X-59: Avionul supersonic silențios care vrea să schimbe regulile cerului

Răsăritul soarelui în sudul Californiei a devenit cadrul pentru una dintre cele mai marcante etape din aviația recentă: Primul zbor al X-59, avionul supersonic silențios de la NASA și Lockheed MartinCu o siluetă alungită și un bot extrem de subțire, acest prototip experimental a zburat pentru prima dată cu un obiectiv foarte specific: pentru a demonstra că este posibil să zbori mai repede decât viteza sunetului fără zgomot care a însoțit din punct de vedere istoric acest tip de aeronavă.

Acest zbor inițial, care a durat puțin peste o oră, a confirmat că Structura aeronavei, sistemele de la bord și comenzile funcționează conform așteptărilor.Pentru agenția spațială americană, X-59 nu este doar o aeronavă strălucitoare, ci piesa centrală a unei misiuni care, dacă totul merge bine, ar putea schimba reglementările privind zborul supersonic deasupra zonelor populate din Statele Unite, Europa și restul lumii.

Un alt tip de avion cu reacție: adio bumului sonic

De la mijlocul secolului al XX-lea, principalul obstacol în calea zborului supersonic comercial a fost... boom sau bum sonic care are loc atunci când bariera sunetului este ruptăAcea explozie, cauzată de contopirea undelor de șoc în jurul aeronavei, nu este doar un zgomot deranjant: poate provoca vibrații intense, poate face geamurile să zdrăngănească și poate genera tot felul de plângeri la sol, până la punctul de a provoca... Interdicții explicite privind zborurile supersonice deasupra uscatului în țări precum Statele Unite.

Concorde, o icoană a aviației civile din secolul al XX-lea, a fost cel mai clar exemplu al acestor limitări. A zburat cu viteze amețitoare între Europa și America, dar El nu putea profita de capacitățile sale supersonice decât deasupra oceanului.departe de orașe. Această restricție, combinată cu costuri și probleme operaționale, a dus în cele din urmă la retragerea sa din serviciu în 2003, lăsând o pană în transportul de mare viteză.

X-59 a fost creat tocmai pentru a rezolva această problemă. NASA și Lockheed Martin au proiectat un aeronave proiectate de la zero pentru reduce drastic impactul acustic al zborului supersonicIdeea nu este atât de mult să mergi mai repede decât oricine altcineva, ci de realizat atunci când se depășește bariera sunetului, în loc de o bubuitură comparabilă cu o explozie, pe uscat este perceput doar o bufnitură surdă sau o „atingere ușoară”, așa cum este descris chiar de companie.

De aici și porecla internă pentru tehnologia încorporată în dispozitiv: supersonic liniștitsau supersonic silențiosDacă această abordare funcționează, autoritățile ar putea revizui regulile care au interzis timp de decenii zborurile comerciale de mare viteză peste zone dens populate, inclusiv peste mari părți ale Europei.

Design extrem pentru a îmblânzi undele de șoc

Pentru a obține acest efect acustic extrem de controlat, inginerii au optat pentru o design foarte neconvenționalX-59 are aproximativ 30 de metri lungime, dar are... o anvergură a aripilor de doar 8,9 metri și un fuselaj lung, subțire și ascuțitSeamănă mai mult cu un creion aerodinamic decât cu un avion de pasageri tipic. Această geometrie nu este doar un capriciu estetic: fiecare centimetru al structurii a fost calculat pentru a modela comportamentul undelor de șoc.

El bot extrem de lung și ascuțit Este responsabil pentru „pregătirea” aerului cu mult înainte ca acesta să ajungă la restul fuselajului, împărțind și eșalonând undele de șoc în loc să le permită să se contopească într-un singur front de undă puternic. aripi subțiri și suprafețe de control fin reglate De asemenea, acestea contribuie la distribuirea treptată a perturbațiilor, astfel încât sunetul care ajunge la sol seamănă mai mult cu o lovitură înăbușită decât cu o detonare.

Un alt aspect frapant este faptul că X-59 nu este o aeronavă creată în întregime de la zero. Lockheed Martin a decis să profite de componentele deja testate în avioane de vânătoare precum F-16 și F-15Aceasta implică, de exemplu, integrarea unui tren de aterizare de la F-16 și a sistemelor de susținere a vieții de la platformele militare existente. Combinarea componentelor testate cu tehnologii noi reduce riscurile și permite concentrarea eforturilor asupra aspectului cu adevărat inovator: controlul zgomotului supersonic.

Conform datelor furnizate chiar de program, Viteza de croazieră proiectată a X-59 este de Mach 1,4, care este echivalent cu aproximativ 1.580 de kilometri pe oră, la o altitudine aproximativă de 16.700 de metri (aproximativ 55.000 de picioare). Deși Primul zbor a fost efectuat la o viteză subsonică, în jur de 370 km/h și la o altitudine de aproximativ 3,5 kilometri.Scopul campaniei de testare este de a extinde treptat limitele până când se ating aceste cifre.

