Η NASA παρουσίασε το X-59 και ελπίζει οι υπερηχητικές πτήσεις να γίνουν ξανά πραγματικότητα

Η NASA παρουσίασε πρόσφατα το X-59, ένα πειραματικό αεροσκάφος σχεδιασμένο να πετάει με εξαιρετικά υψηλές ταχύτητες πάνω από τις Ηνωμένες Πολιτείες. Η εξέλιξη αυτή έρχεται πάνω από 50 χρόνια αφότου οι ΗΠΑ επέβαλαν την απαγόρευση των εμπορικών υπερηχητικών πτήσεων πάνω από τη χώρα, ένα μέτρο που αποσκοπούσε στην προστασία των πολιτών από τους ενοχλητικούς ηχητικούς κρότους που δημιουργούνται όταν τα αεροπλάνα υπερβαίνουν το φράγμα του ήχου. Οι ηχητικοί κρότοι, γνωστοί ως Sonic Boom, που συχνά περιγράφονται ως ήχοι που μοιάζουν με εκρήξεις, αποτέλεσαν σημαντικό εμπόδιο για τα υπερηχητικά ταξίδια πάνω από τη γη.

Αυτός ήταν και ένας από τους λόγους που το μοναδικό υπερηχητικό επιβατικό αεροπλάνο στον κόσμο, το περίφημο Concord έκανε το τελευταίο του ταξίδι το 2003.

Το X-59, ένα σκάφος μήκους περίπου 30 μέτρων και αναμένεται να ταξιδεύει με ταχύτητα περίπου 1.500 χλμ/ώρα και σε ύψος 16 χιλιομέτρων, σημαντικά υψηλότερο από το μέσο ύψος πτήσης των εμπορικών αεροσκαφών που κυμαίνεται σε 9 με 12 χιλιόμετρα. Οι μηχανικοί που βρίσκονται πίσω από αυτό το έργο έχουν ως στόχο να ελαχιστοποιήσουν τον ηχητικό κρότο. Εάν το επιτύχουν αυτό, η πτήση θα μπορούσε να μειώσει στο μισό τους χρόνους πτήσης στις ΗΠΑ, μεταμορφώνοντας ενδεχομένως την αεροπορική βιομηχανία, αν και η οικονομική σκοπιμότητα τέτοιων πτήσεων παραμένει ένα ερώτημα.

Η Lockheed Martin Aeronautics, στο πλαίσιο σύμβασης 247,5 εκατομμυρίων δολαρίων από τη NASA, είναι υπεύθυνη για την κατασκευή του X-59. Η συνολική αποστολή, που ονομάζεται QueSST (Quiet SuperSonic Technology), αποτελεί ένα σημαντικό βήμα για τον μετριασμό του προβλήματος της ηχητικής έκρηξης, στόχος για τον οποίο η NASA εργάζεται επιμελώς.

Οι καινοτομίες του X-59 για τη μείωση της ηχητικής έκρηξης

Στο X-59 έχουν ενσωματωθεί αρκετές μηχανολογικές καινοτομίες για την άμβλυνση των επιπτώσεων από τη διάσπαση του ηχητικού φράγματος:

Σχεδιασμός: Η επιμήκης δομή του αεροσκάφους, με ένα ιδιαίτερα μακρύ ρύγχος, στοχεύει στη διάχυση των κρουστικών κυμάτων, μειώνοντάς τα ενδεχομένως σε έναν πιο ήπιο κρότο.

Τοποθέτηση κινητήρα: Τοποθετημένος στην κορυφή του αεροσκάφους, ο θόρυβος του κινητήρα είναι λιγότερο πιθανό να φτάσει στο έδαφος.

Σχεδιασμός πιλοτηρίου: Η στενότητα του X-59 σημαίνει περιορισμένη θέα προς τα εμπρός από το πιλοτήριο. Το σύστημα eXternal Vision System (XVS) της NASA αντισταθμίζει αυτό το πρόβλημα με μια οθόνη υψηλής ευκρίνειας, παρέχοντας καθαρή θέα προς τα εμπρός.

Δομή φτερών: Ο ειδικός σχεδιασμός των φτερών με την κλίση προς τα πίσω έχουν σχεδιαστεί για να μειώνουν την αντίσταση.

Χρονοδιάγραμμα των πτήσεων του X-59

Οι πρώτες πτήσεις του X-59 θα ξεκινήσουν με τη Lockheed Martin να πραγματοποιεί δοκιμές ασφαλείας σε διάστημα περίπου εννέα μηνών πριν παραδώσει το αεροσκάφος στη NASA. Το 2025, η NASA σχεδιάζει να πραγματοποιήσει πτήσεις ακουστικής επικύρωσης πάνω από την Καλιφόρνια, ακολουθούμενες από πτήσεις δοκιμών αντίδρασης των πολιτών πάνω από επιλεγμένες πόλεις των ΗΠΑ από το 2026 έως το 2027.

Προκλήσεις της υπερηχητικής πτήσης

Παρά το οτι το Concord ήταν ένα εκπληκτικό τεχνολογικό επίτευγμα ο σημαντικός περιορισμός των πτήσεων μόνο πάνω από θάλασσα είχε ως αποτέλεσμα το μοναδικό δρομολόγιο που εκτελούσε ήταν Παρίσι ή Λονδίνο προς Νέα Υόρκη και το ανάποδο, δηλαδή πετούσε μόνο πάνω από τον ατλαντικό. Η πτήση διαρκούσε περίπου 3,5 ώρες σημαντικά λιγότερο από τις περίπου 8,5 που διαρκεί τώρα.

Επιπλέον οι υψηλές τιμές των εισιτηρίων (σχεδόν 12.000 δολλάρια) και η κατανάλωση καυσίμων ήταν οι σημαντικότεροι παράγοντες για την περιορισμένη επιτυχία του Concorde το οποίο διέκοψε της λειτουργία του το 2003.

Εν τω μεταξύ, διάφορες εταιρείες όπως η Boom Technology έχουν εντοπίσει τη σημαντικότητα των υπερηχητικών πτήσεων που σχετίζονται με τέτοια ταξίδια και δουλεύουν πάνω στην εύρεση βιώσιμων λύσεων. Ωστόσο, ο μετασχηματισμός του ηχητικού κρότου σε έναν πιο αποδεκτό ήχο και η εξασφάλιση οικονομικά βιώσιμων τιμών εισιτηρίων παραμένουν κρίσιμες για την επιτυχία των υπερηχητικών πτήσεων πάνω από την ξηρά.