քթով այս փորձարարական նախատիպը առաջին անգամ օդ է բարձրացել շատ կոնկրետ նպատակով. ցույց տալու համար, որ հնարավոր է թռչել ձայնի արագությունից ավելի արագ՝ առանց աղմուկի որը պատմականորեն ուղեկցել է այս տեսակի ինքնաթիռներին։

Այս նախնական թռիչքը, որը տևեց մի փոքր ավելի քան մեկ ժամ, հաստատեց, որ Օդանավի կառուցվածքը, ներկառուցված համակարգերը և կառավարման համակարգերը գործում են սպասվածի համաձայն։ԱՄՆ տիեզերական գործակալության համար X-59-ը պարզապես փայլուն ինքնաթիռ չէ, այլ առաքելության կենտրոնական մասը, որը, եթե ամեն ինչ լավ ընթանա, կարող է փոխել Միացյալ Նահանգների, Եվրոպայի և աշխարհի մնացած մասի բնակեցված տարածքների վրայով գերձայնային թռիչքների կանոնակարգերը։

Այլ տեսակի ռեակտիվ ինքնաթիռ. հրաժեշտ ձայնային բումին

20-րդ դարի կեսերից ի վեր առևտրային գերձայնային թռիչքների հիմնական խոչընդոտը եղել է բում կամ ձայնային բում, որը տեղի է ունենում, երբ ձայնային պատնեշը կոտրվում էԱյդ պայթյունը, որն առաջացել է ինքնաթիռի շուրջը հարվածային ալիքների միաձուլման հետևանքով, պարզապես նյարդայնացնող աղմուկ չէ. այն կարող է առաջացնել ուժեղ թրթռումներ, դղրդացնել պատուհանները և առաջացնել ամեն տեսակի բողոքներ գետնին, մինչև անգամ... Ցամաքի վրայով գերձայնային թռիչքների հստակ արգելքներ այնպիսի երկրներում, ինչպիսին է Միացյալ Նահանգները։

20-րդ դարի քաղաքացիական ավիացիայի խորհրդանիշ համարվող «Քոնքորդը» այս սահմանափակումների ամենացայտուն օրինակն էր։ Այն թռչում էր գլխապտույտ արագությամբ Եվրոպայի և Ամերիկայի միջև, սակայն Նա կարող էր օգտվել իր գերձայնային հնարավորություններից միայն օվկիանոսի վրայով։հեռու քաղաքներից: Այս սահմանափակումը, զուգորդված ծախսերի և շահագործման խնդիրների հետ, ի վերջո հանգեցրեց դրա շահագործումից դուրս գալուն 2003 թվականին՝ թողնելով բացթողում արագընթաց տրանսպորտի ոլորտում:

X-59-ը ստեղծվել է հենց այդ խնդիրը լուծելու համար։ NASA-ն և Lockheed Martin-ը նախագծել են ինքնաթիռ, որը նախագծվել է զրոյից զգալիորեն նվազեցնել գերձայնային թռիչքի ակուստիկ ազդեցությունըԳաղափարը ոչ այնքան որևէ մեկից ավելի արագ գնալն է, այլ հասնել ձայնային պատնեշը կոտրելիսպայթյունի հետ համեմատելի պայթյունի փոխարեն, ցամաքում դա միայն զգացվում է ձանձրալի թակոց կամ «նուրբ թակոց», ինչպես նկարագրել է ինքը՝ ընկերությունը։

Այստեղից էլ սարքում ներառված տեխնոլոգիայի ներքին մականունը. հանգիստ գերձայնային, կամ գերձայնային լուռԵթե ​​այս մոտեցումը աշխատի, իշխանությունները կարող են վերանայել այն կանոնները, որոնք տասնամյակներ շարունակ արգելել են բարձր արագությամբ առևտրային թռիչքները խիտ բնակեցված տարածքների վրայով, այդ թվում՝ Եվրոպայի մեծ մասի վրայով։

Էքստրեմալ դիզայն՝ ցնցող ալիքները մեղմելու համար

Այս բարձրակարգ ակուստիկ էֆեկտին հասնելու համար ինժեներները ընտրել են շատ ոչ ավանդական դիզայնX-59-ը մոտ 30 մետր երկարություն ունի, բայց ունի ընդամենը 8,9 մետր թևերի բացվածքով և երկար, բարակ և սրածայր ֆյուզելյաժովԱյն ավելի շատ նման է աերոդինամիկ մատիտի, քան սովորական ուղևորատար ինքնաթիռի։ Այս երկրաչափությունը պարզապես գեղագիտական ​​​​քմահաճույք չէ. կառուցվածքի յուրաքանչյուր սանտիմետրը հաշվարկվել է հարվածային ալիքների վարքագիծը ձևավորելու համար։

