NASA har mye erfaring når det gjelder utvikling av supersoniske fly. Å teste supersonisk håndverk var faktisk hvordan NASA startet, tilbake da det fortsatt var kjent som den nasjonale rådgivende komiteen for luftfart (NACA). Fra og med Bell X-1 fortsetter tradisjonen med å bruke X-fly og andre eksperimentelle fly, og har gått videre til hypersoniske scramjets og romfly (som X-37).
Og nå, for første gang på flere tiår, ønsker NASA å utvikle et nytt supersonisk fly. Men mens tidligere fly ble utviklet for å bryte hastighetsrekorder, er formålet med dette siste X-flyet å lage en stille supersonic transport (QueSST). NASA håper at dette fartøyet vil gi viktige data som kan muliggjøre utvikling av kommersielle supersoniske flyreiser over land.
I den forbindelse tildelte NASA en kontrakt på 247,5 millioner dollar til Lockheed Martin Aeronautics Company 2. april for å bygge X-flyet og levere det til byråets Armstrong Flight Research Center i California i slutten av 2021. Som Jaiwon Shin, NASAs assisterende administrator for luftfart, antydet i en fersk pressemelding fra NASA, er dette prosjektet som å revidere de gamle dagene med NASA-forskning.
"Det er super spennende å være tilbake med å designe og fly X-fly i denne skalaen," sa han. "Vår lange tradisjon med å løse tekniske hindringer for supersonisk flyging til fordel for alle fortsetter."
Tidligere var supersoniske kommersielle flyreiser tilgjengelig, for folk som hadde råd til dem i det minste. Disse inkluderer den britisk-franske Concorde (som opererte til 2003) og den russiske Tupolev Tu-144 (trakk seg tilbake i 1983). Imidlertid var disse fartøyene ikke i stand til å gjennomføre supersoniske flyvninger over land på grunn av hvordan brudd på lydbarrieren ville generere en lydbom - som er ekstremt høyt og potensielt skadelig.
Som et resultat forbyr gjeldende Federal Aviation Administration (FAA) forskrifter supersonisk flyging over land. Hensikten med dette siste flyet - kjent som Low-Boom Flight Demonstrator - er å gjennomføre supersoniske flyvninger som skaper lydstyrke som er så stille, de vil være tilnærmet umerkelige for folk på bakken. Nøkkelen er hvordan X-flyets unikt formede skrog genererer supersoniske sjokkbølger.
Med konvensjonelle flyutforminger samles sjokkbølger når de utvider seg fra flyets nese og hale, noe som resulterer i to distinkte soniske bommer. Derimot sender X-flyets skrogdesign sjokkbølger vekk fra flyet på en måte som forhindrer dem i å komme sammen. I stedet blir mye svakere sjokkbølger sendt til bakken som ville bli hørt som en serie med myke dunk.
Siden 1960-tallet har NASA testet ideen ved å bruke kjøretøy som F-5E Tiger II jagerfly. Dette flyet, som fløy testflyging i 2003-2004 som en del av NASAs Shaped Sonic Boom demonstrasjonsprogram, hadde en unik formet nese og demonstrerte at bomreduserende teori var lyd. Nyere flytesting, vindtunneltesting og avanserte datamaskinsimuleringsverktøy har også indikert at teknologien vil fungere.
Som Peter Coen, NASAs prosjektleder for kommersiell supersonic teknologi, uttalte:
"Vi har nådd denne viktige milepælen bare på grunn av det arbeidet NASA har ledet med sine mange partnere fra andre offentlige etater, luftfartsindustrien og fremtidsrettede akademiske institusjoner overalt."
X-flyets konfigurasjon vil være basert på en QueSST-design som Lockheed Martin utviklet i 2016 i samarbeid med NASA, og som fullførte testing i en vindtunnel ved NASAs Glenn Research Center i 2017. Det foreslåtte flyet vil måle 28,65 meter (94 fot) langt, ha et vingespenn på omtrent 9 meter (29,5 fot) og ha en startvekt på 14 650 kg.
Basert på selskapets design, vil X-flyet bli drevet av en enkelt General Electric F414-motor, den samme brukt av F / A-18E / F-jagerfly. Den vil bli fløyet av en enkelt pilot og ha en toppfart på Mach 1,5 (1590 km; 990 mph) og en hastighet på Mach 1,42 (1513 km; 940 mph) i en cruisehøyde på 16764 meter (55.000 fot).
Som Shin antydet, er utviklingen av X-planen en felles innsats som involverer alle NASAs luftfartsforskningssentre:
“Det er så mange mennesker på NASA som har gjort sitt aller beste for å få oss til dette punktet. Takket være deres arbeid så langt og arbeidet som kommer, vil vi kunne bruke dette X-flyet til å generere vitenskapelig innsamlede samfunnsresponsdata som er kritiske for å endre gjeldende regler til å transformere luftfarten! ”
Programmet er delt inn i tre faser som foreløpig er planlagt å løpe fra 2019 til 2025. Fase en, som vil vare fra 2019 til 2021, vil bestå av en kritisk designgjennomgang som forberedelse til bygging. Hvis vellykket, vil byggingen begynne på Lockheed Martins Skunk Work-anlegg i Palmdale, etterfulgt av en serie testflyvninger og som kulminerte med levering av fartøyet til NASA.
Fase to, planlagt å begynne i 2022, vil bestå av at NASA flyr X-flyet i det supersoniske testområdet over Edwards Air Force Base i Sør-California for å se om det er trygt for operasjoner i det nasjonale luftromssystemet. Fase tre, som kjører fra 2023 til 2025, vil bestå av de første fellessvareprøvingsflyvningene (iscenesatt fra Armstrong Air Force Base) etterfulgt av ytterligere testflyvninger over fire til seks amerikanske byer.
Dataene samlet inn fra disse felleskontrollstestene vil deretter bli levert til FAA og International Civil Aviation Organization (ICAO) - for øyeblikket målrettet for levering i 2025 - slik at de kan vedta nye regler basert på opplevde lydnivåer. Hvis Low-Boom Flight Demonstrator skulle vise seg å være effektiv, kan kommersielle supersoniske flyvninger over land endelig bli gjennomførbare.
Og husk å glede deg over denne videoen av X-flyets utvikling, takket være NASA:
