Ready X-59 stažen z obchodu, 19. června 2023
NASA a Lockheed Martin pokračují ve své práci na výzkumném programu QueSST. Jeho úkolem je nacházet řešení a technologie pro vytváření pokročilých nadzvukových letadel s optimalizovanou aerodynamikou a sníženou hlučností. Zejména se plánuje razantní snížení rázové vlny při letu nadzvukovou rychlostí. K dnešnímu dni prošel program QueSST fází stavby experimentálního letadla. Brzy začne testování.
Dokončení stavby
NASA spustila na začátku minulého desetiletí program QueSST (Quiet Supersonic Technology). Jejím cílem je nacházet a vyvíjet řešení a technologie, aby byla nadzvuková letadla méně hlučná a snížily se negativní dopady na pozemní zařízení. Prvních pár let se věnovalo výzkumu a laboratornímu testování, poté začala stavba technologického demonstrátoru letadla.
Jako vývojář létající laboratoře se Lockheed Martin účastní programu QueSST od roku 2016 prostřednictvím oddělení speciálních projektů Skunk Works. V polovině 59. let vytvořila na základě výzkumných dat projekt experimentálního letounu s indexem X-XNUMX. Zároveň byly vyrobeny a testovány první komponenty budoucího letounu.
Charakteristický čelní pohled
Kompletní stavba experimentálního X-59 začala koncem roku 2018. Na skluzu závodu Lockheed Martin v Palmdale se postupně formovaly charakteristické obrysy trupu a křídla optimálního tvaru. Bylo také instalováno potřebné vybavení. Výrobní společnost přitom nikam nespěchala, což ovlivnilo načasování prací. Navíc došlo k potížím a zpožděním, kvůli kterým nebylo možné letoun v roce 2022 sestavit a odletět před koncem roku.
Plánované práce však byly dokončeny. V loňském roce byla dokončena montáž hlavní části draku letadla. Také letoun dostal většinu letového a dalšího vybavení vč. součástí zásadně nových systémů. Udělali jsme nějakou práci na nastavení zařízení. V listopadu 2022 byl na vůz instalován motor. Do poloviny dubna 2023 byla dokončena montáž a instalace zadní části trupu.
Ve fázi testování v aerodynamickém tunelu, 2018
V první polovině června byla dokončena montáž prototypu letounu. Byl vyjmut z pažeb a spuštěn na vlastní podvozek. V polovině měsíce byl X-59 převezen z montážní dílny na letovou zkušební stanici. Nyní se připravuje na budoucí pozemní testy, po kterých začnou lety. Předpokládá se, že první let bude uskutečněn do konce letošního roku.
Experimentální kůže
Účelem programu QueSST je snížit rázovou vlnu a snížit hluk letadla při nadzvukovém letu. Tento problém se navrhuje řešit optimalizací aerodynamického tvaru letadla se zavedením nových zajímavých nápadů. Výsledkem je, že stroj je postaven podle jednoho ze známých schémat, ale výrazně se liší od ostatních zařízení tohoto druhu.
X-59 je jednomístný, jednomotorový letoun délky 29 m s rozpětím křídel 9 m. Maximální vzletová hmotnost je 14,7 t. Většina komponentů a sestav byla vyvinuta od začátku, ale některé prvky byly zapůjčeny ze sériového vybavení. Je tedy použit modernizovaný sériový motor, z cvičného letounu T-38 byl převzat jednomístný překryt kabiny a vystřelovací sedačka a ze stíhačky F-16 tříbodový podvozek.
Letoun dostal velký protáhlý trup s charakteristickými obrysy. Vyznačuje se extrémně dlouhým špičatým kuželem - zabírá asi třetinu celkové délky stroje. V ocasu je proudový motor. Pro optimalizaci proudění je motor umístěn v eliptické gondole nad trupem a tryska je umístěna nad speciální spodní rovinou.
Letadla jsou postavena podle schématu "podélného trojplošníku". V zadní části kapotáže, před kabinou, je dopředu vyhrnutá vodorovná ocasní plocha. Téměř hned za ním je křídlo s proměnným sklonem náběžné hrany a pod motorem je umístěn stabilizátor ocasu. Na motorové gondole je kýl s přídavnou rovinou na špičce. Křídlo má tradiční mechanizaci na odtokové hraně a dvě sady stabilizátorů jsou všepohyblivé.
