NASA heeft veel ervaring met het ontwikkelen van supersonische vliegtuigen. In feite was het testen van supersonische vaartuigen de manier waarop NASA begon, toen het nog steeds bekend stond als de National Advisory Committee for Aeronautics (NACA). Beginnend met de Bell X-1, zet de traditie van het gebruik van X-vliegtuigen en andere experimentele vliegtuigen zich voort en heeft zich ontwikkeld tot hypersonische scramjets en ruimtevliegtuigen (zoals de X-37).
En nu, voor het eerst in decennia, is NASA op zoek naar een nieuw supersonisch vliegtuig. Maar terwijl eerdere vliegtuigen werden ontwikkeld om snelheidsrecords te breken, is het doel van dit nieuwste X-vliegtuig om een Quiet Supersonic Transport (QueSST) te creëren. NASA hoopt dat dit vaartuig cruciale gegevens zal opleveren die de ontwikkeling van commerciële supersonische vliegreizen over land mogelijk zouden kunnen maken.
Daartoe heeft NASA op 2 april een contract van $ 247,5 miljoen toegekend aan Lockheed Martin Aeronautics Company om het X-vliegtuig te bouwen en het tegen het einde van 2021 af te leveren aan het Armstrong Flight Research Center in Californië. Als Jaiwon Shin, NASA's associate administrator voor luchtvaart, aangegeven in een recent persbericht van NASA, is dit project als het opnieuw bezoeken van de oude dagen van NASA-onderzoek.
"Het is super spannend om weer X-vliegtuigen te ontwerpen en vliegen op deze schaal", zei hij. "Onze lange traditie van het oplossen van de technische belemmeringen van supersonische vluchten waar iedereen baat bij heeft, gaat verder."
In het verleden waren er supersonische commerciële vluchten beschikbaar, voor mensen die ze tenminste konden betalen. Deze omvatten de Brits-Franse Concorde (die tot 2003 actief was) en de Russische Tupolev Tu-144 (met pensioen in 1983). Deze vaartuigen waren echter niet in staat supersonische vluchten over land uit te voeren, omdat het doorbreken van de geluidsbarrière een sonische dreun zou veroorzaken - die extreem luid en potentieel schadelijk is.
Als gevolg hiervan verbieden de huidige FAA-regels (Federal Aviation Administration) supersonische vluchten over land. Het doel van dit nieuwste vliegtuig - bekend als de Low-Boom Flight Demonstrator - is om supersonische vluchten uit te voeren die zo geluidsarme zoemen creëren dat ze vrijwel onmerkbaar zijn voor mensen op de grond. De sleutel is hoe de uniek gevormde romp van het X-plane supersonische schokgolven genereert.
Bij conventionele vliegtuigontwerpen vloeien schokgolven samen wanneer ze uit de buurt van de neus en staart van het vliegtuig komen, wat resulteert in twee verschillende sonische knallen. Daarentegen stuurt het rompontwerp van het X-plane schokgolven weg van het vliegtuig op een manier die voorkomt dat ze samenkomen. In plaats daarvan worden veel zwakkere schokgolven naar de grond gestuurd die als een reeks zachte dreunen zouden worden gehoord.
Sinds de jaren zestig test NASA het idee met voertuigen zoals de F-5E Tiger II-straaljager. Dit vliegtuig, dat in 2003-2004 testvluchten maakte als onderdeel van NASA's Shaped Sonic Boom Demonstration-programma, had een uniek gevormde neus en toonde aan dat de theorie van het verminderen van de giek goed was. Meer recente vluchttests, windtunneltests en geavanceerde computersimulatietools hebben ook aangetoond dat de technologie zal werken.
Zoals Peter Coen, NASA's projectmanager Commercial Supersonic Technology, verklaarde:
"We hebben deze belangrijke mijlpaal alleen bereikt vanwege het werk dat NASA heeft geleid met zijn vele partners van andere overheidsinstanties, de lucht- en ruimtevaartindustrie en vooruitstrevende academische instellingen overal."
De configuratie van het X-plane zal gebaseerd zijn op een QueSST-ontwerp dat Lockheed Martin in 2016 in samenwerking met NASA heeft ontwikkeld en in 2017 heeft getest in een windtunnel in het Glenn Research Center van NASA. Het voorgestelde vliegtuig zal 28,65 meter (94 voet) lang zijn, een spanwijdte hebben van ongeveer 9 meter (29,5 voet) en een startgewicht van 14.650 kg (32.300 lbs).
Gebaseerd op het ontwerp van het bedrijf, zal de X-plane worden aangedreven door een enkele General Electric F414-motor, dezelfde die wordt gebruikt door F / A-18E / F-jagers. Het zal worden gevlogen door één piloot en heeft een topsnelheid van Mach 1,5 (1590 km; 990 mph) en een snelheid van Mach 1,42 (1513 km; 940 mph) op een kruishoogte van 16764 meter (55.000 voet).
Zoals Shin aangaf, is de ontwikkeling van het X-plan een gezamenlijke inspanning van alle NASA's luchtvaartonderzoekscentra:
'Er zijn zoveel mensen bij NASA die hun uiterste best hebben gedaan om ons op dit punt te krijgen. Dankzij hun werk tot nu toe en het werk dat nog moet komen, zullen we dit X-plane kunnen gebruiken om de wetenschappelijk verzamelde community-responsgegevens te genereren die essentieel zijn voor het veranderen van de huidige regels voor het transformeren van de luchtvaart! ”
Het programma is onderverdeeld in drie fasen die voorlopig lopen van 2019 tot 2025. Fase één, die loopt van 2019 tot 2021, zal bestaan uit een kritische ontwerpherziening ter voorbereiding op de bouw. Als dit lukt, begint de bouw in de fabriek van Lockheed Martin's Skunk Work in Palmdale, gevolgd door een reeks testvluchten en met als hoogtepunt de levering van het vaartuig aan NASA.
Fase twee, gepland om te beginnen in 2022, zal bestaan uit NASA die met het X-vliegtuig vliegt in het supersonische testbereik boven de luchtmachtbasis Edwards in Zuid-Californië om te zien of het veilig is voor operaties in het National Airspace System. Fase drie, die loopt van 2023 tot 2025, zal bestaan uit de eerste testvluchten voor de gemeenschapsreactie (georganiseerd vanaf de Armstrong Air Force Base), gevolgd door verdere testvluchten over vier tot zes Amerikaanse steden.
De gegevens die zijn verzameld uit deze community-responstests, worden vervolgens bezorgd aan de FAA en de International Civil Aviation Organization (ICAO) - momenteel bedoeld voor levering in 2025 - zodat ze nieuwe regels kunnen aannemen op basis van waargenomen geluidsniveaus. Als de Low-Boom Flight Demonstrator effectief zou blijken te zijn, zouden commerciële supersonische vluchten over land eindelijk mogelijk kunnen worden.
En zorg ervoor dat je geniet van deze video van de ontwikkeling van het X-plane, met dank aan NASA:
