NASA ma duże doświadczenie w projektowaniu samolotów naddźwiękowych. W rzeczywistości testowanie jednostek naddźwiękowych było sposobem, w jaki NASA rozpoczęła swoją działalność, gdy była jeszcze znana jako Krajowy Komitet Doradczy ds. Aeronautyki (NACA). Począwszy od Bell X-1, tradycja korzystania z samolotów X i innych samolotów eksperymentalnych trwa i rozwija się do hipersonicznych scramjetów i statków kosmicznych (takich jak X-37).
A teraz, po raz pierwszy od dziesięcioleci, NASA chce opracować nowy samolot naddźwiękowy. Ale podczas gdy poprzednie samoloty zostały opracowane ze względu na bicie rekordów prędkości, celem tego najnowszego samolotu X jest stworzenie cichego transportu naddźwiękowego (QueSST). NASA ma nadzieję, że ten statek dostarczy kluczowych danych, które mogłyby umożliwić rozwój komercyjnych naddźwiękowych podróży lotniczych nad lądem.
W tym celu NASA 2 kwietnia zawarła kontrakt o wartości 247,5 miliona dolarów z Lockheed Martin Aeronautics Company na budowę samolotu X i dostarczenie go do Armstrong Flight Research Center w Kalifornii do końca 2021 roku. Jako Jaiwon Shin, zastępca administratora NASA w aeronautyka, wskazana w ostatniej informacji prasowej NASA, ten projekt przypomina powrót do dawnych czasów badań NASA.
„To bardzo ekscytujące powrót do projektowania i latania samolotami X w tej skali” - powiedział. „Nasza długa tradycja rozwiązywania technicznych barier lotu naddźwiękowego z korzyścią dla wszystkich trwa nadal”.
W przeszłości dostępne były naddźwiękowe loty komercyjne dla osób, które mogły sobie na nie pozwolić. Były to między innymi brytyjsko-francuska Concorde (działająca do 2003 r.) I rosyjski Tupolew Tu-144 (wycofany w 1983 r.). Statki te nie były jednak w stanie wykonywać lotów naddźwiękowych nad lądem z powodu tego, jak przełamanie bariery dźwiękowej spowodowałoby boom dźwiękowy - które są niezwykle głośne i potencjalnie szkodliwe.
W rezultacie obecne przepisy Federalnej Administracji Lotniczej (FAA) zakazują lotów naddźwiękowych nad lądem. Celem tego najnowszego samolotu - znanego jako Low-Boom Flight Demonstrator - jest prowadzenie lotów naddźwiękowych, które tworzą tak cichy huk dźwięków, że będą praktycznie niezauważalne dla ludzi na ziemi. Kluczem jest to, w jaki sposób unikalny kształt kadłuba samolotu X generuje naddźwiękowe fale uderzeniowe.
W konwencjonalnych konstrukcjach samolotów fale uderzeniowe zlewają się, gdy oddalają się od nosa i ogona samolotu, powodując dwa wyraźne boomy dźwiękowe. Natomiast konstrukcja kadłuba samolotu X wysyła fale uderzeniowe z dala od samolotu w sposób uniemożliwiający ich zbliżenie. Zamiast tego na ziemię wysyłane są znacznie słabsze fale uderzeniowe, które byłyby słyszalne jako seria miękkich uderzeń.
Od lat 60. ubiegłego wieku NASA testuje ten pomysł, używając pojazdów takich jak myśliwiec F-5E Tiger II. Ten samolot, który leciał lotami testowymi w latach 2003-2004 w ramach programu demonstracyjnego NASA Shaped Sonic Boom, miał unikalnie ukształtowany nos i pokazał, że teoria ograniczania wysięgnika jest dobra. Nowsze testy w locie, testy w tunelu aerodynamicznym i zaawansowane narzędzia do symulacji komputerowych również wskazują, że technologia będzie działać.
Jak stwierdził Peter Coen, kierownik projektu Commercial Supersonic Technology w NASA:
„Osiągnęliśmy ten ważny kamień milowy tylko dzięki pracy, którą NASA prowadziła wraz z wieloma partnerami z innych agencji rządowych, przemysłu lotniczego i przyszłościowych instytucji akademickich na całym świecie”.
Konfiguracja X-samolotu będzie oparta na projekcie QueSST, który Lockheed Martin opracował w 2016 roku we współpracy z NASA i który zakończył testy w tunelu aerodynamicznym w Glenn Research Center w NASA w 2017 roku. Proponowany samolot będzie miał długość 28,65 metra (94 stopy), rozpiętość skrzydeł około 9 metrów (29,5 stóp) i masę startową 14 650 kg (32 300 funtów).
W oparciu o projekt firmy samolot X będzie napędzany pojedynczym silnikiem General Electric F414, takim samym jak myśliwce F / A-18E / F. Będzie latał jeden pilot i będzie miał maksymalną prędkość Mach 1,5 (1590 km; 990 mil / h) i prędkość Mach 1,42 (1513 km; 940 mil / h) na wysokości przelotowej 16764 metrów (55 000 stóp).
Jak wskazał Shin, opracowanie X-planu jest wspólnym wysiłkiem obejmującym wszystkie ośrodki badawcze aeronautyki NASA:
„W NASA jest tak wielu ludzi, którzy dołożyli wszelkich starań, aby doprowadzić nas do tego punktu. Dzięki ich dotychczasowej i przyszłej pracy będziemy mogli wykorzystać ten samolot X do wygenerowania naukowo zebranych danych dotyczących reakcji społeczności, mających kluczowe znaczenie dla zmiany obecnych zasad przekształcania lotnictwa! ”
Program jest podzielony na trzy etapy, które wstępnie zaplanowano na lata 2019-2025. Faza pierwsza, która potrwa od 2019 do 2021 roku, będzie polegać na krytycznym przeglądzie projektu w ramach przygotowań do budowy. Jeśli się powiedzie, budowa rozpocznie się w zakładzie Lockheed Martin Skunk Work w Palmdale, po czym nastąpi seria lotów testowych, których zwieńczeniem będzie dostarczenie jednostki do NASA.
Druga faza, zaplanowana na 2022 r., Będzie polegać na tym, że NASA leci samolotem X w naddźwiękowym zakresie testowym nad bazą lotniczą Edwards w południowej Kalifornii, aby sprawdzić, czy jest bezpieczny dla operacji w krajowym systemie przestrzeni powietrznej. Faza trzecia, trwająca od 2023 r. Do 2025 r., Będzie składać się z pierwszych lotów testowych w społeczności (wykonanych z bazy Sił Powietrznych Armstrong), a następnie kolejnych lotów testowych w czterech do sześciu miastach USA.
Dane zebrane z tych testów reakcji społeczności zostaną następnie dostarczone do FAA i Międzynarodowej Organizacji Lotnictwa Cywilnego (ICAO) - obecnie ukierunkowanej na dostawę w 2025 r. - aby mogły one przyjąć nowe zasady w oparciu o postrzegany poziom hałasu. Jeśli demonstrator lotów z niskim wysięgnikiem okaże się skuteczny, komercyjne naddźwiękowe loty nad lądem mogą w końcu stać się wykonalne.
I koniecznie obejrzyj ten film o rozwoju X-samolotu, dzięki uprzejmości NASA:
