Samolot X-59 rozpoczyna zasadniczą fazę testów. Wrócą naddźwiękowe loty pasażerskie?

| Technologia
Postaw mi kawę na buycoffee.to
NASA

Samolot badawczy X-59, opracowany przez NASA w ramach programu Quesst, przygotowuje się do jednego z najważniejszych etapów swojej misji. Już w najbliższych tygodniach maszyna po raz pierwszy przekroczy prędkość dźwięku. Nie chodzi jednak wyłącznie o kolejny rekord lotniczy. Celem projektu jest rozwiązanie problemu, który od dekad ogranicza rozwój lotnictwa naddźwiękowego – głośnego gromu dźwiękowego.

Kiedy samolot przekracza prędkość dźwięku, tworzy fale uderzeniowe, które na ziemi są odbierane jako potężny huk. To właśnie z tego powodu regularne loty naddźwiękowe nad lądem są obecnie silnie ograniczone. NASA chce udowodnić, że możliwe jest zaprojektowanie samolotu, który zamiast ogłuszającego wybuchu będzie generował jedynie znacznie cichsze „stuknięcie" akustyczne.

X-59 wyróżnia się niezwykłą konstrukcją. Jego długi, smukły nos oraz specjalnie zaprojektowany kadłub mają rozpraszać fale uderzeniowe, zmniejszając hałas docierający do powierzchni Ziemi. Maszyna nie posiada też tradycyjnej przedniej szyby. Pilot obserwuje przestrzeń przed samolotem za pomocą systemu kamer i wyświetlaczy. eXternal Vision System jest jednym z testowanych elementów.

Po pierwszym locie wykonanym w październiku 2025 roku samolot przeszedł planowaną przerwę techniczną, a w marcu bieżącego roku wrócił do testów. Od tego czasu odbył już 15 lotów. Podczas prób osiągnął wysokość 13 kilometrów i prędkość  Mach 0,95 (1163 km/h), czyli niemal prędkości dźwięku. Inżynierowie sprawdzali działanie układów paliwowych i hydraulicznych oraz zachowanie konstrukcji podczas różnych manewrów.

Teraz rozpoczyna się nowa faza badań. Na początku czerwca X-59 ma po raz pierwszy przekroczyć barierę dźwięku na wysokości około 13 kilometrów. Następnie wykona lot w warunkach odpowiadających docelowej misji, osiągając prędkość Mach 1,4, czyli około 1480 km/h, na wysokości blisko 17 kilometrów. W dalszych testach samolot ma rozpędzić się nawet do Mach 1,6 i wznieść na pułap 18 kilometrów.

Obecne loty nie posłużą jeszcze do demonstracji „cichego" lotu naddźwiękowego. X-59 będzie eskortowany przez klasyczny samolot naddźwiękowy, którego własny grom dźwiękowy zagłuszy sygnał generowany przez maszynę NASA. Naukowcy wykorzystają jednak specjalne sondy do pierwszych pomiarów fal uderzeniowych wytwarzanych przez nową konstrukcję.

Jeśli kolejne etapy programu zakończą się sukcesem, jeszcze w bieżącym roku rozpocznie się faza badań mających potwierdzić, że X-59 rzeczywiście generuje jedynie cichy odgłos zamiast klasycznego huku. W przyszłości zdobyte dane mogą pomóc zmienić przepisy lotnicze i otworzyć drogę do powrotu komercyjnych podróży naddźwiękowych nad lądem. Tym razem jednak bez hałasu, który przez lata stanowił największą przeszkodę dla tej technologii.

Trudno w to uwierzyć, ale pierwszy lot naddźwiękowy miał miejsce 79 lat temu. Dnia 14 października 1947 roku nad pustynią w Kalifornii rozległ się pierwszy sztuczny grom dźwiękowy. Wtedy to Chuck Yeager, pilotujący eksperymentalny samolot Bell X-1, przekroczył prędkość dźwięku. Pierwszy naddźwiękowy lot był olbrzymim osiągnięciem inżynieryjnym.

W 1962 roku Francja i Wielka Brytania ogłosiły projekt budowy naddźwiękowego samolotu pasażerskiego. Niecały rok później prezydent Kennedy zaproponował rozpoczęcie podobnego projektu. W 1971 roku prace nad projektem zakończono, a w roku 1973 w USA zakazano lotów naddźwiękowych nad lądem. Właśnie z powodu gromu dźwiękowego pojawiającego się przy przekraczaniu prędkości dźwięku. Badania nad lotem naddźwiękowym kontynuowano na potrzeby wojska oraz z powodów czysto naukowych.

Dzięki dekadom badań i nowoczesnym komputerom naukowcy lepiej zrozumieli, jak tworzy się grom dźwiękowy i rozpoczęli prace nad samolotem o takim kształcie, by zmniejszyć intensywność gromu. W latach 2003–2004 NASA prowadziła program Shaped Sonic Boom Demonstration. Używano wówczas samolotu odrzutowego Northrop F5E o zmodyfikowanym kształcie. Testy wypadły pomyślnie. Generowany grom dźwiękowy był cichszy.

Teraz NASA ma nadzieję, że dzięki eksperymentom z udziałem X-59 opracuje taki kształt kadłuba, który pozwoli na loty z prędkością naddźwiękową nad lądem.

X-59 NASA samolot pasażerski lot naddźwiękowy