Fluturimi testues i NASA-s synon të ndihmojë rikthimin e udhëtimeve komerciale supersonike

Rreth një orë pas lindjes së diellit mbi shkretëtirën Mojave të Kalifornisë Jugore, avioni më i ri eksperimental supersonik i NASA-s u ngrit në qiell për herë të parë të martën. X-59 Quesst (Teknologjia e Qetë Supersonike) është projektuar për të ulur zhurmën e një bumi zanor kur një avion thyen barrierën e zërit, duke hapur rrugën për avionët e ardhshëm komercialë që të fluturojnë me shpejtësi supersonike mbi tokë.

Avioni ajror, i ndërtuar nga Skunk Works i Lockheed Martin, u ngrit nga Fabrika 42 e Forcave Ajrore të SHBA-së në Palmdale të Kalifornisë. I drejtuar nga Nils Larson, piloti kryesor i testimit të NASA-s për X-59, fluturimi i parë vërtetoi aftësinë ajrore dhe sigurinë e avionit përpara se të ulej rreth një orë pas ngritjes pranë Qendrës Kërkimore të Fluturimeve Armstrong të NASA-s në Edwards të Kalifornisë.

“X-59 është një simbol i zgjuarsisë amerikane”, tha në një deklaratë administratori në detyrë i NASA-s, Sean Duffy. “Është pjesë e ADN-së sonë – dëshira për të shkuar më larg, më shpejt dhe madje më qetësisht se kushdo tjetër.”

Avionëve komercialë u ndalohet të fluturojnë me shpejtësi supersonike mbi tokë në SHBA për shkak të ndërprerjes që shkakton thyerja e barrierës së zërit në tokë, duke lëshuar një bum të lartë zanor që mund të dridhë dritaret dhe të aktivizojë alarmet. Concorde, i cili ishte i vetmi avion komercial supersonik i suksesshëm, ishte i kufizuar të fluturonte me shpejtësi supersonike vetëm mbi oqeane.

Kur një aeroplan i afrohet shpejtësisë së zërit, valët e presionit grumbullohen në sipërfaqen e aeroplanit. Këto zona me presion të lartë bashkohen në valë të mëdha goditëse kur aeroplani kalon në shpejtësi supersonike, duke prodhuar bubullimën e dyfishtë të një bumi sonik.

X-59 do të gjenerojë një “goditje zanore” më të ulët falë dizajnit të tij unik. Atij iu dha një hundë e gjatë dhe e hollë që përbën rreth një të tretën e gjatësisë totale dhe thyen valët e presionit që përndryshe do të bashkoheshin me pjesë të tjera të aeroplanit. Motori u montua sipër trupit të X-59, në vend që të ishte poshtë si në një avion luftarak, për të mbajtur një pjesë të poshtme të lëmuar që kufizon valët e goditjes dhe gjithashtu për të drejtuar valët e zërit lart në qiell në vend që të drejtohen poshtë drejt tokës. NASA synon t’u ofrojë të dhëna kyçe prodhuesve të avionëve në mënyrë që ata të mund të ndërtojnë aeroplanë supersonikë më pak të zhurmshëm.

X-59 është një avion reaktiv me një vend dhe një motor të vetëm. Është 99.7 metra i gjatë dhe 29.5 metra i gjerë, duke e bërë pothuajse dy herë më të gjatë se një avion luftarak F-16, por me një hapje krahësh pak më të vogël. Kabina dhe sedilja e nxjerrjes së avionëve të X-59 vijnë nga avioni stërvitor i avionëve T-38, ingranazhi i uljes nga një F-16 dhe butoni i kontrollit nga avioni sulmues i fshehtë F-117. Motori i tij, një General Electric F414 i modifikuar nga avioni luftarak F/A-18, do t’i lejojë avionit të fluturojë me Mach 1.4, rreth 925 mph, në një lartësi prej 55,000 metrash. Kjo është pothuajse dy herë më e lartë dhe dy herë më e shpejtë se sa fluturojnë zakonisht avionët komercialë.

Ndoshta ndryshimi më i habitshëm në X-59 është se nuk ka një dritare qelqi në kabinën e pilotit. Në vend të kësaj, kabina është plotësisht e mbyllur për të qenë sa më aerodinamike të jetë e mundur, dhe piloti shikon një kamerë të botës së jashtme në një monitor 4K të njohur si Sistemi i Dukshmërisë së Jashtme.

Nuk mund të shikosh shumë qartë përmes xhamit kur e shikon nga një kënd shumë i cekët, kështu që duhet të kesh një pjerrësi të caktuar të ekranit të pamjes për të pasur cilësi të mira optike, dhe kjo do të zhvillonte një valë të fortë goditëse që do të prishte vërtet karakteristikat e bumit të ulët të aeroplanit, thotë Michael Buonanno, drejtuesi i automjeteve ajrore për X-59 në Lockheed Martin.