Speciálně pro X-59 vyvinul General Electric novou modifikaci proudového motoru F414. F414-GE-100 obsahuje nový software, revidované potrubí a další montážní hardware. Současně se hlavní jednotky nemění a vlastnosti zůstávají na stejné úrovni. Vzhledem k tahu přídavného spalování na úrovni 10 tisíc kgf bude letoun ve výšce více než 16 km schopen dosáhnout maximální rychlosti 1,5 Mach a cestovní rychlosti 1,42 Mach.
Letadlo po instalaci motoru, listopad 2022
Charakteristickým znakem draku letadla X-59 je absence vyčnívajícího překrytu kabiny. To zlepšuje obtékání nosu a střední části trupu, ale uzavírá výhled pilota dopředu a dolů. V tomto ohledu byl vyvinut původní systém sledování videa eXternal Vision System (XVS). Na přední kapotáži před kokpitem je namontována 4K videokamera. Pod trupem je videosystém Collins EVS3600 s denním a nočním kanálem.
Celá sada optoelektronických komponent zajistí maximální viditelnost předního sektoru "přes" kapotáž. Kombinovaný obraz ze všech kamer se zobrazí na velkoformátovém monitoru před pilotem. Takový monitor ve skutečnosti nahradí hledí svítilny a poskytne potřebnou úroveň viditelnosti.
Nová řešení
V blízké budoucnosti projde experimentální X-59 nezbytnými kontrolami na zemi a do konce roku mají začít letové testy. Během těchto akcí letoun ukáže výkon nových nápadů a jejich potenciál z hlediska praktické aplikace. Pokud se tato řešení a komponenty dobře projeví, jsou použity v následujících nadzvukových nebo jiných projektech. letectví technologie.
Montáž ocasu, duben 2023
Velký zájem z hlediska dalšího uplatnění má například recenzní systém XVS. Předpokládá se, že sestava kamer a monitoru se stane plnohodnotnou náhradou tradičního vrchlíku a plně zajistí pozorování a řízení letadla. XVS již prošlo testy na lavičce a nyní je potřeba jej otestovat v reálném letu.
Hlavním úkolem X-59 je však vypracovat originální aerodynamický vzhled se specifickými obrysy příďového kužele a rovin. Předpokládá se, že prodloužení trupu v důsledku kapotáže umožní šíření rázových vln, které vznikají při nadzvukovém letu ve vesmíru. Tato vzdálenost bude dostatečná, aby se dvě čela tlumičů nespojila do jednoho zvukového třesku a vzájemně se nezesilovala. Konstrukce trupu, letadel a motorové gondoly zase optimalizuje proudění kolem a eliminuje vznik dalších zdrojů hluku.
Podle výpočtů, když letoun X-59 letí ve výšce, pozorovatel na zemi zaznamená rázovou vlnu s hlasitostí v rozmezí 60-75 dB. Pro srovnání, typická stíhačka za těchto podmínek generuje 90-100 dB hluku. Je třeba si uvědomit, že rozdíl v hlasitosti 30 dB odpovídá rozdílu v intenzitě zvuku 1000krát.
Systémové uspořádání a komponenty XVS
Technická řešení, která dramaticky snižují hluk, lze využít při vývoji nadějných nadzvukových letadel pro různé účely. V první řadě by o ně měli mít zájem tvůrci civilních letadel. Rázová vlna svého času bránila rozvoji civilního nadzvukového letectví: omezovala možné letové oblasti a neumožňovala vybudování rozvinuté sítě tras. Pokud se podaří snížit objem vlny, civilní letectví dostane nové příležitosti.
Čekání na výsledky
Jedním z úkolů agentury NASA je vývoj nových technologií a řešení, které se následně uplatní v reálných leteckých projektech. Program QueSST sleduje právě takové cíle. S jeho pomocí bude probíhat výzkum a praktické experimenty, které ukážou efektivitu a potenciál nových neobvyklých řešení v oblasti aerodynamiky a avioniky.
Účastníci programu QueSST podle výsledků předběžných testů jednotlivých komponent na lavičkách hodnotí pozitivně a hledí do budoucnosti s optimismem. Výsledky laboratorních testů a teoretických studií je však třeba potvrdit při úplných pozemních a letových zkouškách technologického demonstrátoru letadla. Stavba experimentálního X-59 již byla dokončena a jeho letové zkoušky jsou nyní záležitostí velmi blízké budoucnosti.