هواپیمای کم‌صدای X-59 ناسا بیست‌وپنجمین پرواز آزمایشی را پشت سر گذاشت
هواپیمای آزمایشی مافوق‌صوت کم‌صدای X-59 ناسا پس از ۲۵ پرواز آزمایشی، همچنان با روندی پیوسته معیارهای عملکردی تعیین‌شده از سوی تیم خود را پشت سر می‌گذارد. این مجموعه آزمایش‌های موفق، هواپیما را در مسیر ورود به مرحله‌ای تازه در ادامه سال جاری قرار داده است؛ مرحله‌ای که ناسا در آن ضربه‌های صوتی خفیفی را ارزیابی خواهد کرد که X-59 برای تولید آن‌ها هنگام پرواز سریع‌تر از صوت طراحی شده است.
بیست‌وپنجمین پرواز X-59 روز ۲۱ اوت از مرکز پژوهش‌های پروازی آرمسترانگ ناسا در ادواردز کالیفرنیا انجام شد. این پرواز در مجموع ۷۲ دقیقه طول کشید و هواپیما به سرعت ۱٫۲ ماخ و ارتفاع حدود ۴۹ هزار پا رسید. مانند تمام پروازهای آزمایشی قبلی، یک هواپیمای همراه برای نظارت بر X-59 با آن پرواز می‌کرد. غرش‌های صوتی این هواپیمای همراه، هرگونه صدای تولیدشده توسط X-59 را می‌پوشاند.
رسیدن به این نقطه حاصل سال‌ها طراحی و تحلیل پیش از ساخت هواپیماست. اکنون تیم X-59 می‌بیند که پیش‌بینی‌های حاصل از مدل‌های رایانه‌ای، آزمایش‌های تونل باد و ابزارهای دیگر، در آزمایش‌های پروازی تأیید می‌شوند.
کتی بام، مدیر پروژه نمایشگر پروازی کم‌غرش ناسا، گفت: «در آزمایش‌های پروازی مداوم X-59، شناخت ارزشمندی هم درباره عملکرد هواپیما و هم درباره چالش‌های منحصربه‌فرد طراحی آن به دست آورده‌ایم. هر نقطه آزمایشی، مدل‌ها و پیش‌بینی‌های ما را تأیید کرده و اعتمادمان به عملکرد هواپیما را افزایش داده است. هر پرواز ما را به ورود به مرحله بعد نزدیک‌تر می‌کند؛ مرحله‌ای که در آن توانایی پرواز مافوق‌صوت کم‌صدای X-59 را به نمایش خواهیم گذاشت.»
X-59 طراحی نوآورانه‌ای دارد و شکل آن به‌گونه‌ای انتخاب شده که هنگام عبور از سرعت صوت، به‌جای غرش بلند، تنها ضربه صوتی خفیفی ایجاد کند. دستیابی به این ویژگی پیش از آغاز ساخت، به مدل‌سازی و طراحی گسترده نیاز داشت. اکنون که هواپیما وارد آزمایش‌های پروازی شده، یکی از ابزارهای تیم برای پایش پیشرفت، «دوقلوی دیجیتال بلادرنگ» است که داده‌های پرواز را با پیش‌بینی‌های شبیه‌سازی مقایسه می‌کند.
تاکنون ویژگی‌های واقعی پرواز X-59، یعنی نحوه حرکت آن در هوا و واکنش به نیروهای واردشده، با شبیه‌سازی‌ها تطابق نزدیکی داشته است. از جمله موارد انطباق میان داده‌های پروازی و پیش‌بینی‌های تیم می‌توان به این‌ها اشاره کرد:
- کیفیت‌های پروازی یا قابلیت کنترل هواپیما؛
- حاشیه پایداری، یعنی میزان نزدیک‌بودن هواپیما به ناپایداری در شرایط مشخص؛
- بارهای پروازی، یعنی نیروها و تنش‌هایی که هنگام پرواز باعث خم‌شدن و پیچش سازه هواپیما می‌شوند.
X-59 همچنین در واکنش به نیروهای آیرودینامیکی با پدیده غیرمنتظره‌ای مانند ناپایداری یا لرزش بیش از حد روبه‌رو نشده است. نیلز لارسن، یکی از خلبانان آزمایشی ناسا، پروازهای X-59 را «هیجان‌انگیز اما بدون اتفاق غیرمنتظره» توصیف کرده؛ دقیقاً همان چیزی که یک خلبان آزمایشی می‌خواهد.
