تصمیم ناسا برای ساخت یک هواپیمای مافوق صوت کم صدا
ناسا در زمینه‌ی ساخت هواپیماهای مافوق صوت سابقه‌ی بالایی دارد. در حقیقت فعالیت ناسا در ابتدا با آزمایش هواپیماهای مافوق صوت شروع شد؛ یعنی زمانی که این سازمان، کمیته رایزنی ملی هوانوردی آمریکا (NACA) نام داشت. ناسا با ساخت هواپیمای بیل ایکس ۱ (Bell X-1) شروع کرد و به سنت ساخت هواپیماهای آزمایشی خود ادامه داد تا به هواپیماهای فضایی مانند ایکس ۳۷ رسید.
ناسا اکنون برای اولین بار پس از دهه‌ها می‌خواهد یک هواپیمای مافوق صوت بسازد. اما درحالی‌که هدف از ساخت هواپیماهای قبلی شکستن رکورد سرعت بوده است، آخرین نسخه‌ی هواپیمای ایکس می‌خواهد یک هواپیمای مافوق صوت فوق کم صدا (QueSST) باشد. ناسا امیدوار است با ساخت این هواپیما، در ادامه امکانی برای توسعه‌ی هواپیماهای مافوق صوت تجاری فراهم کند.
سازمان ملی هوانوردی و فضا به همین منظور، قراردادی ۲۴۷ میلیون دلاری با شرکت لاکهید مارتین برای ساخت این هواپیما امضا کرده است. لاکهید مارتین قرار است این هواپیمای مافوق صوت کم‌صدا را تا پایان سال ۲۰۲۱ به مرکز پژوهش‌های پرواز آرمسترانگ در کالیفرنیا تحویل دهد.
جیون شین، مدیر ارشد بخش هوانوردی ناسا، در کنفرانس خبری اخیر ناسا این موضوع را تأیید کرده و گفته است که با این پروژه، ناسا به دوران پژوهش‌های گذشته خود بازخواهد گشت. او می‌گوید:
فوق‌العاده هیجان‌انگیز است که دوباره هواپیماهای سری ایکس را در این مقیاس طراحی می‌کنیم. سنت پرسابقه‌ی ما برای حل موانع فنی وسایل نقلیه‌ی مافوق صوت، می‌تواند به نفع همه باشد.
در گذشته، هواپیماهای تجاری مافوق صوت، امکان پرواز داشتند؛ همچون هواپیمای بریتانیایی فرانسوی کنکورد (که تا سال ۲۰۰۳ فعالیت می‌کرد) و هواپیمای روسی توپولوف توو -۱۴۴ (که در سال ۱۹۸۳ بازنشسته شد). اما این هواپیماها با وجود شکستن دیوار صوتی (که صدای بلندی پدید می‌آورد) امکان پرواز در ارتفاعات کم نداشتند. در نتیجه، قوانین فعلی سازمان هوانوردی فدرال (FAA) پرواز این دست هواپیماها را کاملا ممنوع اعلام کرده است.
اگر برنامه ناسا موفقیت‌آمیز باشد، ممکن است پروازهای تجاری به وسیله‌ی هواپیماهای مافوق صوت امکان‌پذیر شود
هدف از طراحی هواپیمای مافوق صوت کم‌صدای ناسا، انجام پروازهای مافوق صوت به نحوی است که صدای آن برای ساکنان نواحی پرواز مزاحمتی نداشته باشد. نکته‌ی کلیدی برای چنین موفقیتی، طراحی خاص بدنه‌ی هواپیمای ایکس است.
طراحی بدنه هواپیمای ایکس به نحوی است که موج‌های شوک پس از دور شدن از هواپیما دوباره به وسیله‌ی نقلیه هوایی بازنمی‌گردند و در همین حال، موج‌های ضعیف‌تر به سوی زمین باز می‌گردند. ناسا از دهه‌ی ۱۹۶۰، این ایده را با هواپیماهایی مانند نورثروپ اف-۵ آزمایش کرده است. این هواپیما که پروازهای آزمایشی را در سال ۲۰۰۳ تا ۲۰۰۴ انجام داد، شکل دماغه‌ی منحصربه‌فردی دارد و نشان داده است که می‌تواند سر و صدا را کاهش دهد. آزمایش‌های پرواز اخیر، آزمون‌های تونل باد و ابزارهای شبیه‌سازی پیشرفته نیز نشان داده‌اند که این فناوری کارایی مورد نظر را دارد.