Për këtë fluturim të parë, X-59 fluturoi në një lartësi më të ulët dhe me rreth 340 km/orë, sipas NASA-s. Gjatë testeve të ardhshme, avioni do të rrisë gradualisht shpejtësinë dhe lartësinë e tij derisa të bëhet supersonik, tha NASA, gjë që ndodh me rreth 659 km/orë në 55,000 këmbë, ose 761 km/orë në nivelin e detit. Shpejtësia e zërit ndryshon sipas temperaturës dhe në një shkallë më të vogël të presionit , duke bërë që ajo të ulet në lartësi më të mëdha.

“Objektivi kryesor në fluturimin e parë është thjesht ulja”, thotë për WIRED James Less , një pilot projekti për X-59, i cili do të kryejë fluturime të ardhshme. Less fluturoi një avion luftarak F-15 në formacion me X-59 si avion mbështetës gjatë fluturimit, duke vëzhguar avionin e ri eksperimental për çdo problem.

Po kërkoj çdo gjë jashtë aeroplanit që piloti nuk mund ta shohë», thotë Less. Në përgjithësi, gjëja e parë që ai do të kontrollonte është nëse ingranazhi i uljes është tërhequr me sukses, por në këtë fluturim fillestar X-59 e la qëllimisht ingranazhin e uljes të ulur. «Nëse aeroplani po rrjedh ndonjë lloj lëngu, qoftë karburant apo hidraulik, si pilot ndjekjeje, zakonisht mund ta shihni këtë… Gjithashtu, po kërkoj trafik tjetër, trafik ajror, vetëm për t’ia treguar atij këtë.

Pas uljes me sukses të X-59 në Armstrong, inxhinierët e NASA-s dhe Lockheed Martin do të shqyrtojnë të dhënat e fluturimit për t’u përgatitur për fluturimet e ardhshme më të shpejta të avionit.

Sistemi i Dukshmërisë së Jashtme është vetëm një nga teknologjitë moderne të nevojshme për të ndërtuar një aeroplan me bum të ulët si X-59. Dekada të tëra kërkimesh kompjuterike në dinamikën e lëngjeve dhe testime në tunelet e erës u deshën gjithashtu për të arritur në projektin përfundimtar.

“Kemi pasur vërtet mundësinë të kalojmë shumë kohë në aplikimin e dinamikës llogaritëse të fluideve në këto avionë me bum të ulët”, thotë për WIRED Lori Ozoroski, menaxherja e projektit të teknologjisë supersonike komerciale në NASA. “Kemi kaluar nga kjo fushë llogaritëse rreth një aeroplani me diçka që ka disa milionë qeliza ndërsa ndan hapësirën përreth tij në… gjëra me disa milionë qeliza, dhe tani po shtyjmë përpara një miliard qeliza.”

Sapo X-59 të fillojë të funksionojë, hapi tjetër do të jetë të sigurohemi që bubullimat më të qeta sonike të jenë vërtet të tolerueshme për njerëzit në tokë.

Kemi planifikuar një fushatë testimi ku do të fluturojmë mbi komunitete të ndryshme në SHBA, duke i anketuar ata me anë të një ankete dhe duke kuptuar se sa të bezdisur janë njerëzit, thotë Ozoroski. Fluturimet do të prodhojnë bum zanor si të lartë ashtu edhe të qetë për të parë se si reagojnë njerëzit, shpjegon ajo.

“Plani ynë është të mbledhim të gjitha këto të dhëna, duke bërë teste afërsisht njëmujore në disa vende në të gjithë vendin, dhe më pas t’ia ofrojmë të gjitha këto të dhëna FAA-së dhe komunitetit rregullator ndërkombëtar për të provuar të vendosim një limit të zhurmës, në vend të limitit të shpejtësisë.”

Nëse programi ka sukses, ai mund të hapë rrugën për avionë të rinj komercialë supersonikë që do ta përgjysmonin kohën e udhëtimit, diçka që kompani të tilla si Boom Supersonic po përpiqen ta arrijnë.

Avioni reaktiv i është bashkuar radhëve të aeroplanëve inovativë X të NASA-s, që datojnë pothuajse 80 vjet më parë, me Bell X-1 që Chuck Yeager pilotoi në fluturimin e parë me shpejtësi më të madhe se zëri në vitin 1947.

U rrita duke lexuar Shkencën Popullore dhe Mekanikën Popullore dhe duke lexuar për aeroplanët X në Edwards, dhe kurrë nuk e imagjinoja se do të isha në një pozicion për të bërë diçka të tillë, thotë Less, i cili mezi pret radhën e tij në pozicionin e X-59. Ky do të jetë kulmi i karrierës sime.