Un laborator zburător pentru a schimba regulile

În ciuda aspectului său futurist, X-59 nu este destinat transportului de pasageri și nici nu este un prototip de aeronavă comercială.NASA o prezintă în mod clar ca o platformă experimentală concepută pentru a colecta date, atât tehnice, cât și sociale, care vor fundamenta schimbările de reglementare la scară internațională.

Proiectul este integrat în cadrul Misiunea Quest a NASAProiectul își propune să demonstreze că zborul supersonic silențios este viabil și, pe baza acestui fapt, să ofere informații autorităților aeronautice din Statele Unite, Europa și alte țări, astfel încât acestea să poată studia o revizuire a reglementărilor actuale. Agenția insistă că X-59 este un instrument care să deschidă calea pentru viitoarele designuri comercialenu este un produs gata de vânzare.

În anii următori, planul implică luați X-59 pentru a zbura deasupra diferitelor comunitățiatât în ​​zone relativ izolate, cât și în zone mai populate, întotdeauna cu precauțiile obișnuite pentru un program de testare de acest tip. Obiectivul va fi înregistrarea nivelului real de zgomot la sol și, mai presus de toate, pentru a evalua modul în care oamenii percep acest nou tip de „explozie sonică” atenuat.

Această fază a zborurilor cu suprapopulație este considerată esențială deoarece datele obținute vor fi trimise Administrației Federale a Aviației din SUA (FAA) și organizațiilor internaționale precum OACI, care au influență asupra... elaborarea unor reglementări care afectează și spațiul aerian europeanDacă dovezile arată că impactul zgomotului este redus și acceptabil, Acest lucru ar deschide calea către o actualizare viitoare a limitelor actuale..

Este demn de remarcat faptul că misiunea a suferit mai multe ajustări de program. NASA a recunoscut că defecțiuni detectate în sistemele redundante și comportamente neașteptate în componentele critice Au forțat o amânare a primului zbor, programat inițial mai devreme. Cu toate acestea, agenția interpretează aceste eșecuri ca o garanție: identificarea lor la sol le-a permis să... Rafinează designul și mărește marja de siguranță în pregătirea testelor aeriene.

Primul zbor: 67 de minute care marchează un punct de cotitură

X-59 a decolat în zori de la instalațiile din... Skunk Works în Palmdale (California)Divizia Lockheed Martin este cunoscută pentru dezvoltarea de proiecte avansate cu un grad ridicat de confidențialitate. În timpul acestui prim zbor, aeronava a fost însoțită de un avion de cercetare Boeing F/A-18 al NASA, responsabil cu observarea comportamentului lor, filmarea lor și asigurarea sprijinului de securitate.

Pilotul de testare NASA se afla la comenzi Nils Larsoncare a efectuat un zbor de aproximativ 67 de minute. În această fază inițială, inginerii au optat pentru o atitudine foarte conservatoare: Aeronava a menținut o viteză subsonică, cu trenul de aterizare extins. pe tot parcursul călătoriei la o altitudine relativ joasă, cu obiectivul fundamental de a verifica dacă sistemele de control au răspuns normal.

În timpul călătoriei, X-59 A zburat peste zona dintre Palmdale și regiunea Edwards.În cele din urmă, va deveni dependentă din punct de vedere operațional de Centrul de Cercetare Armstrong al NASA, tot din California. Această instalație va fi nucleul campaniilor de testare ulterioare, care vor crește treptat în complexitate: mai întâi, manevrabilitatea va fi testată în diferite regimuri de zbor, iar mai târziu, obiectivul va fi atingerea... Viteza proiectată este de Mach 1,4 la aproximativ 55.000 de picioare..

Deși capacitățile sale supersonice nu au fost încă exploatate, NASA consideră că Acest prim zbor reprezintă un pas decisiv către un viitor în care zborurile de mare viteză vor fi din nou ceva obișnuit, dar fără impactul zgomotului care odinioară afecta viețile celor care locuiau sub rutele de zbor ale Concorde-ului.

Reprezentanții Lockheed Martin au subliniat că X-59 este un exemplu al tipului de inovație pe care industria aerospațială își propune să o promovezeJohn Clark, vicepreședinte și director general al Skunk Works, a declarat că misiunea supersonică silențioasă va avea un impact „de durată și transformator” asupra oamenilor din întreaga lume. deschide posibilitatea unui transport aerian mai rapid compatibil cu comunitățile terestre.

Cu X-59 acum în aer și cu o serie de teste în față, aviația face un pas ferm către o etapă în care Depășirea din nou a barierei sunetului nu mai putea fi sinonimă cu zgomotul și tulburările.Ceea ce este astăzi un prototip experimental pe cerul Californiei ar putea influența modul în care avioanele sunt proiectate și reglementate în câțiva ani. Conectează Europa, America și restul lumii în vremuri care nu cu mult timp în urmă păreau science fiction..