NASA:lla on paljon kokemusta yliäänikoneiden kehittämisestä. Itse asiassa NASA sai alkunsa supersonic-alusten testaamisesta, kun se tunnettiin vielä nimellä National Advisory Committee for Aeronautics (NACA). Alkaen Kello X-1 , perinne käyttää X-lentokoneita ja muita kokeellisia lentokoneita jatkuu ja on edennyt hypersonic scramjet- ja avaruuslentokoneiksi (kuten X-37 ).
Ja nyt, ensimmäistä kertaa vuosikymmeniin, NASA pyrkii kehittämään uutta yliäänilentokonetta. Mutta kun aiemmat lentokoneet kehitettiin nopeusennätysten rikkomiseksi, tämän uusimman X-koneen tarkoituksena on luoda Hiljainen yliääniliikenne (QueSST). NASA toivoo, että tämä alus tarjoaa tärkeitä tietoja, jotka voivat mahdollistaa kaupallisen yliäänilentokoneen kehittämisen maalla.
Tätä tarkoitusta varten NASA myönsi 2. huhtikuuta 247,5 miljoonan dollarin sopimuksen Lockheed Martin Aeronautics Companylle X-koneen rakentamisesta ja toimittamisesta viraston Armstrongin lentotutkimuskeskus Kaliforniassa vuoden 2021 loppuun mennessä. Kuten NASAn ilmailun apulaishallinnoija Jaiwon Shin totesi äskettäisessä NASA:ssa Lehdistötiedote Tämä projekti on kuin NASA-tutkimuksen vanhojen aikojen uudelleenkäynti.
Bell X-1, jossa Chuck Yeager 'rikkoi' äänivallin vuonna 1947. Kiitokset: NASA
'On erittäin jännittävää palata suunnittelemaan ja lentämään X-lentokoneita tässä mittakaavassa', hän sanoi. 'Pitkä perinteemme ratkaista yliäänilennon tekniset esteet kaikkien hyödyksi jatkuu.'
Aiemmin kaupalliset yliäänilennot olivat saatavilla ihmisille, joilla oli niihin ainakin varaa. Näitä olivat brittiläis-ranskalainen Concorde (joka toimi vuoteen 2003 asti) ja venäläinen Tupolev Tu-144 (eläkkeelle vuonna 1983). Nämä alukset eivät kuitenkaan kyenneet suorittamaan yliäänilentoa maan päällä, koska äänivallin rikkominen aiheuttaisi äänipuomin – joka on erittäin kovaa ja mahdollisesti haitallista.
Tämän seurauksena nykyinen Liittovaltion ilmailuhallinto (FAA) määräykset kieltävät yliäänilennot maan päällä. Tämän uusimman lentokoneen, joka tunnetaan nimellä Low-Boom Flight Demonstrator, tarkoitus on suorittaa yliäänilentoa, jotka luovat äänipuomeja, jotka ovat niin hiljaisia, että ihmiset ovat käytännössä huomaamattomia maassa. Keskeistä on, kuinka X-lentokoneen ainutlaatuisen muotoinen runko tuottaa yliääniaaltoja.
Perinteisissä lentokonemalleissa shokkiaallot sulautuvat yhteen, kun ne laajenevat poispäin lentokoneen nenästä ja hännästä, jolloin syntyy kaksi erillistä äänipuomia. Sitä vastoin X-lentokoneen runkorakenne lähettää shokkiaallot pois lentokoneesta tavalla, joka estää niitä pääsemästä yhteen. Sen sijaan maahan lähetetään paljon heikompia iskuaaltoja, jotka kuultaisiin sarjana pehmeitä töksähdyksiä.
Tätä muunneltua Northrop F-5E -suihkukonetta käytettiin vuonna 2003 NASAn Shaped Sonic Boom Demonstration -ohjelmassa, joka on onnistunut yritys osoittaa, että lentokoneen muotoa voidaan käyttää vähentämään sen luomien äänipuomien voimakkuutta yliäänilennolla. Kiitos: NASA
NASA on testannut ideaa 1960-luvulta lähtien ajoneuvoilla, kuten F-5E Tiger II -hävittäjällä. Tämä lentokone, joka lensi koelentoja vuosina 2003-2004 osana NASA:ta Muotoiltu Sonic Boom -esittely Ohjelmalla oli ainutlaatuisen muotoinen nenä ja se osoitti, että puomin alentava teoria oli järkevä. Uudempi lennon testaus , tuulitunnelitestit ja kehittyneet tietokonesimulaatiotyökalut ovat myös osoittaneet, että tekniikka toimii.
