Samolot doświadczalny X-59 QueSST (Quiet SuperSonic Technology) po raz pierwszy uruchomił silnik. Po testach statycznych jednostki napędowej przyjdzie pora na sprawdzenie systemów awaryjnych w warunkach symulowanych awarii. Będą one stanowiły ostatni zasadniczy krok przed próbnymi kołowaniami, najpierw z małą, a następnie z dużą prędkością. Potem, już w przyszłym roku, o ile wszystko pójdzie zgodnie z planem, nadejdzie chwila pierwszego lotu tej wyjątkowej maszyny.

W czasie obecnej tury prób weryfikowane jest nie tylko działanie silnika jako takiego, ale także sprawność działania wlotu powietrza i dyszy silnika, zachowanie elementów strukturalnych pod wpływem sił powstających przy działającej jednostce napędowej, a także poprawność działania oprogramowania kontrolującego pracę silnika. Oprócz tego kontrolowane są takie podzespoły jak instalacja paliwowa czy przyrządy sterowe w kabinie.

X-59 QueSST to dziecko projektu Low-Boom Flight Demonstrator – realizowanego w kalifornijskim Palmdale przez słynne lockheedowskie zakłady Skunk Works w Palmdale we współpracy z NASA. Jego celem jest weryfikacja możliwości zniwelowania do znośnych poziomów gromu dźwiękowego powstającego w locie z prędkością Mach 1 i wyższą. Kształt płatowca z ekstremalnie wydłużonym nosem i niewielkimi płetwami po bokach powinien sprawić, że fala dźwiękowa nie osiągnie zbyt wysokiego natężenia. W uproszczeniu: fale powstające na poszczególnych elementach płatowca nie będą się łączyć w jedną, ogłuszającą ludzi na ziemi.

Wizja artystyczna X-59 w locie.
(Lockheed Martin)

QueSST ma się wznieść w powietrze z kalifornijskiej Edwards Air Force Base, przy której działa Armstrong Flight Research Center – jeden z głównych ośrodków badawczych NASA. Po „zwyczajnych” lotach próbnych badających zachowanie samolotu w powietrzu, a następnie lotach naddźwiękowych na poligonie przy bazie Edwards, agencja planuje rozpocząć jeszcze w 2025 roku trzecią fazę testów: loty nad miejscowościami w Stanach Zjednoczonych.

W ten sposób będzie można zebrać zarówno obiektywne, jak i subiektywne dane, które pozwolą (przynajmniej taka jest nadzieja) przetrzeć drogę dla nowych przepisów, które dopuszczą wykonywanie lotów komercyjnych z prędkością naddźwiękową ponad lądem. Zakaz obowiązujący w Stanach Zjednoczonych od kilkudziesięciu lat wprowadzono właśnie ze względu na nieznośny poziom hałasu.

Odkąd rozpoczęliśmy finansowanie Konfliktów przez Patronite i Buycoffee, serwis pozostał dzięki Waszej hojności wolny od reklam Google. Aby utrzymać ten stan rzeczy, potrzebujemy 1700 złotych miesięcznie. Rozumiemy, że nie każdy może sobie pozwolić na to, by nas sponsorować, ale jeśli wspomożecie nas finansowo, obiecujemy, że Wasze pieniądze się nie zmarnują.

Konfliktom nie grozi zamknięcie, jeśli jednak nie dopniemy budżetu tą drogą, będziemy musieli w przyszłym miesiącu na pewien czas przywrócić reklamy Google.

Możecie nas wspierać przez Patronite.pl i przez Buycoffee.to.

GRUDZIEŃ BEZ REKLAM GOOGLE 96%

Lockheed zapewnia, że X-59 zamiast gromu dźwiękowego będzie wytwarzać „delikatne buch­nię­cie”. X-59 na 55 tysięcy stóp, czyli 16 800 metrów, lecący z prędkością Mach 1,4 powinien być słyszany na ziemi jako nie głośniejszy niż trzask zamykanych drzwi samochodowych.

Początki programu sięgają roku 2016. Skunk Works otrzymały kontrakt w sprawie zapro­jek­to­wa­nia i budowy X-59 w kwietniu 2018 roku. Rok później zaprezentowano koncepcję samego QueSST-a i mogących powstać na jego podstawie „cichych” naddźwiękowych samolotów pasażerskich. Zasadniczy montaż płatowca demonstratora zakończył się już w październiku 2021 roku, a na początku roku 2022 płatowiec z powodzeniem zaliczył próby wytrzymałości strukturalnej.

