تستعد الطائرة التجريبية X-59 QueSST للاختبار
ستغادر الطائرة X-59 النهائية المتجر في 19 يونيو 2023.
تواصل وكالة ناسا وشركة لوكهيد مارتن العمل في برنامج أبحاث QueSST. وتتمثل مهمتها في إيجاد حلول وتقنيات لإنشاء طائرات واعدة أسرع من الصوت مع ديناميكا هوائية محسنة وضوضاء أقل. على وجه الخصوص، من المخطط تقليل موجة الصدمة بشكل حاد عند الطيران بسرعة تفوق سرعة الصوت. حتى الآن، اجتاز برنامج QueSST مرحلة بناء الطائرات التجريبية. وسوف يبدأ اختباره قريبا.
استكمال البناء
أطلقت وكالة ناسا برنامج QueSST (تقنية الصوت الأسرع من الصوت) في بداية العقد الماضي. هدفها هو البحث وتطوير الحلول والتقنيات لجعل الطائرات الأسرع من الصوت أقل ضجيجًا وتقليل التأثير السلبي على الأجسام الأرضية. تم قضاء السنوات القليلة الأولى في الأبحاث والاختبارات المعملية، وبعد ذلك بدأ بناء الطائرة الاستعراضية التكنولوجية.
منذ عام 2016، تشارك شركة Lockheed Martin، ممثلة بقسم المشاريع الخاصة Skunk Works، في برنامج QueSST كمطور لمختبر الطيران. في منتصف التسعينيات، بناءً على بيانات البحث، أنشأت مشروعًا لطائرة تجريبية بمؤشر X-59. وفي الوقت نفسه، تم تصنيع واختبار المكونات الأولى للطائرة المستقبلية.
منظر أمامي مميز
بدأ البناء الكامل للطائرة التجريبية X-59 بحلول نهاية عام 2018. على ممر مصنع لوكهيد مارتن في بالمديل، تم تشكيل الخطوط المميزة لجسم الطائرة والجناح بالشكل الأمثل تدريجيًا. كما تم تركيب المعدات اللازمة. وفي الوقت نفسه لم تكن الشركة المصنعة في عجلة من أمرها مما أثر على توقيت العمل. بالإضافة إلى ذلك، كانت هناك صعوبات وتأخيرات حالت دون تجميع الطائرة في عام 2022 والتحليق بها قبل نهاية العام.
ومع ذلك، تم الانتهاء من العمل المخطط له. في العام الماضي، تم الانتهاء من تجميع الجزء الرئيسي من هيكل الطائرة. تلقت الطائرة أيضًا معظم معدات الرحلة وغيرها من المعدات، بما في ذلك. جزء من أنظمة جديدة بشكل أساسي. لقد قمنا ببعض الأعمال في إعداد المعدات. وفي نوفمبر 2022 تم تركيب محرك على السيارة. بحلول منتصف أبريل 2023، تم الانتهاء من تجميع وتركيب الجسم الخلفي للطائرة.
في مرحلة اختبار نفق الرياح، 2018.
في النصف الأول من شهر يونيو، تم الانتهاء من تجميع النموذج الأولي للطائرة. تمت إزالته من المخزونات وإنزاله على هيكله الخاص. وفي منتصف الشهر، تم نقل الطائرة X-59 من ورشة التجميع إلى محطة اختبار الطيران. ويتم الآن إعدادها للاختبارات الأرضية المستقبلية، وبعدها ستبدأ الرحلات الجوية. ومن المتوقع أن تتم الرحلة الأولى قبل نهاية العام الجاري.
الجلد التجريبي
الهدف من برنامج QueSST هو تقليل موجة الصدمة وتقليل الضوضاء للطائرة أثناء الطيران الأسرع من الصوت. يُقترح حل هذه المشكلة عن طريق تحسين المظهر الديناميكي الهوائي للطائرة من خلال تقديم أفكار جديدة مثيرة للاهتمام. ونتيجة لذلك، تم بناء الجهاز وفقا لأحد المخططات المعروفة، ولكنه يختلف بشكل ملحوظ عن المعدات الأخرى من هذا النوع.
X-59 عبارة عن طائرة ذات محرك واحد ذات مقعد واحد يبلغ طولها 29 مترًا ويبلغ طول جناحيها 9 أمتار، ويبلغ الحد الأقصى لوزن الإقلاع 14,7 طنًا. وقد تم تطوير الجزء الأكبر من المكونات والتجمعات من الصفر، ولكن تم استعارة بعض العناصر منها المعدات التسلسلية. وبالتالي، تم استخدام محرك تسلسلي حديث، وتم أخذ مظلة قمرة القيادة ذات المقعد الواحد ومقعد القذف من طائرة التدريب T-38، وتم أخذ جهاز الهبوط ثلاثي النقاط من المقاتلة F-16.
تلقت الطائرة نسبة عرض إلى ارتفاع عالية لجسم الطائرة مع ملامح مميزة. وتتميز بمخروط أنف طويل للغاية ومدبب - فهو يحتل حوالي ثلث الطول الإجمالي للسيارة. يوجد محرك نفاث في الذيل. لتحسين عمليات التدفق، يتم وضع المحرك في كنة بيضاوية الشكل فوق جسم الطائرة، وتقع الفوهة فوق مستوى سفلي خاص.
يتم بناء الطائرات وفقًا لمخطط "الطائرة الثلاثية الطولية". في الجزء الخلفي من الهدية، أمام قمرة القيادة، يوجد سطح ذيل أفقي مائل للخلف. خلفه مباشرة تقريبًا يوجد جناح ذو حافة أمامية متغيرة، ويتم توفير مثبت ذيل أسفل المحرك. تحتوي كنة المحرك على عارضة مع مستوى إضافي عند طرفها. يحتوي الجناح على آلية تقليدية على الحافة الخلفية، ومجموعتان من المثبتات تتحركان بالكامل.
خاصة بالنسبة للطائرة X-59، قامت شركة جنرال إلكتريك بتطوير تعديل جديد للمحرك النفاث F414. يتميز F414-GE-100 ببرامج جديدة وأنابيب مُعاد تصميمها وأجهزة تركيب مختلفة. وفي الوقت نفسه، لا تتغير الوحدات الرئيسية، وتبقى الخصائص على نفس المستوى. بفضل قوة الدفع اللاحق عند مستوى 10 آلاف كجم، ستتمكن الطائرة على ارتفاع أكثر من 16 كم من الوصول إلى سرعة قصوى تبلغ 1,5 متر وسرعة إبحار تبلغ 1,42 متر.
الطائرة بعد تركيب المحرك، نوفمبر 2022.
السمة المميزة لهيكل الطائرة X-59 هي عدم وجود مظلة بارزة. يؤدي ذلك إلى تحسين التدفق حول مقدمة الطائرة والجزء المركزي من جسم الطائرة، ولكنه يحجب رؤية الطيار للأمام والأسفل. وفي هذا الصدد، تم تطوير نظام رؤية فيديو أصلي، وهو نظام الرؤية الخارجية (XVS). تم تركيب كاميرا فيديو بدقة 4K على مخروط الأنف أمام قمرة القيادة. يوجد أسفل جسم الطائرة نظام فيديو Collins EVS3600 مع موجزات ليلية ونهارية.
ستوفر المجموعة الكاملة من المكونات الإلكترونية البصرية أقصى قدر من الرؤية للقطاع الأمامي "من خلال" الهدية. سيتم عرض الصورة المجمعة من جميع الكاميرات على شاشة كبيرة الحجم أمام الطيار. ستحل مثل هذه الشاشة محل مظلة المصباح وتوفر المستوى الضروري من الرؤية.
