X-59: Безшумний надзвуковий реактивний літак, який хоче змінити правила неба

Схід сонця у Південній Каліфорнії став місцем проведення однієї з найяскравіших подій у новітній авіації: Перший політ X-59, тихого надзвукового літака від NASA та Lockheed MartinЗ витягнутим силуетом і надзвичайно тонким носом, цей експериментальний прототип вперше піднявся в повітря з дуже конкретною метою: продемонструвати, що можна літати швидше за швидкість звуку без шуму що історично супроводжує цей тип літаків.

Цей перший політ, який тривав трохи більше години, підтвердив це Конструкція літака, бортові системи та органи управління функціонують належним чином.Для американського космічного агентства X-59 — це не просто яскравий літальний апарат, а центральний елемент місії, яка, якщо все піде добре, може змінити правила надзвукових польотів над населеними пунктами в Сполучених Штатах, Європі та решті світу.

Інший тип реактивного літака: прощавай, звуковий удар

З середини 20-го століття головною перешкодою для комерційних надзвукових польотів була бум або звуковий бум, що виникає при подоланні звукового бар'єруЦей вибух, спричинений злиттям ударних хвиль навколо літака, — це не просто дратівливий шум: він може спричиняти сильну вібрацію, деренчати вікна та створювати всілякі скарги на землі, аж до того, що це призведе до... Чіткі заборони на надзвукові польоти над сушею у таких країнах, як Сполучені Штати.

Конкорд, ікона цивільної авіації 20-го століття, був найяскравішим прикладом цих обмежень. Він літав на шалених швидкостях між Європою та Америкою, але Він міг скористатися своїми надзвуковими можливостями лише над океаном.далеко від міст. Це обмеження, у поєднанні з витратами та експлуатаційними проблемами, зрештою призвело до його виведення з експлуатації у 2003 році, залишивши прогалину у високошвидкісному транспорті.

X-59 був створений саме для вирішення цієї проблеми. NASA та Lockheed Martin розробили літак, розроблений з нуля для різко зменшити акустичний вплив надзвукового польотуІдея не стільки в тому, щоб їхати швидше за будь-кого іншого, скільки досягти при подоланні звукового бар'єру, замість вибуху, порівнянного з вибухом, на землі це лише сприймається глухий удар або «легке постукування», як описує сама компанія.

Звідси й внутрішня назва технології, вбудованої в пристрій: тихий надзвуковийабо надзвуковий безшумнийЯкщо цей підхід спрацює, влада може переглянути правила, які десятиліттями забороняли високошвидкісні комерційні рейси над густонаселеними районами, включаючи значну частину Європи.

Екстремальний дизайн для приборкання ударних хвиль

Щоб досягти цього висококонтрольованого акустичного ефекту, інженери обрали дуже нетрадиційний дизайнX-59 має довжину близько 30 метрів, але має розмах крил лише 8,9 метра та довгий, тонкий і загострений фюзеляжВін більше нагадує аеродинамічний олівець, ніж типовий пасажирський літак. Така геометрія — не просто естетична примха: кожен сантиметр конструкції був розрахований таким чином, щоб формувати поведінку ударних хвиль.

El надзвичайно довгий і гострий ніс Він відповідає за «підготовку» повітря задовго до того, як воно досягне решти фюзеляжу, розділяючи та розподіляючи ударні хвилі замість того, щоб дозволити їм об'єднатися в єдиний потужний хвильовий фронт. тонкі крила та ретельно налаштовані керуючі поверхні Вони також сприяють поступовому розподілу збурень, завдяки чому звук, який досягає землі, більше схожий на приглушений удар, ніж на детонацію.

Ще один вражаючий аспект полягає в тому, що X-59 не є літаком, створеним повністю з нуля. Lockheed Martin вирішила скористатися перевагами компонентів, які вже випробувані у винищувачах, таких як F-16 та F-15Це передбачає, наприклад, інтеграцію шасі від F-16 та систем життєзабезпечення від існуючих військових платформ. Поєднання перевірених компонентів з новими технологіями знижує ризики та дозволяє зосередити зусилля на справді інноваційному аспекті: контролі надзвукового шуму.

Згідно з даними, наданими самою програмою, Розрахункова крейсерська швидкість X-59 становить 1,4 Маха., що еквівалентно приблизно 1.580 кілометр на годину, на приблизній висоті 16 700 метрів (близько 55 000 футів). Хоча Перший політ було здійснено на дозвуковій швидкості, близько 370 км/год, та на висоті близько 3,5 кілометрів.Мета тестової кампанії — поступово розширювати межі, доки ці цифри не будуть досягнуті.

