Η NASA εκτιμά ότι το πειραματικό αεροσκάφος X-59, γνωστό και ως «Γιος του Κονκόρντ», μπορεί να αποτελέσει το πρώτο βήμα προς μια νέα εποχή υπερηχητικών επιβατικών πτήσεων χωρίς τον χαρακτηριστικό εκκωφαντικό κρότο.
Το αεροσκάφος, που αναπτύχθηκε σε συνεργασία με τη Lockheed Martin, κατάφερε σε πρόσφατες δοκιμές να φτάσει ταχύτητα έως και 1,4 Mach, επιβεβαιώνοντας τις δυνατότητές του στο πλαίσιο του προγράμματος Quesst της NASA.
Στις αρχές Ιουνίου, το X-59 ολοκλήρωσε την πρώτη υπερηχητική του πτήση, φτάνοντας τα 1,1 Mach στην αεροπορική βάση Edwards στην Καλιφόρνια, ενώ στις 12 Ιουνίου πέτυχε τη λεγόμενη «δοκιμαστική σχεδιαστική συνθήκη» με ταχύτητα 1,4 Mach, δηλαδή περίπου 1.490 χλμ./ώρα, σε ύψος 16.765 μέτρων.
Οι δύο δοκιμές εντάσσονται στο πρόγραμμα Quesst, το οποίο στοχεύει να αποδείξει ότι οι υπερηχητικές πτήσεις μπορούν να πραγματοποιούνται με σημαντικά μειωμένο ηχητικό αποτύπωμα.
Ο παραδοσιακός υπερηχητικός κρότος που συνοδεύει τα αεροσκάφη αυτής της κατηγορίας προκαλείται από κρουστικά κύματα τα οποία σχηματίζονται όταν το αεροσκάφος υπερβαίνει την ταχύτητα του ήχου και καταλήγουν στο έδαφος ως απότομη ηχητική «ρωγμή».
Σύμφωνα με τους μηχανικούς της NASA, η μεταβολή της πίεσης είναι μικρή, όμως συμβαίνει τόσο απότομα ώστε να γίνεται αντιληπτή ως ισχυρός ήχος που θυμίζει έκρηξη.
Οι συμβατικοί υπερηχητικοί κρότοι είναι αντίστοιχοι σε ένταση με εκείνους μεγάλων ηχητικών συστημάτων νυχτερινών κέντρων, ενώ συχνά παρερμηνεύεται ότι παράγονται μόνο τη στιγμή που το αεροσκάφος «σπάει» το φράγμα του ήχου. Στην πραγματικότητα, το κύμα πίεσης ακολουθεί την πορεία του αεροσκάφους και επηρεάζει μια ευρεία περιοχή στο έδαφος.
Σχεδιασμός για μείωση του θορύβου
Το X-59 έχει σχεδιαστεί με στόχο να περιορίζει δραστικά τον σχηματισμό έντονων κρουστικών κυμάτων. Η επιμήκης, αιχμηρή μύτη του, που αντιστοιχεί περίπου στο ένα τρίτο του συνολικού μήκους του, συμβάλλει στην ομαλή ροή του αέρα γύρω από το αεροσκάφος.
Παράλληλα, η θέση του κινητήρα στο επάνω μέρος της ατράκτου μειώνει τη διάχυση του θορύβου προς το έδαφος, ενώ η κάτω επιφάνεια του αεροσκάφους έχει διαμορφωθεί ώστε να παραμένει όσο το δυνατόν πιο λεία.
Οι μηχανικοί δίνουν επίσης έμφαση στο να μην συγχωνεύονται τα κρουστικά κύματα κατά την πορεία τους, καθώς κάτι τέτοιο θα ενίσχυε σημαντικά τον παραγόμενο ήχο.
Στόχος είναι ο υπερηχητικός ήχος να προσεγγίζει την ένταση ενός απλού κλεισίματος πόρτας αυτοκινήτου, αντί για τον χαρακτηριστικό «κρότο-έκρηξη» των σημερινών αεροσκαφών.
Δοκιμές και μελλοντικά σχέδια
Το X-59 βρίσκεται ακόμη στο αρχικό στάδιο πτήσεων δοκιμών, με τρεις έως τέσσερις πτήσεις εβδομαδιαίως υπό την επίβλεψη μηχανικών και πιλότων, ενώ συχνά συνοδεύεται από συμβατικά αεροσκάφη.
Η ανάπτυξή του έχει κοστίσει περίπου 220 εκατ. ευρώ και οι πρώτες πλήρως αυτόνομες δοκιμαστικές πτήσεις αναμένονται προς τα τέλη του έτους.
Ο απώτερος στόχος της NASA είναι η δημιουργία υπερηχητικών επιβατικών αεροσκαφών που θα μειώνουν σημαντικά τον χρόνο ταξιδιού, όπως μια πτήση Λος Άντζελες – Νέα Υόρκη σε περίπου τρεις ώρες αντί για πέντε.
Σε μακροπρόθεσμο ορίζοντα έως το 2040, σχεδιάζονται αεροσκάφη χωρητικότητας περίπου 40 επιβατών που θα προσφέρουν σχεδόν στο μισό τους σημερινούς χρόνους πτήσης.
Από το Κονκόρντ στη νέα γενιά υπερηχητικών
Το Κονκόρντ, που αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1960 και μπήκε σε εμπορική λειτουργία το 1976, αποτέλεσε το πιο χαρακτηριστικό παράδειγμα υπερηχητικής επιβατικής αεροπορίας, μεταφέροντας πάνω από δύο εκατομμύρια επιβάτες σε διαδρομές κυρίως προς τη Νέα Υόρκη.
Παρά την επιτυχία του, ο έντονος θόρυβος, το υψηλό κόστος και η περιορισμένη χωρητικότητα οδήγησαν τελικά στην απόσυρσή του το 2003.
Σήμερα, η NASA και οι συνεργάτες της επιχειρούν να ξεπεράσουν τα τεχνικά εμπόδια εκείνης της εποχής, με στόχο την επιστροφή των υπερηχητικών πτήσεων — αυτή τη φορά χωρίς τον χαρακτηριστικό θόρυβο που τις συνόδευε.