Kuten Peter Coen, NASAn kaupallisen superääniteknologian projektipäällikkö, totesi :
'Olemme saavuttaneet tämän tärkeän virstanpylvään vain sen työn ansiosta, jota NASA on johtanut monien kumppaneidensa kanssa muista valtion virastoista, ilmailuteollisuudesta ja tulevaisuuteen suuntautuneista akateemisista instituutioista kaikkialla.'
X-planen kokoonpano tulee olemaan perustuu QueSST-suunnitteluun jonka Lockheed Martin kehitti vuonna 2016 yhteistyössä NASAn kanssa ja joka suoritti testauksen NASAn Glenn Research Centerin tuulitunnelissa 2017 . Ehdotetun lentokoneen pituus on 28,65 metriä (94 jalkaa), sen siipien kärkiväli on noin 9 metriä (29,5 jalkaa) ja lentoonlähtöpaino 14 650 kg (32 300 paunaa).
Yrityksen suunnittelun mukaan X-lentokoneen voimanlähteenä on yksi General Electric F414 -moottori, jota F/A-18E/F-hävittäjät käyttävät. Sitä lentää yksi lentäjä, ja sen huippunopeus on 1,5 Machia (1590 km; 990 mph) ja nopeus 1,42 Machia (1513 km; 940 mph) matkalentokorkeudessa 16 764 metriä (55 000 jalkaa).
Kuva NASA:n suunnittelemasta Low Boom Flight Demonstration -lentokoneesta, kuten hahmoteltiin projektin alustavassa suunnittelukatsauksessa viime viikolla. Kiitokset: NASA / Lockheed Martin
Kuten Shin totesi, X-planin kehittäminen on yhteistä työtä, jossa ovat mukana kaikki NASAn ilmailututkimuskeskukset:
'NAsalla on niin monia ihmisiä, jotka ovat tehneet parhaansa saadakseen meidät tähän pisteeseen. Heidän työnsä tähänastisen ja tulevan työn ansiosta voimme käyttää tätä X-lentokonetta tuottamaan tieteellisesti kerättyä yhteisön vastausdataa, joka on kriittistä nykyisten sääntöjen muuttamisessa ilmailun muuttamiseen!
Ohjelma on jaettu kolmeen vaiheeseen, jotka on alustavasti suunniteltu jatkuvaksi vuosina 2019–2025. Vaihe yksi, joka kestää vuosina 2019–2021, koostuu kriittisestä suunnittelun arvioinnista rakentamisen valmistelussa. Jos onnistuu, rakentaminen alkaa klo Lockheed Martinin Skunk Work Palmdalessa sijaitsevaan laitokseen, jota seurasi sarja testilentoja ja huipentui aluksen toimittamiseen NASA:lle.
Vaihe kaksi, jonka on määrä alkaa vuonna 2022, koostuu NASA:n X-koneen lennostamisesta yliäänikoealueella Edwardsin ilmavoimien tukikohdan yllä Etelä-Kaliforniassa, jotta voidaan nähdä, onko se turvallista toimia kansallisessa ilmatilajärjestelmässä. Kolmas vaihe, joka kestää vuosina 2023–2025, koostuu ensimmäisistä yhteisön vastaustestilennoista (jotka järjestetään Armstrongin ilmavoimien tukikohdasta), joita seuraavat testilennot neljästä kuuteen Yhdysvaltain kaupunkiin.
Näistä yhteisön vastaustesteistä kerätyt tiedot toimitetaan sitten FAA:lle ja Kansainvälinen siviili-ilmailujärjestö (ICAO) – tällä hetkellä toimitettavana vuonna 2025 – jotta he voivat ottaa käyttöön uusia sääntöjä, jotka perustuvat havaittuun äänitasoon. Jos Low-Boom Flight Demonstrator osoittautuu tehokkaaksi, kaupalliset yliäänilennot maan päällä voivat vihdoin tulla toteutettavissa.
Ja muista nauttia tästä videosta X-lentokoneen kehityksestä NASA:n luvalla:
Lisälukemista: NASA