Eksperymentalny samolot X-59 QueSST przygotowuje się do testów
Gotowy X-59 wycofany ze sklepu, 19 czerwca 2023 r
NASA i Lockheed Martin kontynuują prace nad programem badawczym QueSST. Jej zadaniem jest znajdowanie rozwiązań i technologii do tworzenia zaawansowanych samolotów naddźwiękowych o zoptymalizowanej aerodynamice i obniżonym poziomie hałasu. W szczególności planowane jest drastyczne zmniejszenie fali uderzeniowej podczas lotu z prędkością ponaddźwiękową. Do tej pory program quesst przeszedł etap budowy eksperymentalnego samolotu. Wkrótce rozpoczną się testy.
Zakończenie budowy
NASA uruchomiła program QueSST (Quiet Supersonic Technology) na początku ostatniej dekady. Jego celem jest znalezienie i opracowanie rozwiązań i technologii, dzięki którym samoloty naddźwiękowe będą mniej hałaśliwe i zmniejszą negatywny wpływ na obiekty naziemne. Pierwsze lata poświęcono na badania i testy laboratoryjne, po których rozpoczęto budowę samolotu demonstracyjnego technologii.
Jako twórca latającego laboratorium Lockheed Martin uczestniczy w programie QueSST od 2016 roku za pośrednictwem Działu Projektów Specjalnych Skunk Works. W połowie lat 59-tych na podstawie danych badawczych stworzyła projekt eksperymentalnego samolotu o indeksie X-XNUMX. W tym samym czasie wyprodukowano i przetestowano pierwsze elementy przyszłego samolotu.
Charakterystyczny widok z przodu
Pełnowymiarowa budowa eksperymentalnego X-59 rozpoczęła się pod koniec 2018 roku. Na pochylni zakładu Lockheed Martin w Palmdale stopniowo formowano charakterystyczne kontury kadłuba i skrzydła o optymalnym kształcie. Zainstalowano również niezbędny sprzęt. Jednocześnie firma produkcyjna nie spieszyła się, co wpłynęło na terminowość prac. Ponadto wystąpiły trudności i opóźnienia, przez które samolot nie mógł zostać złożony w 2022 roku i oblatany przed końcem roku.
Planowane prace zostały jednak zakończone. W ubiegłym roku zakończono montaż głównej części płatowca. Również samolot otrzymał większość lotnictwa i innego wyposażenia, m.in. część zasadniczo nowych systemów. Popracowaliśmy trochę nad ustawieniem sprzętu. W listopadzie 2022 w aucie został zamontowany silnik. Do połowy kwietnia 2023 roku zakończono montaż i instalację tylnej części kadłuba.
Na etapie testów w tunelu aerodynamicznym, 2018 r
W pierwszej połowie czerwca zakończono montaż prototypu samolotu. Wyjęto go z kolby i opuszczono na własne podwozie. W połowie miesiąca X-59 został przeniesiony z hali montażowej na stanowisko prób w locie. Teraz jest przygotowywany do przyszłych testów naziemnych, po których rozpoczną się loty. Zakłada się, że pierwszy lot zostanie wykonany przed końcem tego roku.
Eksperymentalna skórka
Celem programu QueSST jest zmniejszenie fali uderzeniowej oraz zmniejszenie hałasu samolotu podczas lotu naddźwiękowego. Proponuje się rozwiązanie tego problemu poprzez optymalizację aerodynamicznego kształtu samolotu z wprowadzeniem nowych ciekawych pomysłów. W rezultacie maszyna jest zbudowana według jednego ze znanych schematów, ale wyraźnie różni się od innych urządzeń tego typu.
X-59 to jednomiejscowy, jednosilnikowy samolot o długości 29 m i rozpiętości skrzydeł 9 m. Maksymalna masa startowa to 14,7 t. Większość podzespołów i zespołów opracowano od podstaw, ale niektóre elementy zostały zapożyczone z urządzeń seryjnych. Zastosowano więc zmodernizowany silnik seryjny, jednomiejscową osłonę kokpitu i fotel wyrzucany zabrano z samolotu szkoleniowego T-38, a trzypunktowe podwozie z myśliwca F-16.
Samolot otrzymał duży wydłużony kadłub o charakterystycznych konturach. Wyróżnia się wyjątkowo długim szpiczastym dziobem - zajmuje około jednej trzeciej całkowitej długości maszyny. W ogonie znajduje się silnik turboodrzutowy. Aby zoptymalizować procesy przepływowe, silnik umieszczono w eliptycznej gondoli nad kadłubem, a dyszę umieszczono nad specjalną dolną płaszczyzną.
Samoloty budowane są według schematu „trójpłatowca wzdłużnego”. Z tyłu owiewki, przed kabiną, znajduje się wysunięty do przodu poziomy ogon. Niemal natychmiast za nim znajduje się skrzydło ze zmiennym odchyleniem krawędzi natarcia, a pod silnikiem znajduje się stabilizator ogona. Na gondoli silnika znajduje się kil z dodatkową płaszczyzną na czubku. Skrzydło ma tradycyjną mechanizację na krawędzi spływu, a dwa zestawy stabilizatorów są ruchome.
