НАСА Програма X-Plane съществува от 70 години. През тези десетилетия агенцията е разработила серия от самолети и ракети, за да изпробва различни технологии и напредък в дизайна. Сега НАСА разреши най-новия, X-59, за окончателно сглобяване.
В X-59 е дизайн на свръхзвуков самолет. Пълното му име е самолетът X-59 Quiet SuperSonic Technology (QueSST). Вместо да настоява за по-високи скорости или по-високи височини като някои предишни X-Plane, X-59 е проектиран да разбие звуковата бариера без звуковия бум. X-59 ще произведе не повече от силен удар, ако изобщо има нещо, когато премине звуковата бариера.
Предварителният проект за X-59 започна през февруари 2016 г. НАСА искаше да разработи свръхзвуков самолет, който да елиминира звуковия бум. Свръхзвуковите самолети съществуват от известно време и са служили като самолети на търговски авиокомпании. Concorde беше в експлоатация до 2003 г., но издайническият звуков бум, който създаде Concorde, е проблематичен: Concorde беше разрешен само за полети през океана, тъй като шумът беше твърде силен за населените райони.
Но скоростта на свръхзвуковия самолет е трудно да се устои. Дизайнерите вярваха, че формата на самолета може да бъде променена, за да се премахне звуковата стрелба и да се върне свръхзвуковият самолет в експлоатация. Един ранен тестов самолет, Northrop F5-E, имаше специално оформен нос, който дизайнерите се надяваха да намали или премахне звуковия бум.
Northrop F5-E е нещо като предшественик на X-59. Неговият нос с форма на пеликан е проектиран да намали звуковия бум, който се усеща и чува от хората на земята. Кредит на изображението: НАСА
„Тази модификация, която направи предната част на F-5E донякъде наподобяваща клюна на пеликан, беше внимателно оформена, за да промени модела на ударните вълни, които би генерирал, докато летеше по-бързо от скоростта на звука“, каза Лорънс Р. Бенсън, авторът на 'Quieting the Boom', книга за дизайна на свръхзвукови самолети.
В звуков удар че джетовете излъчват няма нищо общо с двигателя. Бумът идва от ударни вълни, които се обединяват след удара на самолет, когато той наруши звукова бариера . И въпреки че на отделен наблюдател звучи, че бумът е едно събитие, това не е така. Стрелбата е непрекъсната, докато самолетът се движи по-бързо от скоростта на звука.
Наблюдателите не чуват нищо, докато ударната вълна по ръбовете на конуса не пресече тяхното местоположение. Кредит на изображението: от I, Melamed katz, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2488207
X-59 постига намаленото си ниво на шум с помощта на така наречените „канари“. Канардите са малки предни крила, които седят пред основните крила. Те оформят ударните вълни и не им позволяват да се слеят зад самолета. Заедно с дългата тясна въздушна рамка на X-59, канадите трябва да намалят шума от самолета до еквивалента на затваряне на вратата на кола.
Една от дизайнерските отстъпки на X-59 е, че пилотската кабина има ограничена видимост напред. За да се заобиколи това, самолетът ще трябва да бъде оборудван с Система за външна видимост (XVS.) XVS е система от сензори, изчислителни и дисплейни технологии, които ще наслагват важна информация за полета върху дисплеите на пилотската кабина, включително визуални средства за подходи към летището, излитане и кацане. Резултатът е един вид „виртуална реалност“ или разширена реалност на предната зрителна линия на самолета.
X-59 има малки предни крила, наречени канари, които помагат за оформянето на ударните вълни зад самолета, като им пречат да се слеят и да произведат звуков удар. Кредит на изображението: НАСА – обществено достояние.
Сега НАСА има обяви че X-59 е преминал критичната точка за вземане на решение-D (KPD-D), един вид окончателен преглед преди сглобяването. След като самолетът е готов за тестови полети, служителите на НАСА ще се срещнат отново в края на 2020 г., за да одобрят първия полет на самолета през 2021 г.
„С завършването на KDP-D показахме, че проектът върви по график, добре е планиран и в ход. Разполагаме с всичко, за да продължим тази историческа изследователска мисия за гражданите на нацията, пътуващи по въздух“, каза Боб Пиърс, асоцииран администратор на НАСА за аеронавтика, в прессъобщение .
След като лети, ще бъде тестван строго с помощта на цивилни наблюдатели на земята. Той ще бъде полет над избрани общности в САЩ, които ще докладват своите наблюдения върху звука на самолета. Това има за цел да прецени възприятието на обществеността за самолета и да подпомогне разработването на нови насоки за полети за бъдещи свръхзвукови самолети.
НАСА използва уникален метод за визуализиране на звуковите вълни, генерирани от свръхзвуков самолет. Нарича се ' Шлирен фотография ” и е разработен за първи път през 1864 г., за да снима потока на течности. НАСА направи големи крачки, използвайки го за изобразяване на ударни вълни на самолети и това беше ключова част от развитието на X-59.
Това schlieren изображение на ударни вълни, създадени от T-38C в свръхзвуков полет, беше заснето с помощта на ръба на слънцето като източник на светлина и след това обработено с код, разработен от НАСА. Кредит: НАСА.
X-59 се произвежда от Lockheed-Martin в техния завод на Skunk Works в Калифорния. Очаква се самолетът да струва около 250 милиона долара. До по-късно 2020 г. окончателното сглобяване трябва да бъде завършено.
Изображение на основното сглобяване на X-59.
Кредити: Lockheed Martin
Повече ▼:
- Съобщение за печата: Тихият свръхзвуков изследователски самолет на НАСА X-59 е одобрен за окончателно сглобяване
- Съобщение за печата: Тестването на X-59 Virtual Forward Window е успешно
- Вселената днес: Това е действителна снимка на ударните вълни от свръхзвукови джетове, взаимодействащи помежду си
