La NASA crée un avion de ligne supersonique silencieux avec un boom de son doux

Une illustration de la démonstration de vol à faible flèche prévue présentée dans la revue de conception préliminaire la semaine dernière. Illustration: NASA / Lockheed Martin

La NASA estime avoir franchi une étape importante dans la création d'un avion de passagers supersonique silencieux. La semaine dernière, la phase d' examen préliminaire de la conception de l'avion, baptisée Quiet Supersonic Transport ou QueSST, a été achevée.

QueSST est la première étape du développement de l'avion expérimental Low Boom Flight Demonstration (LBFD), qui fait partie du programme de développement expérimental de l'avion X.

Le 23 juin 2017, un panel d'experts de divers départements de la NASA, ainsi que de Lockheed Martin Corporation, a conclu que la conception de QueSST était en mesure de répondre aux exigences d'une revue de conception préliminaire et aux tâches posées par ces avions innovants. Sa tâche principale est de voler à des vitesses supersoniques, mais en même temps de créer un battement sonore doux, plutôt qu'une onde de choc destructrice , qui est généralement associée au transport supersonique.

Des tentatives de mise en service d'un avion de passagers supersonique ont été entreprises depuis des décennies. Le Tu-144 soviétique s'est avéré être un navire extrêmement peu fiable et il a été mis hors service. Le British-French Concord est le deuxième avion supersonique de passagers en exploitation commerciale, avec le Tu-144. Mais il y avait un autre problème - une consommation de carburant trop élevée et un bruit extrêmement fort, dont se plaignaient les habitants des zones densément peuplées sur lesquelles l'avion a survolé. Même à des vitesses inférieures à la vitesse du son, il a créé beaucoup plus de bruit qu'un avion de ligne conventionnel.

Le son assourdissant de l'onde de choc accompagne le mouvement de tout corps à une vitesse supérieure à Mach 1, c'est-à-dire supérieure à la vitesse du son dans un environnement donné. La région de propagation des ondes de choc d'un avion supersonique est limitée par le cône Mach .



Le cône Mach se produit lorsque le corps se déplace plus rapidement que les vagues qu'il génère. Le plus souvent, ils parlent d'une onde de choc sonore provenant d'un avion qui vole à une vitesse supérieure à Mach 1, c'est-à-dire supérieure à la vitesse du son dans un environnement donné. La propagation d'une onde de choc sonore est un processus adiabatique. Cela signifie que dans l'air il y a un saut dans la pression, la densité, la température et la vitesse de l'air. Le son en soi signifie des fluctuations de la densité, de la vitesse et de la pression d'un milieu. Le processus adiabatique à vitesse supersonique s'accompagne d'une onde de choc qui, à distance de la source d'énergie, dégénère en onde sonore, et sa vitesse de propagation se rapproche de la vitesse du son.

Quiconque a entendu le bruit assourdissant d'une onde de choc ne voudra plus jamais l'entendre. En raison de sa nature destructrice, la portée de l'aviation civile supersonique est limitée. Mais QueSST aura un rythme sonore si doux qu'il ne causera pas beaucoup d'inconfort à la population civile, promettent les ingénieurs. Et donc le LBFD pourrait devenir un avion de ligne supersonique civil qui serait autorisé à effectuer de tels vols.

À l'avenir, la NASA prévoit de mener des tests en vol en lançant des LBFD au-dessus des villes et en collectant les données dont les régulateurs ont besoin pour permettre à terme des avions de passagers supersoniques au-dessus des zones résidentielles aux États-Unis et dans le monde.

Le chef de projet pour le développement de la technologie supersonique commerciale, Peter Coen, explique dans cette vidéo que «l'idée était de développer un avion pour que les ondes de choc pendant le vol supersonique soient positionnées de sorte qu'une onde de choc assourdissante ne se forme pas. Vous ne ressentirez qu'une augmentation progressive de la pression, ce qui produira un son silencieux. "


Depuis février 2016, les ingénieurs de la NASA se sont associés à Lockheed Martin Corporation, l'un des principaux entrepreneurs de l'agence aérospatiale, pour créer la conception préliminaire de QueSST. En mai 2017, le modèle à l'échelle QueSST a effectué des tests dans un tube aérospatial de 2,4 × 1,8 mètres au NASA Research Center. John Glenn à Cleveland.

Bien sûr, la création d'un véritable avion est encore très loin, mais des projets innovants comme celui-ci sont un passage systématique d'une étape clé à l'autre. Et l'approbation de la conception préliminaire signifie que la NASA a franchi une autre étape importante dans cette voie.

Maintenant, la NASA peut lancer un appel d'offres où les entrepreneurs se verront proposer de construire une version habitée de l'avion X avec un moteur. L'appel d'offres aura lieu plus tard cette année, et ils prévoient de signer le contrat au début de 2018. Le concours sera complètement ouvert, et la conception préliminaire de QueSST et toutes les spécifications techniques seront partagées avec chaque participant qualifié qui soumet une candidature. Si tout se passe bien, alors les premiers tests en vol du LBFD X-plane pourraient commencer en 2021.

Dans l'intervalle, au cours des prochains mois, la NASA, avec Lockheed Martin, achèvera la version finale de la documentation de conception préliminaire. Il comprendra les résultats des tests statiques de performance d'entrée d'air (performance d'entrée statique) et les résultats des tests précédents dans la soufflerie à basse vitesse du Langley Research Centre à Hampton.