X-59: Klusā virsskaņas lidmašīna, kas vēlas mainīt debesu noteikumus

Saullēkts Dienvidkalifornijā ir kļuvis par vienu no spilgtākajiem notikumiem nesenajā aviācijā: NASA un Lockheed Martin klusās virsskaņas lidmašīnas X-59 pirmais lidojumsAr pagarinātu siluetu un ārkārtīgi plānu degunu šis eksperimentālais prototips pirmo reizi ir pacēlies gaisā ar ļoti konkrētu mērķi: lai pierādītu, ka ir iespējams lidot ātrāk par skaņas ātrumu bez trokšņa kas vēsturiski ir pavadījis šāda veida lidmašīnas.

Šis sākotnējais lidojums, kas ilga nedaudz vairāk par stundu, ir apstiprinājis, ka Lidaparāta konstrukcija, borta sistēmas un vadības ierīces darbojas, kā paredzēts.ASV kosmosa aģentūrai X-59 nav tikai krāšņs lidaparāts, bet gan misijas centrālais elements, kas, ja viss noritēs labi, varētu mainīt virsskaņas lidojumu noteikumus virs apdzīvotām vietām Amerikas Savienotajās Valstīs, Eiropā un pārējā pasaulē.

Cita veida reaktīvā lidmašīna: ardievas skaņas uzplaukumam

Kopš 20. gadsimta vidus galvenais šķērslis komerciāliem virsskaņas lidojumiem ir bijis bums vai skaņas bums, kas rodas, kad tiek pārrauta skaņas barjeraŠis sprādziens, ko izraisīja triecienviļņu apvienošanās ap lidmašīnu, nav tikai kaitinošs troksnis: tas var izraisīt intensīvas vibrācijas, likt logiem grabēt un radīt visādas sūdzības uz zemes, līdz pat brīdim, kad tas var izraisīt Skaidri aizliegumi veikt virsskaņas lidojumus virs sauszemes tādās valstīs kā Amerikas Savienotās Valstis.

"Concorde", 20. gadsimta civilās aviācijas ikona, bija spilgtākais šo ierobežojumu piemērs. Tā lidoja ar neticamu ātrumu starp Eiropu un Ameriku, bet Viņš varēja izmantot savas virsskaņas spējas tikai virs okeāna.tālu no pilsētām. Šis ierobežojums apvienojumā ar izmaksām un ekspluatācijas problēmām galu galā noveda pie tā izņemšanas no ekspluatācijas 2003. gadā, radot robu ātrgaitas transportā.

X-59 tika radīts tieši, lai risinātu šo problēmu. NASA un Lockheed Martin ir izstrādājuši lidmašīnas, kas projektētas no nulles krasi samazināt virsskaņas lidojuma akustisko ietekmiDoma nav tik daudz braukt ātrāk par citiem, bet gan ko sasniegt, pārvarot skaņas barjeru, sprādzienam pielīdzināma blīkšķa vietā, uz sauszemes to var uztvert tikai blāvs blīkšķis vai "maigs pieskāriens", kā aprakstījis pats uzņēmums.

Līdz ar to ierīcē iebūvētās tehnoloģijas iekšējais iesauka: klusa virsskaņas, vai nu virsskaņas klussJa šī pieeja darbosies, varas iestādes varētu pārskatīt noteikumus, kas gadu desmitiem ir aizlieguši ātrgaitas komerciālus lidojumus blīvi apdzīvotās vietās, tostarp lielās Eiropas daļās.

Ekstrēms dizains triecienviļņu savaldīšanai

Lai sasniegtu šo ļoti kontrolēto akustisko efektu, inženieri ir izvēlējušies a ļoti netradicionāls dizainsX-59 ir aptuveni 30 metrus garš, bet tam ir spārnu platums tikai 8,9 metri un gara, plāna un smaila fizelāžaTas vairāk atgādina aerodinamisku zīmuli nekā tipisku pasažieru lidmašīnu. Šī ģeometrija nav tikai estētiska iegriba: katrs konstrukcijas centimetrs ir aprēķināts, lai veidotu triecienviļņu uzvedību.

