رسم توضيحي لمظاهرة الطيران منخفضة الازدهار المخطط لها كما تم تقديمها في مراجعة التصميم الأولية الأسبوع الماضي. توضيح: ناسا / لوكهيد مارتنتعتقد وكالة ناسا أنها وصلت إلى معلم هام في إنشاء طائرة ركاب أسرع من الصوت. في الأسبوع الماضي ،
تم الانتهاء من مرحلة المراجعة الأولية للتصميم للطائرة ، التي تحمل الرمز Quiet Supersonic Transport أو QueSST.
QueSST هي المرحلة الأولى في تطوير الطائرات التجريبية لظهور ذراع الرافعة المنخفضة (LBFD) ، والتي تعد جزءًا من برنامج التطوير التجريبي للطائرة X.
في 23 يونيو 2017 ، خلصت لجنة من الخبراء من مختلف إدارات وكالة ناسا ، وكذلك شركة لوكهيد مارتن ، إلى أن تصميم QueSST كان قادرًا على تلبية متطلبات مراجعة التصميم الأولية والمهام التي تفرضها هذه الطائرات المبتكرة. وتتمثل مهمتها الرئيسية في الطيران بسرعات تفوق سرعة الصوت ، ولكن في نفس الوقت تخلق نبضة صوت ناعمة ، بدلاً من
موجة صدمة مدمرة ، والتي عادة ما ترتبط بالنقل الأسرع من الصوت.
وقد جرت محاولات لتشغيل طائرة ركاب أسرع من الصوت لعقود. أثبتت السوفيتية Tu-144 أنها سفينة غير موثوقة للغاية وتم تفكيكها. كونكورد البريطانية الفرنسية هي ثاني طائرة ركاب تفوق سرعتها سرعة الصوت في العمليات التجارية ، إلى جانب الطائرة Tu-144. ولكن كانت هناك مشكلة أخرى - استهلاك الوقود الشديد والضوضاء العالية للغاية ، التي اشتكى سكان المناطق المكتظة بالسكان من التي حلقت فوقها الطائرة. حتى بسرعات أقل من سرعة الصوت ، فقد خلق ضوضاء أكثر بكثير من طائرة تقليدية.
يرافق الصوت الصمامي لموجة الصدمة حركة أي جسم بسرعة تزيد عن Mach 1 ، أي أكثر من سرعة الصوت في بيئة معينة. منطقة انتشار الموجة الصدمية من طائرة أسرع من الصوت محدودة
بمخروط ماخ .
يحدث مخروط الماك عندما يتحرك الجسم بشكل أسرع من الموجات التي يولدها. في معظم الأحيان يتحدثون عن موجة صدمة صوتية من طائرة تطير بسرعة تزيد عن Mach 1 ، أي أكثر من سرعة الصوت في بيئة معينة. إن انتشار موجة الصدمة الصوتية هو عملية ثابتة. هذا يعني أنه في الهواء هناك قفزة في الضغط والكثافة ودرجة الحرارة وسرعة الهواء. يعني الصوت في حد ذاته تقلبات في كثافة وسرعة وضغط الوسط. ترافق العملية الأديباتية بسرعة تفوق سرعة الصوت موجة صدمة ، والتي تتحول على مسافة من مصدر الطاقة إلى موجة صوتية ، وتقترب سرعة انتشارها من سرعة الصوت.
أي شخص قد سمع صوتًا يصم الآذان لموجة صدمة لن يرغب أبدًا في سماعه مرة أخرى. نظرًا لطبيعتها المدمرة ، فإن نطاق الطيران المدني الأسرع من الصوت محدود. لكن المهندسين سيكونون قد خسروا صوتاً هادئاً للغاية في QueSST لدرجة أنه لن يسبب الكثير من الانزعاج للسكان المدنيين. وهكذا يمكن أن تصبح LBFD طائرة مدنية تفوق سرعتها سرعة الصوت والتي ستسمح بمثل هذه الرحلات.
في المستقبل ، تخطط وكالة ناسا لإجراء اختبارات الطيران من خلال إطلاق LBFD على المدن وجمع البيانات التي يحتاجها المنظمون للسماح في نهاية المطاف لطائرات الركاب الأسرع من الصوت فوق المناطق السكنية في الولايات المتحدة وحول العالم.
يوضح مدير المشروع لتطوير تكنولوجيا الأسرع من الصوت التجارية بيتر كوين في هذا
الفيديو أن "الفكرة كانت تصميم طائرة بحيث يتم وضع موجات الصدمة أثناء الطيران فوق الصوتي بحيث لا تتشكل موجة صدمة يصم الآذان. ستشعر فقط بزيادة تدريجية في الضغط ، مما ينتج صوتًا هادئًا ".
منذ فبراير 2016 ، دخل مهندسو وكالة ناسا في شراكة مع Lockheed Martin Corporation ، أحد المقاولين الرائدين لوكالة الفضاء ، لإنشاء التصميم الأولي لـ QueSST. في مايو 2017 ، أكمل نموذج مقياس QueSST الاختبارات في أنبوب الفضاء الجوي 2.4 × 1.8 متر في مركز أبحاث ناسا. جون جلين في كليفلاند.
بالطبع ، لا يزال إنشاء طائرة حقيقية بعيدًا جدًا ، ولكن المشاريع المبتكرة مثل هذه هي حركة منتظمة من مرحلة رئيسية إلى أخرى. وتعني الموافقة على التصميم الأولي أن وكالة ناسا قد اتخذت خطوة مهمة أخرى على هذا المسار.
الآن يمكن لوكالة ناسا أن تبدأ مناقصة حيث سيتم تقديم المقاولين لبناء نسخة مأهولة من الطائرة X بمحرك واحد. سيتم طرح المناقصة في وقت لاحق من هذا العام ، ويخططون لتوقيع العقد في أوائل عام 2018. ستكون المسابقة مفتوحة بالكامل ، وسيتم مشاركة التصميم الأولي لـ QueSST وجميع المواصفات الفنية مع كل مشارك مؤهل يقدم طلبًا. إذا سار كل شيء على ما يرام ، فقد تبدأ اختبارات الطيران الأولى للطائرة LBFD X في عام 2021.
في غضون ذلك ، على مدى الأشهر القليلة المقبلة ، ستكمل وكالة ناسا ، مع لوكهيد مارتن ، النسخة النهائية من وثائق التصميم الأولية. وستتضمن نتائج الاختبارات الثابتة لأداء مدخل الهواء (أداء المدخل الثابت) ونتائج الاختبارات السابقة في نفق الرياح منخفض السرعة بمركز لانغلي للأبحاث في هامبتون.