حلول جديدة
وفي المستقبل القريب، سيخضع النموذج الأولي X-59 للفحوصات اللازمة على الأرض، ومن المقرر أن تبدأ اختبارات الطيران بحلول نهاية العام. وخلال هذه الأحداث، ستقوم الطائرة بإظهار أداء الأفكار الجديدة وإمكاناتها من حيث التطبيق العملي. إذا أظهرت هذه الحلول والمكونات نفسها بشكل جيد، فسيتم استخدامها في المشاريع الأسرع من الصوت أو غيرها من المشاريع المستقبلية. طيران تقنية.
تجميع الذيل، أبريل 2023
على سبيل المثال، يتمتع نظام الرؤية XVS باهتمام كبير من وجهة نظر التطبيق الإضافي. ومن المتوقع أن تصبح مجموعة الكاميرات والشاشة بديلاً كاملاً للمصباح اليدوي التقليدي وستوفر المراقبة والتحكم الكامل للطائرة. لقد أكملت سيارة XVS بالفعل اختبارات مقاعد البدلاء وتحتاج الآن إلى اختبارها في رحلة حقيقية.
ومع ذلك، فإن المهمة الرئيسية للطائرة X-59 هي تطوير المظهر الديناميكي الهوائي الأصلي مع ملامح محددة لمخروط الأنف والطائرات. من المفترض أن إطالة جسم الطائرة بسبب الهدية سيسمح بتشتيت موجات الصدمة التي تحدث أثناء الطيران الأسرع من الصوت في الفضاء. ستكون هذه المسافة كافية لضمان عدم دمج جبهتي الصدمات في ذراع صوتي واحد وعدم تعزيز بعضهما البعض. وفي المقابل، يعمل تصميم جسم الطائرة والطائرات وكنة المحرك على تحسين التدفق والقضاء على تكوين مصادر ضوضاء إضافية.
وفقا للحسابات، عندما تطير الطائرة X-59 على ارتفاع، سيسجل المراقب على الأرض موجة صدمة بحجم يتراوح بين 60-75 ديسيبل. للمقارنة، تنتج طائرة مقاتلة نموذجية في مثل هذه الظروف ضوضاء تتراوح بين 90-100 ديسيبل. يجب أن نتذكر أن الفرق في الحجم بمقدار 30 ديسيبل يعادل فرقًا في شدة الصوت بمقدار 1000 مرة.
تخطيط ومكونات نظام XVS
يمكن استخدام الحلول التقنية التي تقلل الضوضاء بشكل كبير في تطوير طائرات أسرع من الصوت واعدة لأغراض مختلفة. بادئ ذي بدء، يجب أن يكون منشئو الطائرات المدنية مهتمين بهم. في وقت من الأوقات، منعت موجة الصدمة تطوير الطيران المدني الأسرع من الصوت: فقد حدت من مناطق الطيران المحتملة ولم تسمح ببناء شبكة طرق متطورة. وإذا أمكن تقليل حجم الموجة، فسوف يكتسب الطيران المدني فرصًا جديدة.
في انتظار النتائج
تتمثل إحدى مهام ناسا في تطوير تقنيات وحلول جديدة سيتم استخدامها بعد ذلك في مشاريع الطيران الحقيقية. يسعى برنامج QueSST إلى تحقيق هذه الأهداف على وجه التحديد. وبمساعدتها، سيتم إجراء الأبحاث والتجارب العملية التي ستظهر أداء وإمكانات الحلول الجديدة غير العادية في مجال الديناميكا الهوائية وإلكترونيات الطيران.
استنادا إلى نتائج الاختبارات الأولية للمكونات الفردية، يقوم المشاركون في برنامج QueSST بإجراء تقييمات إيجابية وهم متفائلون بالمستقبل. ومع ذلك، يجب تأكيد نتائج الاختبارات المعملية والدراسات النظرية خلال الاختبارات الأرضية والطيران الكاملة للطائرة الاستعراضية التكنولوجية. تم بالفعل الانتهاء من بناء النموذج الأولي X-59، وأصبحت اختبارات الطيران الخاصة به الآن مسألة المستقبل القريب جدًا.
معلومات