El ārkārtīgi garš un ass deguns Tas ir atbildīgs par gaisa "sagatavošanu" ilgi pirms tas sasniedz pārējo fizelāžas daļu, sadalot un sakārtojot triecienviļņus, nevis ļaujot tiem saplūst vienā spēcīgā viļņu frontē. plāni spārni un smalki noregulētas vadības virsmas Tie arī veicina traucējumu pakāpenisku izplatīšanos, tāpēc skaņa, kas sasniedz zemi, vairāk atgādina apslāpētu triecienu, nevis detonāciju.

Vēl viens pārsteidzošs aspekts ir tas, ka X-59 nav pilnībā no nulles radīts lidaparāts. Lockheed Martin ir nolēmis izmantot jau pārbaudīto komponentu priekšrocības iznīcinātājos, piemēram, F-16 un F-15Tas ietver, piemēram, F-16 šasijas un esošo militāro platformu dzīvības uzturēšanas sistēmu integrēšanu. Pārbaudītu komponentu apvienošana ar jaunām tehnoloģijām samazina riskus un ļauj koncentrēt centienus uz patiesi inovatīvo aspektu: virsskaņas trokšņu kontroli.

Saskaņā ar pašas programmas sniegtajiem datiem, X-59 projektētais kreisēšanas ātrums ir 1,4 mahi, kas ir līdzvērtīgs apmēram 1.580 kilometri stundāaptuveni 16 700 metru (aptuveni 55 000 pēdu) augstumā. Lai gan Pirmais lidojums tika veikts ar zemskaņas ātrumu aptuveni 370 km/h un aptuveni 3,5 kilometru augstumā.Testēšanas kampaņas mērķis ir pakāpeniski paplašināt diapazonu, līdz tiek sasniegti šie skaitļi.

Lidojoša laboratorija, lai mainītu noteikumus

Neskatoties uz futūristisko izskatu, X-59 nav paredzēts pasažieru pārvadāšanai, kā arī tas nav komerciālas lidmašīnas prototips.NASA to nepārprotami prezentē kā eksperimentālu platformu, kas paredzēta gan tehnisku, gan sociālu datu vākšanai, kas ietekmēs normatīvo aktu izmaiņas starptautiskā mērogā.

Projekts ir integrēts NASA Quest misijaProjekta mērķis ir pierādīt, ka klusa virsskaņas lidojuma veikšana ir dzīvotspējīga, un, pamatojoties uz to, sniegt informāciju aeronavigācijas iestādēm Amerikas Savienotajās Valstīs, Eiropā un citās valstīs, lai tās varētu izpētīt spēkā esošo noteikumu pārskatīšanu. Aģentūra uzstāj, ka X-59 ir instruments, kas bruģē ceļu nākotnes komerciāliem dizainiemnav pārdošanai gatavs produkts.

Turpmākajos gados plāns ietver lidojiet ar X-59 virs dažādām kopienāmgan relatīvi izolētās vietās, gan blīvāk apdzīvotās vietās, vienmēr ievērojot šāda veida testa programmas ierastos piesardzības pasākumus. Mērķis būs reģistrēt faktisko trokšņa līmeni uz zemes un, galvenais, lai novērtētu, kā cilvēki uztver šo jaunā veida "skaņas sprādzienu" novājināts.

Šī pārapdzīvotības lidojumu fāze tiek uzskatīta par galveno, jo iegūtie dati tiks nosūtīti ASV Federālajai aviācijas pārvaldei (FAA) un starptautiskām organizācijām, piemēram, ICAO, kurām ir ietekme uz tādu noteikumu izstrāde, kas ietekmē arī Eiropas gaisa telpuJa pierādījumi liecina, ka trokšņa ietekme ir zema un pieņemama, Tas pavērtu durvis pašreizējo ierobežojumu turpmākai atjaunināšanai..