Specjalnie dla X-59 General Electric opracował nową modyfikację silnika turboodrzutowego F414. F414-GE-100 zawiera nowe oprogramowanie, zmienione orurowanie i inny osprzęt montażowy. Jednocześnie główne jednostki nie zmieniają się, a charakterystyka pozostaje na tym samym poziomie. Dzięki ciągu dopalacza na poziomie 10 tys. kgf samolot na wysokości ponad 16 km będzie mógł osiągnąć maksymalną prędkość 1,5 Macha i prędkość przelotową 1,42 Macha.
Samolot po zamontowaniu silnika, listopad 2022
Cechą charakterystyczną płatowca X-59 jest brak wystającej czaszy. Poprawia to opływ wokół nosa i centralnej części kadłuba, ale zamyka widok pilota do przodu i do dołu. W tym celu opracowano autorski system oglądania wideo eXternal Vision System (XVS). Kamera wideo 4K jest zamontowana na przedniej owiewce przed kokpitem. Pod kadłubem znajduje się system wideo Collins EVS3600 z kanałem dziennym i nocnym.
Cały zestaw elementów optoelektronicznych zapewni maksymalną widoczność przedniego sektora „przez” owiewkę. Połączony obraz ze wszystkich kamer będzie wyświetlany na wielkoformatowym monitorze przed pilotem. Taki monitor faktycznie zastąpi przyłbicę latarni i zapewni niezbędny poziom widoczności.
Nowe rozwiązania
W najbliższym czasie eksperymentalny X-59 przejdzie niezbędne kontrole na ziemi, a próby w locie mają się rozpocząć do końca roku. Podczas tych wydarzeń samoloty zademonstrują wykonanie nowych pomysłów i ich potencjał w zakresie praktycznego zastosowania. Jeśli te rozwiązania i podzespoły dobrze się sprawdzą, są wykorzystywane w kolejnych naddźwiękowych lub innych projektach. lotnictwo technologia.
Montaż ogona, kwiecień 2023 r
Na przykład system recenzji XVS jest bardzo interesujący z punktu widzenia dalszego zastosowania. Zakłada się, że zestaw kamer i monitora stanie się pełnoprawnym zamiennikiem tradycyjnej czaszy iw pełni zapewni obserwację i kontrolę nad samolotem. XVS przeszedł już testy na stanowisku, teraz trzeba przetestować go w prawdziwym locie.
Jednak głównym zadaniem X-59 jest wypracowanie oryginalnego wyglądu aerodynamicznego z określonymi konturami stożka dziobowego i płaszczyzn. Zakłada się, że wydłużenie kadłuba spowodowane owiewką umożliwi rozproszenie w przestrzeni kosmicznej fal uderzeniowych, które występują podczas lotu naddźwiękowego. Odległość ta będzie wystarczająca, aby dwa fronty amortyzatora nie połączyły się w jeden boom dźwiękowy i nie wzmocniły się nawzajem. Z kolei konstrukcja kadłuba, samolotów i gondoli silnika optymalizuje opływ powietrza i eliminuje powstawanie dodatkowych źródeł hałasu.
Według obliczeń, gdy samolot X-59 leci na wysokości, obserwator na ziemi zarejestruje falę uderzeniową o głośności w przedziale 60-75 dB. Dla porównania, typowy myśliwiec w takich warunkach generuje 90-100 dB hałasu. Należy pamiętać, że różnica w głośności 30 dB odpowiada 1000-krotnej różnicy w natężeniu dźwięku.
Układ i komponenty systemu XVS
Rozwiązania techniczne radykalnie redukujące hałas mogą być wykorzystane w rozwoju obiecujących samolotów naddźwiękowych do różnych celów. Przede wszystkim powinni zainteresować się nimi twórcy samolotów cywilnych. Swego czasu fala uderzeniowa uniemożliwiła rozwój cywilnego lotnictwa naddźwiękowego: ograniczyła możliwe rejony lotów i nie pozwoliła na budowę rozbudowanej sieci tras. Jeśli uda się zmniejszyć wielkość fali, lotnictwo cywilne otrzyma nowe możliwości.
Czekam na wyniki
Jednym z zadań agencji NASA jest opracowywanie nowych technologii i rozwiązań, które następnie zostaną wykorzystane w prawdziwych projektach lotniczych. Program QueSST realizuje właśnie takie cele. Z jego pomocą przeprowadzone zostaną badania i eksperymenty praktyczne, które pokażą skuteczność i potencjał nowych nietypowych rozwiązań z zakresu aerodynamiki i awioniki.
Zgodnie z wynikami wstępnych testów poszczególnych komponentów na ławkach, uczestnicy programu QueSST oceniają pozytywnie iz optymizmem patrzą w przyszłość. Jednak wyniki badań laboratoryjnych i badań teoretycznych wymagają potwierdzenia podczas pełnych prób naziemnych i w locie samolotu-demonstratora technologii. Budowa eksperymentalnego X-59 została już zakończona, a jego próby w locie są teraz kwestią bardzo bliskiej przyszłości.
informacja