Американский сверхзвуковой самолёт развил скорость 1,2 Маха на высоте почти 15 км

Экспериментальный сверхзвуковой самолет NASA X-59 успешно завершил 25 испытательных полетов. Он развил скорость Мах 1,2 на высоте 14 935 метров и подтвердил ключевые прогнозы относительно устойчивости, летных характеристик и прочности конструкции нагрузок. Однако настоящий успех полета заключался не столько в самой скорости, сколько в том, насколько тихо самолет пролетел над пустынной местностью.

Созданный для того, чтобы заменить оглушительный треск сверхзвукового полёта на мягкий, едва уловимый «глухой удар», этот остроносый самолёт соответствует всем показателям производительности, установленном его инженерной командой. Эти испытания открывают NASA путь к началу измерения акустической сигнатуры самолета в конце этого года.

Создание самолета, предназначенного для преодоления акустических ограничений, существовавших на протяжении десятилетий, требует в равной степени смелости и высокоточного компьютерного моделирования. Еще до начала строительства инженеры NASA создали виртуального «цифрового двойника» для моделирования динамики полёта X-59. Сегодня данные датчиков в режиме реального времени, полученные в ходе реальных испытательных полётов, с высокой точностью подтверждают те ранние компьютерные модели.

Компьютерные модели прошли проверку на практике

X-59 прошел несколько крайне важных испытаний конструкции. Система управления полетом сохраняет плавность и отзывчивость при высоких нагрузках. Аэродинамические силы остаются в безопасных пределах, не деформируя планер. Воздухозаборник, расположенный сверху, также надежно подает воздух в двигатель GE-F414 во время маневров. Испытания не выявили неожиданных вибраций, флаттера или нестабильности.

В каждом испытательном полёте используются данные предыдущих полётов для совершенствования программного обеспечения управления и устранения незначительных сбоев датчиков. Ключевые компоненты, в частности, верхний воздухозаборник единственного двигателя GE-F414 надежно работали в различных условиях полёта. Эти успешные испытания создают основу для достижения главной цели миссии Quesst: оценить, как на самом деле звучит X-59 во время сверхзвукового крейсерского полёта.

Настоящее испытание ещё впереди

Хотя X-59 уже достиг своих целевых показателей крейсерского полёта — Мах 1,4 и высоты 16 76о метров, — в предыдущих полётах использовались обычные самолёты сопровождения, чьи собственные громкие звуковые удары маскировали звуковую сигнатуру экспериментального самолета. Вскоре миссия перейдет к решающей фазе акустической проверки. Исследователи установят наземные датчики и бортовые микрофоны для измерения ударных волн самолета. Эти данные покажут точный акустический след сверхзвукового полёта X-59.

Если эти наземные испытания покажут, что акустический удар самолета достаточно тихий для полетов над пригородами, NASA планирует провести полеты X-59 над несколькими американскими населенными пунктами, чтобы собрать отзывы общественности. Эти данные могут убедить регулирующие органы отменить давний запрет на коммерческие сверхзвуковые полёты над сушей. Отмена запрета откроет путь для пассажирских самолётов, которые смогут вдвое сократить время путешествий, не беспокоя людей на земле.

Джекрело: Interesting Engineering