Ir vērts atzīmēt, ka misijas grafikā ir veiktas vairākas korekcijas. NASA ir atzinusi, ka atklātas kļūmes rezerves sistēmās un negaidīta uzvedība kritiski svarīgās sastāvdaļās Viņi piespieda aizkavēt pirmo lidojumu, kas sākotnēji bija paredzēts agrāk. Tomēr aģentūra šīs neveiksmes interpretē kā garantiju: to identificēšana uz zemes ir ļāvusi viņiem... Pilnveidojiet dizainu un palieliniet drošības rezervi gatavojoties gaisa izmēģinājumiem.

Pirmais lidojums: 67 minūtes, kas iezīmē pagrieziena punktu

X-59 pacēlās rītausmā no objekta Skunk Works Palmdale (Kalifornijā)Lockheed Martin nodaļa ir pazīstama ar progresīvu projektu izstrādi ar augstu konfidencialitātes pakāpi. Šī pirmā lidojuma laikā lidmašīnu pavadīja NASA Boeing F/A-18 pētniecības lidmašīna, kas ir atbildīgs par viņu uzvedības novērošanu, filmēšanu un drošības atbalsta sniegšanu.

NASA izmēģinājuma pilots atradās pie vadības ierīcēm Nilss Larsonskas veica aptuveni 67 minūšu ilgu lidojumu. Šajā sākotnējā fāzē inženieri izvēlējās būt ļoti konservatīviem: Lidmašīna uzturēja zemskaņas ātrumu ar izlaistu šasiju. visa ceļojuma laikā relatīvi nelielā augstumā, ar pamatmērķi pārbaudīt, vai vadības sistēmas reaģē normāli.

Ceļojuma laikā X-59 Tas pārlidoja teritoriju starp Palmdale un Edvardsa reģionu.Tā galu galā kļūs operacionāli atkarīga no NASA Armstrong pētniecības centra, kas arī atrodas Kalifornijā. Šī iekārta būs turpmāko testēšanas kampaņu pamatā, kuru sarežģītība pakāpeniski pieaugs: vispirms tiks pārbaudīta vadāmība dažādos lidojuma režīmos, un vēlāk mērķis būs sasniegt Projektētais ātrums ir 1,4 mahi aptuveni 55 000 pēdu augstumā..

Lai gan tā virsskaņas spējas vēl nav pilnībā izmantotas, NASA uzskata, ka Šis pirmais lidojums ir izšķirošs solis ceļā uz nākotni, kurā ātrgaitas lidojumi atkal ir ikdienišķa parādība, taču bez trokšņa ietekmes, kas savulaik ietekmēja to cilvēku dzīvi, kuri dzīvoja zem Concorde lidmašīnu trajektorijām.

Lockheed Martin pārstāvji ir uzsvēruši, ka X-59 ir piemērs inovāciju veidam, ko kosmosa rūpniecība cenšas veicinātDžons Klārks, uzņēmuma “Skunk Works” viceprezidents un ģenerāldirektors, ir paziņojis, ka klusajai virsskaņas misijai būs “ilgstoša un pārveidojoša” ietekme uz cilvēkiem visā pasaulē. pavērt iespēju ātrākam gaisa transportam saderīga ar sauszemes kopienām.

Tā kā X-59 tagad ir gaisā un priekšā ir virkne testu, aviācija sper stingru soli ceļā uz posmu, kurā Skaņas barjeras pārvarēšana vairs nevarēja būt sinonīms troksnim un traucējumiem.Tas, kas šodien ir eksperimentāls prototips Kalifornijas debesīs, pēc dažiem gadiem varētu ietekmēt lidmašīnu projektēšanu un regulēšanu. Savienojiet Eiropu, Ameriku un pārējo pasauli laikos, kas vēl ne tik sen šķita kā zinātniskā fantastika..