پرواز با هواپیمای مافوق صوت X-59 چگونه خواهد بود؟
ناسا و لاکهید مارتین، بامداد شنبه به وقت ایران بهطور رسمی از نسخهی تکمیلشدهی هواپیمای مافوق صوت آزمایشی خود به نام X-59 رونمایی کردند. این هواپیمای قرمز، سفید و آبی با دماغهی بیش از حد کشیدهاش، از طراحی منحصربهفردی برخوردار است و قصد دارد رویایی دیرینه را به واقعیت تبدیل کند: پرواز با سرعت فراتر از سرعت صوت برفراز خشکی؛ اما این کار را بهقدری آرام انجام دهد که هیچ کس روی زمین از صدای غرش صوتی آن زهرهترک نشود.
چشمگیرترین ویژگی ایکس-۵۹ دماغهی تقریبا ۱۱٫۵ متری آن است که بیش از یکسوم طول کلی هواپیما (۳۰ متر) را دربرمیگیرد. محفظهای جمعوجور در پشت این دماغهی کشیده، فضای مورد نیاز برای نشستن یک خلبان را ارائه میدهد؛ اما از آنجایی که کابین خلبان درون بدنه تعبیه شده و بهطور کامل همسطح قسمت بالایی هواپیما است، هیچ شیشهی جلویی وجود ندارد که خلبان آزمایش هنگام پرواز از آن به بیرون نگاه کند. درعوض، خلبان با استفاده از سامانهای از دوربینها و یک نمایشگر در داخل کابین که محیط جلوی هواپیما را نمایش میدهند، پرواز خواهد کرد.
بااینحال، دو خلبان آزمایش ناسا که ایکس-۵۹ را هدایت خواهند کرد، از اینکه مجبور خواهند بود برای دیدن بیرون، بهجای شیشهی جلو به نمایشگری با وضوح 4K خیره شوند، واهمه ندارند؛ زیرا هواپیمای مافوق صوت جدید همچنان دارای پنجرههای سنتی است، اما صرفا دید مستقیم به جلو ارائه نمیدهند. درواقع، خلبان ایکس-۵۹ مثل سایر هواپیماها در احاطهی کانوپی یا آسمانهای خواهد بود که میتواند از طریق آن به بالا یا طرفین نگاه کند.
در کابین خلبان هیچ شیشهی جلویی وجود ندارد که بتوان هنگام پرواز از آن به بیرون نگاه کرد
ایکس-۵۹ دو پنجرهی دیگر دارد که میتوانند به خلبان امکان دهند تا نگاهی اجمالی به جلو داشته باشد؛ هرچند دید خلبان از آن پنجرهها بهوسیلهی یک مجموعه بال در جلویشان به نام کانارد، مسدود میشود. دیوید نیلز لارسون، خلبان آزمایش اصلی هواپیما با اشاره به جت نامرئی خیالی در مجموعهی «زن شگفتانگیز» و ایدهی کانارد فلزی شفاف، میگوید: «به شوخی از لاکهید پرسیدیم آیا میتوانیم حالت زن شگفتانگیز را دریافت کنیم؟» بااینحال، خلبانان میگویند حتی اگر سامانهی دید خارجی دچار نقص شود، نگران اتکا به آن نیستند.
در قسمت بیرونی هواپیما، دو سامانهی دوربین مختلف برای ارسال تصاویر به نمایشگر جلوی خلبان وجود دارد. اولی دوربین پروضوح در بالای هواپیما است که به جلو نگاه میکند و دیگری، دوربینی جمعشدنی با وضوح پایین در پایین هواپیما است که به سمت پایین نگاه میکند و هنگام فرود، امکان دیدن باند فرودگاه را به خلبان میدهد.
