NASA tarafından "kör" olan süpersonik uçak, Londra'dan New York'a 3 saat, ses patlamasına "veda etmek" istiyor
Süpersonik seyahati deneyimlemek her zaman birçok insanın hayali olmuştur. Ancak, süpersonik yolcu uçağı "Concorde" 2003 yılında emekliye ayrıldığından beri, bu deneyim temelde sıradan insanlar tarafından kaybedildi. Concorde uzun süredir kullanımda olmasa da, bir çağda inanılmaz bir teknolojik ilerlemeyi temsil ediyor.
(Resim kaynağı: NASA resmi web sitesi)
Concorde, dünyada ticari kullanıma açılan birkaç süpersonik yolcu uçağından biridir.Fransa Aerospace ve British Aircraft Corporation tarafından ortaklaşa geliştirilen orta menzilli bir süpersonik yolcu uçağıdır.
Ses hızının 2.02 katı hızda 18.000 metre yükseklikte seyredebilir.Paris'ten New York'a uçmak yalnızca 3 saat sürer, bu da sıradan sivil uçaklardan yarıdan fazla zaman tasarrufu sağlar. Bu nedenle, ücret pahalı olsa da, iş seyahatinde olanlar arasında hala popülerdir.
Ancak 2000 yılında ünlü Concorde uçağı düştü ve içindeki 100 kişinin tamamı öldü, o zamandan beri harap oldu.Ayrıca bu yolcu uçağının çıkardığı büyük gürültü bölge sakinleri tarafından defalarca şikayet edildi.Üç yıl sonra bu tür uçaklar üzülerek geri çekildi. Uzun bir süre için, bu tür uçaklar ancak "hatırlanmayı bekleyen bir müzede toplandığı" bir duruma indirgenebildi.
Bununla birlikte, son yıllarda süpersonik uçaklar geri döndü ve havacılık endüstrisinde sıcak bir nokta haline geldi. onların arasında, Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA), dünyanın en büyük askeri uçak üreticisi Lockheed Martin ile el ele verdi ve süpersonik yolcu uçağını mavi gökyüzüne döndüreceğini yüksek bir profille duyurdu. .
29 Şubat 2016'da NASA, "sessiz" bir süpersonik uçağın geliştirilmesine başlamak için Lockheed Martin'e 20 milyon ABD Doları yatırım yaptı. 2 Nisan 2018'de NASA, düşük gürültülü süpersonik gösteri uçağı (LBFD) deneysel uçağın üretimi için Lockheed Martin'e yaklaşık 248 milyon ABD Doları tutarında bir yatırım yaptığını da duyurdu.
NASA, uçağa X-59 QueSST (X-59 Sessiz Süpersonik Taşıma) adını verdi. X-5927.4 metre uzunluğunda, 9.072 ton ağırlığında, 1.4-1.45 Mach seyir hızına ve 14935-15545 metre seyir yüksekliğine sahip. Önümüzdeki 10 yıl içinde NASA, düşük sonik patlamalı süpersonik uçaklara da 10,6 milyar ABD dolarından fazla yatırım yapacak.
(Resim kaynağı: NASA resmi web sitesi)
NASA'nın düşük gürültülü uçaklar geliştirmek için büyük çaba sarf etmesinin nedeni, ses patlamasının süpersonik yolcu uçağının mavi gökyüzüne geri dönmesinin önündeki en büyük engellerden biri olmasıdır.Süpersonik yolcu uçağı, yalnızca ses patlamasını azaltarak ticari operasyonlara dönebilir.
Lafta Sonik patlama, bir uçak ses hızından daha hızlı uçtuğunda, yani deniz seviyesindeki hızın saatte yaklaşık 1225 kilometre olduğu, uçağın ürettiği şok dalgalarının çevredeki havaya baskı uygulayıp birleşerek sağır edici bir ses patlaması yaratması anlamına gelir.
Ses patlamasının enerjisi çok büyük ve alçak irtifalı süpersonik bir savaş uçağı tarafından üretilen sonik patlama, pencereleri ve kapıları parçalamak için yeterli. Birisi, 16.000 metre yükseklikte ses hızının iki katı hızla uçan bir "Concorde" uçağının ürettiği ses patlamasının, yerde 100 Pa'ya kadar bir basınç ürettiğini ölçmüştür; bu, yaklaşık bir metrekarelik bir cam pencereye 10 kilogram uygulamaya eşdeğerdir. güç. Basınç daha sezgisel bir ses yoğunluğuna dönüştürülürse, 100 Pa yaklaşık olarak 133 desibele eşdeğerdir ve insan işitme üst sınırı genellikle 120 desibelidir. 120 desibeli aşan sesler kulak zarına ve işitme sinirine zarar verebilir ve sağırlığa neden olabilir. Sonuç olarak, ses patlaması sorunu, süpersonik yolcu uçaklarının geliştirilmesinde bir "darboğaz" haline geldi.
Sonik patlama probleminin üstesinden gelmek gerektiğinden sadece sebebini değil sebebini de bilmek gerekir. Bu yılın Mart ayında NASA, havadan havaya schlieren fotoğrafçılık (Schlieren fotoğrafçılığı) görüntüleme teknolojisini kullandı. İki süpersonik uçak şok dalgasının etkileşiminin ilk kez rekor kıran bir resmi çekildi .
(Resim kaynağı: NASA resmi web sitesi)
Süpersonik uçak ses bariyerini geçtikten sonra görünmez şok dalgası verilerini elde etmek için NASA mühendisleri, B-200 King Air üzerine hava basıncındaki hızlı değişiklikleri tespit edebilen ve dijital görüntüler elde edebilen özel bir atış aleti kurdu. B-200'ün havada yaklaşık 9.100 metrede uçması planlanıyordu ve iki T-38 süpersonik uçağın altından 10 metre aralıklarla süpersonik hızlarda geçmesi bekleniyordu.
Çekime katılan pilotlar cesur ve yetenekliydi.NASA ekibi sonunda bu güzel görüntüleri başarıyla yakaladı.Nasa, gelecekte sessiz tasarım ve üretime yardımcı olacak süpersonik uçak şok dalgası etkileşimlerinin havadan havaya görüntülerini ilk kez yakaladı. Supersonik uçak.
(Resim kaynağı: NASA resmi web sitesi)
NASA, ses patlamasının boyutunu ölçmek için şu anda endüstride tek tip olarak kullanılan "algılanan gürültü seviyesini" (PLdB) kullanır. Örnek olarak "Concord" u ele alalım, PLdB değeri 105'e ulaşıyor ki bu insanlar tarafından kabul edilmesi zor. Araştırmacılar, 75'in kara üzerinden süpersonik uçuş için kabul edilebilir bir değer olduğuna inanıyor ve NASA, bunun 70'e veya daha da altına düşürülmesini şart koşuyor.
Uçak gürültüsünü azaltmanın sırrı, benzersiz şekli ve yapısında yatmaktadır Bu nedenle, PLdB'yi 70 veya daha altına düşürmek için uçağın şeklini ve yapısını yenilemek gerekiyor.
NASA'nın araştırması, yeni nesil süpersonik yolcu uçağı X-59 QueSST'nin kullanılması gerektiğini gösteriyor İğne şeklindeki burun omurları, daha şık gövde, delta kanatlar ve geniş açılı kanatlar, bu aerodinamik şekiller ses patlamasını azaltmada belirgin bir etkiye sahiptir. .
Geleneksel bir süpersonik yolcu uçağının tasarımında, atmosferde yayılırken burundan, kanopiden, hava girişinden, kanattan ve kuyruktan gelen şok dalgaları toplanacak ve ardından daha güçlü bir N-tipi şok üretecektir. Düşük sonik bom tasarım teknolojisi, uçağın şeklini optimize etmektir, böylece gövdenin farklı parçaları daha küçük bir şok dalgası üretir. Aynı zamanda bu şok dalgaları bir araya gelmeyecek. Diğer bir deyişle, N-tipi şok dalgasının basınç tepe noktası, S-tipi bir şok dalgasına dönüşecek şekilde azaltılır, böylece ses, yere ulaştığında "yumuşak" çıkacaktır.
Uçağın şekil tasarımı genellikle tüm vücudu etkiler.Şekil değişikliği, X-59 QueSST süpersonik uçağının iç kısmının da yıkıcı bir yenilik gibi görünmesini sağlar. En büyük fark, X-59 QueSST'nin "gözleri" olmamasıdır.
X-59'un ön kabini uzun iğne şeklinde tasarlandığından, bu süpersonik uçakta sıradan yolcu uçağının kabininin önündeki cam eksiktir (diğer bir deyişle sürücü, uçağın önündeki sahneyi doğrudan göremez) ancak Bunun yerini eXternal Visibility System (XVS) adlı bir sistem aldı.
XVS sistemi, uçağın önüne monte edilmiş iki kamera, bir 4K ultra yüksek çözünürlüklü TV ekranı, iki yardımcı ekran ve arazi verilerini toplamak için gelişmiş bir bilgisayar sistemi içerir.
Kamera, sürücüye tam bir görüş yelpazesi sunmak ve böylece güvenli uçuş sağlamak için, bilgisayar tarafından sağlanan arazi verileriyle birlikte kabinin dışından 4K ekrana gerçek zamanlı görüntüler iletir.
NASA'nın ulaşmayı umduğu ideal durum, insanların X-59 QueSST süpersonik uçağının ürettiği gürültüyü, bir arabanın kapısının kapatılmasıyla üretilen gürültüye benzer şekilde duymasıdır.
(Resim kaynağı: NASA resmi web sitesi)
X-59 süpersonik uçağı, hayranları tarafından sevgiyle "Concorde'un Oğlu" olarak da adlandırılıyor. 2021'de bir test uçuşundan geçecek. Ticari kullanıma sunulabilirse, Londra'dan New York'a uçmak yalnızca üç saat alacak.
NASA, mevcut ilerlemeye dayanarak, düşük ses patlaması standardını karşılayan yeni nesil süpersonik yolcu uçağının önümüzdeki 10 yıl içinde ilk uçuşunu yapmasının ve önümüzdeki 15 yıl içinde kullanıma girmesinin beklendiğini tahmin ediyor.
Ayrıca, bu haftanın başlarında, Federal Havacılık İdaresi'nin (FAA), sivil süpersonik uçakların nihayet mavi gökyüzüne dönmesinin önünü açmak için test kurallarını revize etmeye çalıştığını açıkladığını belirtmekte fayda var.
İnsanların süpersonik uçuşu takip etme hayali yakın gelecekte gerçekleşecek gibi görünüyor.
