Czy to będzie najcichszy samolot ponaddźwiękowy? NASA testuje system wizyjny AR dla samolotu X-59

Grom dźwiękowy powstaje, kiedy w trakcie lotu samolot przekracza prędkość dźwięku. Słychać wtedy charakterystyczny huk. Prawa regulujące zasady ruchu lotniczego, dość mocno ograniczają loty takich samolotów. Natężenie dużego hałasu, jego wpływ zarówno na środowisko jak i na ludzi stanowi bardzo istotny powód, który wciąż wstrzymuje rozwój naddźwiękowego lotnictwa pasażerskiego. Samoloty wojskowe również muszą przestrzegać wielu ograniczeń, nawet podczas przelotów nad terenami niezaludnionymi.

NASA Quiet SuperSonic Technology

Program NASA Quiet SuperSonic Technology jest jednym z projektów mających na celu sprawdzenie, czy istnieje możliwość ograniczenia gromu dźwiękowego do poziomu akceptowalnego przez ludzi, nad których głowami mają latać samoloty przekraczające barierę dźwięku.

Misją naukowców jest zaprojektowanie i budowa samolotu zdolnego do lotów z prędkością naddźwiękową przy jednocześnie znacznej redukcji hałasu. Niezbędne będzie wykonanie odpowiednich badań, aby sprawdzić wpływ przelotów opracowanego samolotu na ludzi i środowisko.

Jeżeli wszystko pójdzie według planu, możliwa będzie zmiana obowiązujących regulacji prawnych i ponaddźwiękowe loty pasażerskie staną się bardziej prawdopodobne niż dzisiaj. Aby to osiągnąć, inżynierowie NASA projektują nowe kształty samolotów i systemy wspierające koncepcję cichszych lotów.

XVS, czyli rozszerzona rzeczywistość w służbie pilotowi

Jednym z systemów wspierających osiągnięcie tego celu jest eXternal Vision System (XVS). To specjalny system kamer, dzięki któremu pilot będzie mógł widzieć co dzieje się z przodu samolotu.

Kiedy X-59 wzbije się w powietrze, pilot może mieć pewne trudności. Jedną z nich jest to, że opływowa konstrukcja samolotu z wydłużonym dziobem (dobra z aerodynamicznego punktu widzenia), kształtem przypomina lotkę do gry w Darta. Pilotowi niezwykle trudno będzie patrzeć do przodu przez zwyczajną szybę, bez wielu skomplikowanych mechanizmów.

Pomóc ma system XVS, który wykorzystuje kamery skierowane do przodu i system wyświetlania z oprogramowaniem do przetwarzania obrazu. Stwarza pilotowi wirtualne okno rozszerzonej rzeczywistości pokazujące przestrzeń powietrzną przed samolotem, ale również wyświetla dane graficzne lotu.

Kluczowe dla samolotu X-59 od NASA jest sprawdzenie integralności strukturalnej systemu poprzez serię testów wibracyjnych w Langley Research Center, agencji kosmicznej w stanie Wirginia. NASA twierdzi, że musi upewnić się, że wszystkie wymogi bezpieczeństwa konstrukcji zostaną spełnione.

Przeprowadzane badania uwzględniają przewidywany poziom wibracji podczas lotu, aby mieć pewność, że sprzęt będzie działał nominalnie po zainstalowaniu na X-59. W ten sposób inżynierowie są w stanie zidentyfikować i skorygować problemy projektowe i wykonawcze przed zainstalowaniem wyposażenia w samolocie.

NASA twierdzi, że bezpieczeństwo jest u nich na pierwszym miejscu we wszystkich misjach, a ten test wibracji pomoże uniknąć najgorszego scenariusza. Bez eksperymentów w kontrolowanym środowisku laboratoryjnym, urządzenie w razie awarii mogłoby spowodować uszkodzenie samolotu albo nawet obrażenia załogi lotniczej. Urządzenie zostanie wysłane do Nowego Jorku pod koniec miesiąca, aby przejść kolejne testy.

Kiedy X-59 zostanie ukończony, będzie mógł latać na wysokości około 17 000 metrów z prędkością ponad 1700 km/h. Jednocześnie poziom natężenia dźwięku wyniesie jedynie 75 PLdB – to mniej więcej głośność trzaśnięcia drzwiami.

Pierwsze testy XVS zostały zakończone w czerwcu 2018 roku w NASA Armstrong Flight Research Center. Następnie zespół przeprowadził kolejne doświadczenia w różnych obiektach. Osiągnięcie tego, wymagało sporo pracy zespołowej wielu inżynierów, projektantów, techników oraz testerów.

Dzięki nowym technologiom, które zminimalizują grom dźwiękowy i zgromadzą dane techniczne, może doczekamy zmiany przepisów, które umożliwią wprowadzenie samolotów ponaddźwiękowych do powszechnego użytku.

Pierwszy lot testowy X-59 ma odbyć się już w przyszłym roku.

Źródło: NASA, New Atlas, Wikipedia

Warto zobaczyć również:

• Rośliny antysmogowe, a badania NASA
• NASA żegna się z teleskopem Spitzera po jego 16-letniej misji. Co dalej z poszukiwaniem egzoplanet?
• Najlepsze zdjęcie powierzchni Słońca - kulisy jego powstania i związek z podkręcaniem PC