El չափազանց երկար և սուր դունչ Այն պատասխանատու է օդը «պատրաստելու» համար դեռևս ֆյուզելաժի մնացած մասին հասնելուց շատ առաջ՝ բաժանելով և տատանելով հարվածային ալիքները՝ թույլ չտալով, որ դրանք միավորվեն մեկ հզոր ալիքային ճակատի մեջ։ բարակ թևեր և նուրբ կարգավորված կառավարման մակերեսներ Դրանք նաև նպաստում են խանգարումների աստիճանական բաշխմանը, այնպես որ գետնին հասնող ձայնն ավելի շատ նման է խլացված հարվածի, քան դետոնացիայի։

Մեկ այլ ակնառու կողմն այն է, որ X-59-ը ամբողջովին զրոյից ստեղծված ինքնաթիռ չէ: Lockheed Martin-ը որոշել է օգտվել F-16 և F-15 կործանիչներում արդեն փորձարկված բաղադրիչներիցՍա, օրինակ, ներառում է F-16-ի վայրէջքի մեխանիզմի և գոյություն ունեցող ռազմական հարթակների կենսապահովման համակարգերի ինտեգրումը: Ապացուցված բաղադրիչների համադրությունը նոր տեխնոլոգիաների հետ նվազեցնում է ռիսկերը և թույլ է տալիս ջանքերը կենտրոնացնել իսկապես նորարարական ասպեկտի՝ գերձայնային աղմուկի կառավարման վրա:

Ծրագրի կողմից տրամադրված տվյալների համաձայն՝ X-59-ի նախագծային թռիչքի արագությունը Մախ 1,4 է։, որը համարժեք է մոտավորապես 1.580 կիլոմետր ժամումմոտավորապես 16.700 մետր (մոտ 55.000 ոտնաչափ) բարձրության վրա։ Չնայած Առաջին թռիչքը կատարվել է ենթաձայնային արագությամբ՝ մոտ 370 կմ/ժ արագությամբ և մոտ 3,5 կիլոմետր բարձրության վրա։Թեստավորման արշավի նպատակն է աստիճանաբար ընդլայնել շրջանակը մինչև այդ թվերին հասնելը։

Թռչող լաբորատորիա՝ կանոնները փոխելու համար

Չնայած իր ապագայական տեսքին, X-59-ը նախատեսված չէ ուղևորներ տեղափոխելու համար, և ոչ էլ առևտրային ինքնաթիռի նախատիպ է։ՆԱՍԱ-ն այն հստակորեն ներկայացնում է որպես փորձարարական հարթակ, որը նախատեսված է ինչպես տեխնիկական, այնպես էլ սոցիալական տվյալներ հավաքելու համար, որոնք կաջակցեն միջազգային մասշտաբով կարգավորիչ փոփոխություններին։

Նախագիծը ինտեգրված է ՆԱՍԱ-ի Quest առաքելությունըՆախագծի նպատակն է ցույց տալ, որ լուռ գերձայնային թռիչքը կենսունակ է և, դրա հիման վրա, տեղեկատվություն տրամադրել Միացյալ Նահանգների, Եվրոպայի և այլ երկրների ավիացիոն իշխանություններին, որպեսզի նրանք կարողանան ուսումնասիրել գործող կանոնակարգերի վերանայումը: Գործակալությունը պնդում է, որ X-59-ը... գործիք՝ ապագա առևտրային դիզայնի համար ճանապարհ հարթելու համարոչ վաճառքի համար պատրաստ ապրանք։

Առաջիկա տարիներին ծրագիրը ներառում է X-59-ով թռչեք տարբեր համայնքների վրայովթե՛ համեմատաբար մեկուսացված տարածքներում, թե՛ ավելի բնակեցված տարածքներում՝ միշտ պահպանելով այս տեսակի փորձարկման ծրագրի համար սովորական նախազգուշական միջոցները։ Նպատակը կլինի գրանցել գետնին իրական աղմուկի մակարդակը և, ամենակարևորը, գնահատելու համար, թե ինչպես են մարդիկ ընկալում այս նոր տեսակի «ձայնային պայթյունը» թուլացած։

Գերբնակեցված թռիչքների այս փուլը համարվում է առանցքային, քանի որ ստացված տվյալները կուղարկվեն ԱՄՆ Դաշնային ավիացիոն վարչություն (FAA) և միջազգային կազմակերպություններ, ինչպիսիք են ICAO-ն, որոնք ազդեցություն ունեն... կանոնակարգերի մշակում, որոնք նույնպես ազդում են եվրոպական օդային տարածքի վրաԵթե ​​ապացույցները ցույց են տալիս, որ աղմուկի ազդեցությունը ցածր է և ընդունելի, Սա կբացի դուռը գործող սահմանափակումների ապագա թարմացման համար։.

