Samoloty naddźwiękowe (supersoniczne) od lat borykają się z problemem głośnych gromów dźwiękowych, które ograniczają ich użycie nad terenami zamieszkałymi. NASA rozwija program QueSST, którego celem jest przekształcenie tych hałaśliwych fal w subtelniejsze odgłosy przypominające “trzaskanie drzwi samochodowych”, tzw. sonic thump. Dzięki swoim staraniom, NASA chce nie tylko zmniejszyć wpływ hałasu na ludzi, ale także stworzyć fundamenty dla przyszłych przepisów regulujących loty naddźwiękowe nad lądem.
Samoloty supersoniczne będą zauważalnie cichsze
Aby ocenić skuteczność X-59, NASA opracowała nowoczesne sondy pomiarowe, które rejestrują szczegółowe dane o falach uderzeniowych. Te stożkowe urządzenia wyposażono w pięć portów ciśnieniowych, które mierzą zmiany ciśnienia powietrza podczas lotu przez fale uderzeniowe.
Czytaj też: Mach 1,7 nad oceanem, bezgłośnie nad lądem. Oto nowy rozdział w historii lotnictwa
Sondy występują w dwóch wariantach, dostosowanych do różnych obszarów pomiarowych. Pierwszy, tzw. near-field probe, mierzy fale uderzeniowe w pobliżu źródła, czyli bezpośrednio za samolotem, na wysokości ok. 16 800 metrów. Drugi, mid-field probe, rejestruje fale na średnim dystansie, na wysokościach od 1500 do 6100 metrów poniżej samolotu X-59. Dane z tych urządzeń zostaną porównane z wynikami zaawansowanych modeli komputerowych, co pozwoli sprawdzić ich dokładność.
Testy sond odbywają się przy użyciu zmodyfikowanego samolotu F-15B, który w różnych konfiguracjach bada fale uderzeniowe generowane przez X-59. W jednym z testów F-15B będzie podążał za X-59 w ustawieniu “follow-the-leader”, rejestrując dane w czasie rzeczywistym.
Przełomem w konstrukcji sond jest skrócenie odległości między portami ciśnieniowymi a przetwornikami ciśnienia z 3,6 do 0,1 m. Poprawiono również system kontroli temperatury, co zwiększa precyzję pomiarów, eliminując błędy spowodowane zmianami warunków atmosferycznych.
Jak podkreśla Mike Frederick, główny badacz projektu:
Te sondy to klucz do porównania przewidywań z rzeczywistymi danymi. Wyniki badań mogą w przyszłości zmienić przepisy, zastępując obecne ograniczenia prędkości lotów supersonicznych nad lądem bardziej elastycznymi standardami opartymi na poziomie hałasu.
Warto wspomnieć, że X-59 QueSST to eksperymentalny samolot opracowywany przez NASA w ramach misji QueSST (Quiet SuperSonic Technology), której celem jest opracowanie technologii umożliwiających ciche loty naddźwiękowe nad terenami zamieszkanymi. Główną innowacją X-59 jest redukcja hałasu generowanego podczas lotu z prędkością większą niż prędkość dźwięku (wspomniany sonic thump).
Projekt X-59 rozpoczął się w 2016 roku we współpracy z firmą Lockheed Martin. Samolot został zaprojektowany z wyjątkowo smukłym kadłubem i specjalnie profilowanym nosem o długości ponad 9 metrów. Taka konstrukcja minimalizuje interferencję fal uderzeniowych, co jest kluczowe dla redukcji hałasu. X-59 osiąga prędkości do Mach 1,4 (około 1700 km/h) i jest zdolny do lotu na wysokości 16 800 metrów. Napędzany jest jednym silnikiem GE F414, wykorzystywanym także w myśliwcach bojowych, co gwarantuje wysoką wydajność i niezawodność.
Już w 2025 r. NASA planuje przeprowadzenie lotów demonstracyjnych X-59 nad miastami w Stanach Zjednoczonych, aby zebrać dane na temat odbioru redukcji hałasu przez społeczności lokalne. Wyniki te mają posłużyć do zmiany przepisów lotniczych, które obecnie zakazują lotów naddźwiękowych nad lądem w większości krajów. Sukces X-59 może otworzyć drogę do wprowadzenia nowych generacji samolotów pasażerskich, zdolnych do szybkich, cichych podróży międzykontynentalnych.