Próby te zorganizowano w zakładach w Fort Worth w Teksasie. Samolot trzeba więc było przewieźć na dystansie 2200 kilometrów w gustownym niebieskim opakowaniu chroniącym przed uszkodzeniami i działaniem żywiołów. Co ciekawe, w płatowcu zainstalowano także czujniki, które podczas lotu będą na bieżąco informowały pilota o powstających naprężeniach.

Jeszcze dwa lata temu pierwszy lot zapowiadano na rok 2023. Ale jak to często bywa przy tak ambitnych projektach, wszystko się przeciągnęło. Nic nie wiadomo o jakichkolwiek istotnych wadach projektu, „zawiniło” samo jego skomplikowanie.

Projekt wymagał oczywiście zastosowania innych nietypowych rozwiązań. Wraz z wydłużonym nosem rzuca się w oczy brak przezroczystego wiatrochronu kabiny pilota. Aby spełniać swoją funkcję, musiałby on mieć długość ponad 5 metrów. Zamiast tego QueSST będzie więc dysponować dwiema kamerami o wysokiej rozdzielczości i ekranem w kabinie; instalacji tej nadano nazwę eXternal Vision System (XVS). Zasadniczo niezbędne będzie działanie obu kamer, ale w sytuacji awaryjnej jedna ma wystarczyć, aby pilot bezpiecznie sprowadził samolot na ziemię.

Co będzie widział przed sobą pilot X-59.
(NASA)

Silnik F414-GE-100 opracowano specjalnie dla X-59, ale oczywiście nie od zera. Jest to wersja rozwojowa F414-GE-39E stosowanego w Gripenach E/F, w której zmodyfikowano między innymi instalację paliwową i oprogramowanie kontrolujące pracę jednostki napędowej.

Zaletą silnika 39E jest przede wszystkim optymalizacja jego pracy do działania w układzie jednosilnikowym. Ograniczone miejsce w płatowcu wymusiło jednak wprowadzenie potencjalnie ryzykownej zmiany: usunięcie szyn montażowych. Dzięki nim włożenie silnika do Gripena jest stosunkowo proste, a mechanicy nie muszą się obawiać, że oś ciągu będzie odchylona od osi podłużnej samolotu. W X-59 technicy muszą o to zadbać ręcznie.

Płatowiec ma 29 metrów długości i rozpiętość 9 metrów. Maksymalna masa startowa wyniesie 14 700 kilogramów. Zakładana prędkość maksymalna to Mach 1,5, ale strukturę płatowca zaprojektowano tak, aby wytrzymywała loty z prędkością Mach 2,5. Zasadniczą architekturę kabiny wraz z fotelem wyrzucanym i kopułką zaczerpnięto z samolotu szkolno-treningowego T-38 Talon, podwozie – z myśliwca F-16 Fighting Falcon, a drążek sterowy według niepo­twier­dzo­nych informacji – z F-117 Nighthawka. Jedynie 10% elementów opracowano od zera.

Mimo że program jest realizowany przez NASA pod kątem rozwoju techniki samolotów komunikacyjnych, X-59 QueSST może w dalszej perspektywie czasowej wpłynąć także na świat samolotów wojskowych. „Cichy grom dźwiękowy” mógłby być szczególnie interesujący dla maszyn szkolno-treningowych. Ich projekt nie musi być równie bezkompromisowy jak samolotów bojowych, nie musi być podporządkowany wymogom niskiej wykrywalności, a dzięki obniżeniu poziomu hałasu mogłyby wykonywać swoje zadania, nie narażając się lokalnym społecznościom.

Należy jednak mieć na uwadze, że nawet stuprocentowy sukces programu X-59 nie sprawi, że komercyjne loty naddźwiękowe zaraz staną się normą. Do przezwyciężenia jest mnóstwo innych wyzwań technicznych, określanych zbiorczo skrótowcem APSE (aero-propulso-servo-elastic). Prowadzone dotąd symulacje wskazują na potencjalnie szkodliwe zależności między sztywnością strukturalną płatowca, jego niestabilnością aerodynamiczną, systemami odpowiadającymi za sterowanie i kontrolę napędu oraz masą. Najprościej rzecz ujmując: łatając jedną dziurę, inżynierowie mogą mimowolnie tworzyć dwie kolejne.

NASA/Carla Thomas