طرح مفهومی منحصر به فرد لاکهید مارتین برای هواپیمای مافوق صوت کم‌صدا (QueSST). با این طراحی هواپیما می‌تواند امواج شوک کم‌صدا پدید بیاورد
پیکربندی هواپیمای ایکس بر اساس طراحی QueSST است که لاکهید مارتین در سال ۲۰۱۶ در همکاری با ناسا ساخت و آزمایش‌های آن را در تونل باد مرکز پژوهشی گلن در سال ۲۰۱۷ تکمیل کرد. طرح پیشنهادی این هواپیما دارای ابعاد ۲۸٫۶۵ متر طول، عرض حدود ۹ متر و وزن ۱۴٫۶۵۰ کیلوگرم خواهد بود. بر اساس طراحی لاکهید مارتین، هواپیمای ایکس از موتور پرقدرت توربوفن اف ۴۱۴ ساخت جنرال الکتریک بهره می‌برد. جنگنده بوئینگ F/A-18E/F سوپر هورنت هم از این موتور استفاده می‌کند. هواپیمای ایکس تک‌سرنشین خواهد بود و دارای سرعت بیشینه‌ی ۱٫۵ ماخ (۱۵۹۰ کیلومتر در ساعت) است و می‌تواند به حداکثر ارتفاع پرواز ۱۶,۷۶۴ متر (۵۵ هزار پا) دست پیدا کند.
به گفته‌ی شین ساخت هواپیمای ایکس ثمره‌ی همکاری همه مراکز پژوهشی هوانوردی ناسا است. او می‌گوید:
بسیاری از افراد در ناسا در تلاش بوده‌اند تا ما را به این نقطه برسانند. با تشکر از تلاش‌هایی که تاکنون انجام داده‌اند و در آینده انجام می‌دهند، می‌توانیم از هواپیمای ایکس برای ایجاد انقلابی در اصول و قواعد هوانوردی استفاده کنیم.
برنامه توسعه هواپیمای ایکس به سه مرحله تقسیم شده است که پیش‌بینی می‌شود طی سال‌های۲۰۱۹ تا ۲۰۲۵ اجرا شوند. مرحله اول که از سال ۲۰۱۹ تا ۲۰۲۱ اجرا می‌شود، شامل بررسی طراحی و آماده‌سازی برای ساخت است. اگر این مرحله موفقیت‌آمیز باشد، ساخت هواپیمای مافوق صوت ناسا در تسهیلات پیشرفته شرکت لاکهید مارتین در پالمدیل، کالیفرنیا شروع می‌شود و به دنبال آن، مجموعه‌ای از آزمون‌های پرواز انجام می‌شود.
شکل دماغه و طراحی بدنه منحصر‌به‌فرد هواپیمای مافوق صوت کم صدا (QueSST) نشان داده است که می‌تواند سر و صدا را کاهش دهد
مرحله دوم در سال ۲۰۲۲ شروع می‌شود و برنامه‌ریزی شده است که در این مرحله آزمون‌های آزمایشی در پایگاه نیروی هوایی ادواردز در جنوب کالیفرنیا انجام شود. در مرحله سوم که از سال ۲۰۲۳ تا ۲۰۲۵ به طول خواهد انجامید، نخستین آزمون‌ها در پایگاه نیروی هوایی آرمسترانگ و سپس پروازهای آزمایشی بیشتر در ۶ شهر ایالات متحده انجام خواهد شد.
در نهایت قرار است نتیجه‌ی این آزمایش‌ها در اختیار سازمان هوانوردی فدرال (FAA) و سازمان بین‌المللی هوانوردی (ICAO) داده شود تا این سازمان‌ها بتوانند تغییراتی را در قوانین فعلی به وجود بیاورند. بنابراین، اگر این برنامه موفقیت‌آمیز باشد، ممکن است پروازهای ارتفاع پایین تجاری به وسیله‌ی هواپیماهای مافوق صوت امکان‌پذیر شود.
نظرات