جیم لس، خلبان آزمایش دوم توضیح میدهد که اگر آن دوربین در تمام طول پرواز از پایین هواپیما بیرون زده باشد، روی غرش صوتی رسیده به زمین تاثیر میگذارد. درنتیجه وقتی هواپیما سرعت میگیرد، خلبان دوربین را جمع میکند تا با قسمت پایین هواپیما همسطح شود. لس با اشاره به بالابردن ارابهی فرود هنگام برخاستن از روی زمین، میگوید جمعکردن دوربین جزو چکلیست ما خواهد بود.
دلیل برخورداری از تمام این ویژگیهای منحصربهفرد، از دوربینها تا فقدان پنجرهی جلو، دماغهی کشیده و سایر عناصر، ساخت هواپیمایی است که بتواند بدون تولید غرش صوتی چندانی در زیر خود، با سرعتهای مافوق صوت درون جو پرواز کند. در واقع، ایکس-۵۹ برای رسیدن به شکل کنونی خود، چرخههای طراحی متعدد را پشت سر گذاشته است.
هدف ناسا این است که ایکس-۵۹ صدای غرش تیز تولید نکند
وقتی هواپیما دیوار صوتی را میشکند (که در حدود سرعت ۱۰۶۲ کیلومتر بر ساعت در محدودهی ارتفاع بین ۱۱هزار متر تا ۲۰هزار متر بهوقوع میپیوندد)، امواج ضربهای از برخورد هوا به بخشهای فیزیکی مختلف جت تشکیل میشوند. آن امواج میتوانند با هم ترکیب شوند و دو موج را شکل بدهند که از جلو و دم هواپیما ساطع میشوند. نتیجه برای افراد روی زمین، این است که اگر هواپیما کوچک باشد، صدای دو غرش یا صرفا یکی به گوش میرسد. در هر حالت، هیچکس از شوکهشدن دراثر شنیدن غرش صوتی بلند لذت نمیبرد. به همین دلیل است که پرواز مافوق صوت برای هواپیماهای تجاری برفراز خشکی، از بیش از ۵۰ سال پیش تاکنون در ایالات متحده ممنوع بوده است.
- پرواز مافوق صوت تجاری برفراز خشکی سرانجام امکانپذیر میشود؟19 مرداد 00مطالعه '9
- نیم قرن پس از کنکورد؛ بازگشت جتهای جدید مافوق صوت نزدیک است24 آبان 97مطالعه '2
ناسا امیدوار است که با ایکس-۵۹ که با سرعتی درحدود ۱۴۸۸ کیلومتر بر ساعت در ارتفاع ۱۶٬۷۰۰ متری پرواز میکند، وضعیت را تغییر دهد. بهگفتهی سازمان فضایی، هدف این است که هواپیما صدای غرش تیز تولید نکند؛ بلکه درعوض از پرواز آن صرفا صدای «کوبش» به گوش برسد. ایکس-۵۹ قادر است بهطرز ایدهآل به این هدف دست یابد؛ زیرا امواج ضربهای ساطعشده از هواپیما (که در تصویرسازی زیر دیده میشوند) به صورت چشمگیر با هم ترکیب نخواهند شد. نیلز لارسون میگوید: «داشتن دماغهی ۱۱٫۵ متری بدین معنی است که بین موج دماغه و موج بعدی که قرار است ایجاد شود، فضای بسیار خوبی وجود دارد.
ایکس-۵۹ اکنون بهطور رسمی رونمایی شده است؛ اما تاریخ اولین پرواز آن هنوز مشخص نیست. طبق اعلام منابع مختلف، تا اواخر امسال میتوانیم شاهد این اتفاق باشیم. خلبانها هنوز نمیدانند که هواپیما هنگام پرواز در آسمان دقیقا چه عملکردی خواهد داشت. لس براساس تجربهی خود از شبیهساز پرواز میگوید: «ایکس-۵۹ هواپیمایی با فرمانپذیری عالی نیست؛ اما برای آنچه میخواهیم انجام دهیم، به قدر کافی خوب است.»