Հարկ է նշել, որ առաքելությունը մի քանի անգամ ժամանակացույցի փոփոխություններ է կրել։ ՆԱՍԱ-ն ընդունել է, որ հայտնաբերված ավելորդ համակարգերում առկա խափանումներ և կարևոր բաղադրիչներում անսպասելի վարքագիծ Նրանք ստիպեցին հետաձգել առաջին չվերթը, որը սկզբում նախատեսված էր ավելի վաղ։ Սակայն գործակալությունը այս խոչընդոտները մեկնաբանում է որպես երաշխիք. դրանք տեղում հայտնաբերելը թույլ է տվել նրանց Դիզայնի կատարելագործում և անվտանգության մարժան բարձրացնելը օդային փորձարկումների նախապատրաստման համար։

Առաջին թռիչքը՝ 67 րոպե, որը նշանավորեց շրջադարձային պահը

X-59-ը լուսաբացին թռիչք կատարեց կայաններից։ Skunk Works-ը Պալմդեյլում (Կալիֆոռնիա)Lockheed Martin ստորաբաժանումը հայտնի էր բարձր մակարդակի գաղտնիության պայմաններում առաջադեմ նախագծեր մշակելով։ Այս առաջին թռիչքի ժամանակ ինքնաթիռին ուղեկցում էին NASA-ի Boeing F/A-18 հետազոտական ​​ինքնաթիռ, պատասխանատու նրանց վարքագիծը դիտարկելու, նկարահանելու և անվտանգության աջակցություն ցուցաբերելու համար։

ՆԱՍԱ-ի փորձարկող օդաչուն գտնվում էր կառավարման ղեկին Նիլս Լարսոնորը տևեց մոտավորապես 67 րոպե։ Այս սկզբնական փուլում ինժեներները որոշեցին շատ պահպանողական լինել. Օդանավը պահպանել է ենթաձայնային արագություն՝ վայրէջքի շասսին ձգված վիճակում։ ողջ ճանապարհորդության ընթացքում համեմատաբար ցածր բարձրության վրա՝ հիմնական նպատակով ստուգելու, որ կառավարման համակարգերը նորմալ են արձագանքում։

Ճանապարհորդության ընթացքում X-59-ը Այն թռել է Պալմդեյլի և Էդվարդսի շրջանների միջև ընկած տարածքի վրայով։Այն ի վերջո գործառնական առումով կախված կլինի ՆԱՍԱ-ի Արմսթրոնգի հետազոտական ​​կենտրոնից, որը նույնպես գտնվում է Կալիֆոռնիայում: Այս կենտրոնը կլինի հետագա փորձարկումների միջուկը, որոնք աստիճանաբար կբարդանան. նախ, թռիչքի տարբեր ռեժիմներով կփորձարկվի կառավարումը, իսկ ավելի ուշ՝ նպատակը կլինի հասնել Նախագծային արագությունը Մախ 1,4 է մոտավորապես 55.000 ոտնաչափ բարձրության վրա։.

Չնայած դրա գերձայնային հնարավորությունները դեռևս չեն օգտագործվել, ՆԱՍԱ-ն կարծում է, որ Այս առաջին թռիչքը վճռորոշ քայլ է դեպի ապագա, որտեղ բարձր արագությամբ թռիչքները կրկին սովորական երևույթ կլինեն, բայց առանց այն աղմուկի ազդեցության, որը մի ժամանակ ազդում էր «Քոնքորդ»-ի թռիչքուղիների տակ ապրողների կյանքի վրա։

Lockheed Martin-ի ներկայացուցիչները ընդգծել են, որ X-59-ը աերոտիեզերական արդյունաբերության կողմից խթանվող նորարարության տեսակի օրինակSkunk Works-ի փոխնախագահ և գլխավոր տնօրեն Ջոն Քլարկը հայտարարել է, որ լուռ գերձայնային առաքելությունը «երկարատև և փոխակերպող» ազդեցություն կունենա ամբողջ աշխարհի մարդկանց վրա։ բացում է ավելի արագ օդային տրանսպորտի հնարավորությունը համատեղելի է ցամաքային համայնքների հետ։

X-59-ի օդում գտնվելու և մի շարք փորձարկումների առջևում ավիացիան հաստատուն քայլ է կատարում դեպի այն փուլը, որտեղ… Ձայնային արգելքը կրկին կոտրելը այլևս չէր կարող հոմանիշ լինել աղմուկի և խանգարումների։Այն, ինչ այսօր Կալիֆոռնիայի երկնքում փորձարարական նախատիպ է, մի քանի տարի հետո կարող է ազդել ինքնաթիռների նախագծման և կարգավորման վրա։ Կապեք Եվրոպան, Ամերիկան ​​և մնացած աշխարհը այն ժամանակներում, որոնք ոչ այնքան վաղուց թվում էին գիտաֆանտաստիկա։.