NASA krijon një mjet për të parashikuar zhurmën supersonike të avionit në ngritje

Studiuesit e NASA-s kryen kohët e fundit një seri fluturimesh për të regjistruar tingujt e motorëve reaktivë me qëllim përdorimin e këtyre të dhënave për të ndihmuar në parashikimin e mënyrës se si mund të tingëllojnë motorët e ardhshëm të projektuar për përdorim nga aeroplanët me aftësi supersonike në ngritje.

Testi Learjet Acoustic Flight u zhvillua në Aeroportin Ndërkombëtar të Niagara Falls në Nju Jork, ku motorët binjakë të një Learjet 25 në pronësi të Calspan Corporation të Buffalo, Nju Jork, siguruan tingullin teksa avioni fluturonte në kushte të ndryshme.

“Ne zgjodhëm një Learjet 25 sepse motorët e tij janë të ngjashëm me atë që mund të tingëllojë një aeroplan i ardhshëm komercial supersonik,” tha Brenda Henderson, hetuesja kryesore e NASA-s për testin e fluturimit.

Krijimi i një mjeti modelimi të aftë për të parashikuar nivelet e zhurmës së avionëve të ardhshëm supersonikë gjatë ngritjes dhe uljes mund të ndihmojë rregullatorët amerikanë dhe ndërkombëtarë të marrin vendime të informuara për vendosjen e standardeve të nivelit të zhurmës të pranueshme për publikun.

Learjet fluturoi gjithsej katër fluturime, gjatë të cilave përfundoi 73 fluturime në rreth 500 metra lartësi. U studiuan gjashtë kushte të ndryshme të motorit.

Në të njëjtën kohë, një dron i vogël i pilotuar nga distanca fluturoi në mënyrë të sigurt aty pranë, duke mbledhur të dhëna të motit për të kuptuar kushtet atmosferike rreth Learjet. Droni dhe operatorët e tij janë të vendosur në Qendrën Kërkimore Langley të NASA-s në Virxhinia.

“Grupi nga Langley na la të huazojmë pajisjet e tyre, siguroi ekspertizë në përdorimin e tyre dhe kreu fluturimin për të mbledhur të dhënat tona të motit,” tha Henderson. “Kontributet e tyre ishin çelësi i suksesit tonë.”

Gjatë ngritjeve dhe uljeve, avionët supersonikë fluturojnë nënsonikë – ose më ngadalë se shpejtësia e zërit. Por edhe me këto shpejtësi, avionët e ardhshëm supersonikë mund të tingëllojnë ndryshe nga ata të projektuar për fluturim nënsonik për shkak të dallimeve të projektimit, duke përfshirë lloje të ndryshme motorësh.

Ndryshe nga avionët komercialë modernë, motorët e avionëve supersonikë pritet të kenë një raport të ulët bypass. Kjo do të thotë se bërthama e motorit të avionit që djeg karburant prodhon pjesën më të madhe të shtytjes së avionit, në vend që të fuqizojë një tifoz të madh për të prodhuar shtytje.

Për shkak se motorët e këtij dizajni nuk përdoren zakonisht në aviacionin komercial sot, ekzistojnë të dhëna të kufizuara kërkimore se si do të tingëllojnë.

Megjithatë, me udhëtimin komercial supersonik që pritet të kthehet – me industrinë që shpreh interes dhe misionin Quesst të NASA-s që punon për të bërë të mundur fluturimin e qetë supersonik mbi tokë – mbledhja e këtyre të dhënave mund të ndihmojë në formimin e asaj të ardhmeje.

Këtu hyn Learjet 25. Megjithëse është një avion nënsonik, motorët e tij turbojet CJ610 krijojnë zhurmë të ngjashme me atë që mund të prodhojnë avionët e ardhshëm komercialë supersonikë.

Që nga viti 2019, studiuesit e NASA-s kanë testuar modele në shkallë të motorëve CJ610 të Learjet në objektet e testimit të Laboratorit të Propulsionit Aero-Akustikë në Qendrën Kërkimore Glenn të NASA-s në Cleveland.

Duke bërë këtë, ata mblodhën shumë të dhëna për tingullin që pritet të prodhojnë motorët.

Testi i Fluturimit Acoustic Learjet synon të verifikojë saktësinë e testeve të tunelit të erës, duke i lejuar studiuesit të bëjnë përmirësime dhe rregullime në modelet e tyre të të dhënave dhe parashikimit në mënyrë që ato të përputhen me botën reale.

Sidoqoftë, për të arritur qëllimin e krijimit të një mjeti modelues parashikues, testi i Niagara u krye ndryshe nga të tjerët në të kaluarën.

Ndërsa shumica e testeve të zhurmës së avionit përdoren për të vërtetuar nëse një avion është mjaft i qetë, ky kapi mekanikën përkatëse të vetë burimit të zërit në kushte të ndryshme.

Ndërsa mikrofonat më të fundit u instaluan në një pistë joaktive në Aeroportin Ndërkombëtar të Niagara Falls, Learjet ishte pajisur me sensorë të shumtë dhe pajisje pozicionimi për të regjistruar kushtet brenda motorëve, si dhe vendndodhjen e saktë të avionit në lidhje me mikrofonat.

“Në aeroplan, ne përdorëm një sistem të saktë pozicionimi GPS të nivelit të lartë dhe sensorë që regjistronin temperaturat, presionet dhe kushtet e shkarkimit të motorit,” tha Henderson. “Gjithçka ishte e vulosur me kohë, kështu që për çdo moment që avioni po fluturonte, ne e dinim saktësisht se ku ishte dhe si funksiononin motorët.”

Pas fluturimeve, modelet në shkallë të motorëve të Learjet u testuan edhe një herë në pajisjet e provës në NASA Glenn – këtë herë në të njëjtin motor dhe kushte fluturimi të përjetuara gjatë testit të fluturimit.

Studiuesit janë në proces të verifikimit të të dhënave të tyre të testit tokësor.

Me këtë informacion të ri dhe të përmirësuar në dorë, kërkuesit do të prodhojnë mjetin e modelimit parashikues që – në bashkëpunim me kërkime të tjera – mund të ndihmojë qeverinë, industrinë dhe akademinë të punojnë në fillimin e një epoke të re të udhëtimeve supersonike komerciale të pranueshme publikisht.