هواپیما از پروازهای اولیه با هدف‌های ساده‌ای مانند برخاستن و فرود ایمن همراه با نمایش پایداری، فاصله زیادی گرفته است. پس از آن، X-59 نسبتاً زود در برنامه آزمایش‌ها توانست به سرعت کروز هدف خود، یعنی ۱٫۴ ماخ معادل ۹۲۴ مایل بر ساعت، و ارتفاع ۵۵ هزار پا برسد. بخش بزرگی از کار باقی‌مانده بر بررسی عملکرد در تمام شرایط محدوده پروازی متمرکز بوده است؛ ارتفاع‌ها و سرعت‌هایی که هواپیما باید بتواند در آن‌ها ایمن فعالیت کند، از جمله محدوده ارتفاع و سرعت پایین.
هر پرواز بر آموخته‌های پروازهای قبلی بنا شده و قطعات X-59 در برابر هر چالش آزمایش شده‌اند. برای نمونه، ورودی هوای نصب‌شده روی بدنه که به تنها موتور GE-F414 هواپیما راه دارد، در مجموعه‌ای از مانورها و شرایط مختلف مطابق انتظار عمل کرده است.
این ۲۵ پرواز تنها بخشی از ماجراست. بین آزمایش‌ها، خلبانان، مهندسان و کارکنان نگهداری، داده‌های هواپیما و آزمایش پرواز را بررسی می‌کنند، نتایج را می‌سنجند و اصلاحات لازم را انجام می‌دهند. برای مثال، در مراحل مختلف آزمایش، تغییرات جزئی در نرم‌افزار کنترل هواپیما اعمال شد و مشکلی برطرف شد که باعث می‌شد سامانه‌ها بعضی اعلان‌های مزاحم را به‌عنوان هشدار احتیاط تفسیر کنند.
تیم آزمایش هم‌زمان با گسترش محدوده ارتفاع‌ها و سرعت‌های موردنیاز مأموریت کوئست، مشتاق یادگیری بیشتر است. بااین‌حال، برخی ویژگی‌ها را نمی‌توان به‌طور کامل در شبیه‌سازی پیش‌بینی کرد. به گفته لارسن، این هواپیما «دوست دارد سریع پرواز کند».
این خبر خوبی برای مرحله بعد آزمایش‌های پروازی است، زیرا مهم‌ترین معیار X-59، یعنی صدای آن در سرعت کروز مافوق‌صوت، در ماه‌های آینده بیشتر مورد توجه قرار می‌گیرد.
لری کلیات، مسئول فنی اعتبارسنجی آکوستیکی مأموریت کوئست ناسا، گفت: «این همان مرحله‌ای است که برای رسیدن به آن تلاش کرده‌ایم. ساخت و به پرواز درآوردن یک هواپیمای کاملاً جدید دستاوردی فوق‌العاده است، اما پژوهش واقعی در مرحله بعد آغاز می‌شود.»
در مرحله پیش‌روی اعتبارسنجی آکوستیکی، تیم X-59 را به پرواز درمی‌آورد و هم‌زمان با مجموعه‌ای از ابزارهای زمینی و هوابرد، ضربه‌های صوتی خفیف آن را اندازه‌گیری و ویژگی‌هایشان را تعیین می‌کند.
کلیات گفت: «اعتبارسنجی آکوستیکی، ابزارها و روش‌های استفاده‌شده برای طراحی X-59 را به آزمون می‌گذارد؛ ابزارهایی که ممکن است در نهایت به بخشی از بنیان طراحی تمام هواپیماهای تجاری مافوق‌صوت آینده تبدیل شوند. این یک برنامه پروازی پیچیده و دشوار خواهد بود که بر نشان‌دادن توانایی X-59 در تولید همان ضربه صوتی خفیفی تمرکز دارد که برای آن طراحی شده است.»
X-59 محور اصلی مأموریت کوئست ناساست؛ مأموریتی که هدف آن کمک به فراهم‌کردن امکان پرواز تجاری مافوق‌صوت بر فراز خشکی است.
منبع: ناسا؛ ترجمه فارسی متن اصلی. عکس: NASA/Jim Ross.