Літаюча лабораторія, яка змінить правила

Незважаючи на свій футуристичний вигляд, X-59 не призначений для перевезення пасажирів, а також не є прототипом комерційного літака.NASA чітко презентує це як експериментальну платформу, призначену для збору даних, як технічних, так і соціальних, які будуть основою для регуляторних змін у міжнародному масштабі.

Проєкт інтегровано в Місія NASA QuestМета проєкту — продемонструвати, що тихий надзвуковий політ є життєздатним, і на основі цього надати інформацію авіаційним органам США, Європи та інших країн, щоб вони могли вивчити огляд чинних правил. Агентство наполягає на тому, що X-59 є... інструмент, що прокладе шлях для майбутніх комерційних дизайнівне готовий до продажу продукт.

У найближчі роки план передбачає візьміть X-59, щоб пролетіти над різними населеними пунктамияк у відносно ізольованих районах, так і над більш населеними пунктами, завжди з дотриманням звичайних запобіжних заходів для випробувальної програми такого типу. Метою буде запис фактичного рівня шуму на землі та, перш за все, оцінити, як люди сприймають цей новий тип «звукового вибуху» ослаблений.

Цей етап перенаселених рейсів вважається ключовим, оскільки отримані дані будуть надіслані до Федерального управління цивільної авіації США (FAA) та міжнародних організацій, таких як ICAO, які мають вплив на розробка нормативних актів, які також впливають на європейський повітряний простірЯкщо докази показують, що вплив шуму є низьким та прийнятним, Це відкриє шлях для майбутнього оновлення поточних обмежень..

Варто зазначити, що місія зазнала кількох коригувань у графіку. NASA визнало, що виявлені збої в резервних системах та неочікувану поведінку критичних компонентів Вони змусили затримати перший рейс, спочатку запланований на раніше. Однак агентство інтерпретує ці невдачі як гарантію: виявлення їх на місці дозволило їм Удосконалити конструкцію та збільшити запас міцності у рамках підготовки до повітряних випробувань.

Перший політ: 67 хвилин, що стали поворотним моментом

X-59 злетів на світанку з об'єктів Skunk Works у Палмдейлі (Каліфорнія)Підрозділ Lockheed Martin, відомий розробкою передових проектів з високим ступенем конфіденційності. Під час цього першого польоту літак супроводжував дослідницький літак NASA Boeing F/A-18, відповідальний за спостереження за їхньою поведінкою, відеозйомку та забезпечення безпеки.

За штурвалом був пілот-випробувач NASA. Нільс Ларсонякий завершив політ приблизно 67 хвилин. На цьому початковому етапі інженери вирішили бути дуже консервативними: Літак підтримував дозвукову швидкість з випущеними шасі. протягом усієї подорожі на відносно невеликій висоті, з основною метою перевірки нормальної роботи систем керування.

Під час подорожі X-59 Він пролетів над територією між Палмдейлом та регіоном Едвардс.Зрештою, він стане операційно залежним від Дослідницького центру Армстронга NASA, також у Каліфорнії. Цей об'єкт стане основою наступних випробувальних кампаній, складність яких поступово зростатиме: спочатку буде перевірено керування в різних режимах польоту, а пізніше метою буде досягнення... Розрахункова швидкість становить 1,4 Маха на висоті приблизно 55 000 футів..

Хоча його надзвукові можливості ще не використовуються, NASA вважає, що Цей перший політ є вирішальним кроком до майбутнього, де високошвидкісні польоти знову стануть звичайним явищем, але без шумового впливу, який колись впливав на життя тих, хто жив під траєкторіями польоту Конкорду.

Представники Lockheed Martin наголосили, що X-59 є приклад того типу інновацій, які прагне просувати аерокосмічна галузьДжон Кларк, віцепрезидент і генеральний менеджер Skunk Works, заявив, що безшумна надзвукова місія матиме «тривалий та трансформаційний» вплив на людей у ​​всьому світі. відкривають можливості для швидшого повітряного транспорту сумісні з наземними громадами.

З огляду на те, що X-59 вже в повітрі, а попереду ще низка випробувань, авіація робить рішучий крок до етапу, на якому... Повторне подолання звукового бар'єру більше не могло бути синонімом шуму та перешкод.Те, що сьогодні є експериментальним прототипом у небі над Каліфорнією, може через кілька років вплинути на те, як проектуються та регулюються літаки. З'єднайте Європу, Америку та решту світу в часи, які ще не так давно здавалися науковою фантастикою..