زندباف صبح: در سال 1947، هنگامی که دیوار صوتی در فرودگاه نظامی موروک در کالیفرنیا شکست، اولین علامتی که تماشاگران متوجه شدند صدایی شبیه رعد یا انفجار بمب بود. این نهمین پرواز هواپیمای آزمایشی بل X-1 بود و خلبان در کابین خلبان در کنترل هواپیما دچار مشکل شد زیرا پایداری هواپیما به دلیل افزایش سرعت متزلزل شد. این هواپیمای افسانه ای سری X در اوایل دهه 1940 تولید شد و تا دهه 1960 که هواپیماهای مافوق صوت به لبه فضا پرواز کردند به درخشش خود ادامه داد. پرواز هواپیماهای پیشرفته ای مانند X-1 و X-15 راه را برای موفقیت برنامه آپولو هموار کرد و سرانجام نیل آرمسترانگ پا به ماه گذاشت. سریع ترین هواپیمای سری X می تواند با سرعت 6 برابر صوت پرواز کند.

اکنون، در سال 2023، جدیدترین هواپیمای سری X (X-59 با فناوری اولتراسونیک بی صدا) می خواهد به همان موفقیتی که اولین هواپیمای ایکس داشته است (شکستن دیوار صوتی با این تفاوت که اگر همه چیز خوب پیش برود، هیچ کس به آن دست یابد. زمین متوجه آن خواهد شد)..

در سال 1973، دولت ایالات متحده پروازهای تجاری مافوق صوت بر فراز خاک ایالات متحده را ممنوع کرد. با این ممنوعیت (و موارد مشابه) قابلیت تجاری هواپیماهایی مانند کنکورد از بین رفت.

اما اگر سال ها تحقیق برای ساخت یک هواپیمای مافوق صوت بی صدا به نتیجه برسد، این می تواند تغییر کند. ناسا و لاکهید مارتین در حال ساخت چنین هواپیمایی هستند. با وجود پیشرفت در مدل‌سازی رایانه‌ای و فناوری تونل باد، ساخت یک هواپیمای مافوق صوت بدون شواهد محکم مبنی بر کارکرد این فناوری هنوز یک خطر بزرگ است.

کریستوفر کامبز از دانشگاه تگزاس در سن آنتونیو گفت: “من فکر می کنم X-59 یک هواپیمای قابل توجه خواهد بود.” این می تواند راه را برای شرکت های تجاری برای ساخت این نوع هواپیماها هموار کند.”

X-1 واقعاً شبیه هواپیمایی بود که برای شکستن دیوار صوتی طراحی شده بود. این هواپیما شبیه گلوله بود و دو بال مستقیم داشت (زمانی که این هواپیما طراحی شد، طراحان آمریکایی از مزایای بال های خمیده مانند کاهش درگ بی اطلاع بودند) و مجهز به موتور موشک بود.

یک جنگنده رادارگریز مانند X-59 یک پاسخ زیبا (و ارزان) برای یک مشکل چالش برانگیز است. این هواپیما از قطعات هواپیماهای دیگر مانند ارابه فرود جنگنده F-16، سایبان و صندلی پرتابی مربی مافوق صوت قدیمی T-38 و برخی از قطعات سیستم موتور هواپیمای U-2 استفاده می کند. برای جاسوسی استفاده می شود همه چیز در مورد X-59 برای عبور بی صدا از دیوار صوتی با سرعت 1.4 ماخ (1487 کیلومتر) در ارتفاع 55000 فوتی (16800) طراحی شده است که دقیقاً ارتفاعی است که یک هواپیمای مسافربری تجاری در آن پرواز می کند. این هواپیما این کار را با کاهش امواج ساطع شده توسط هواپیما و پخش گسترده آنها در بدنه هواپیما انجام می دهد و از تبدیل شدن این امواج به یک غرش کر کننده جلوگیری می کند.

دماغه بلند هواپیما (که 12 متر است و یک سوم طول هواپیما است) برای جداسازی امواج ساطع شده از دماغه و بال ها طراحی شده است. موتورها در بالای بال (به جای زیر آن مانند هواپیمای کنکورد) قرار دارند تا امواج به سمت زمین حرکت نکنند. پایین هواپیما به طرز عجیبی صاف است که امواج تولید شده را کاهش می دهد.

این هواپیما توسط کامپیوتر کنترل نمی شود و خلبان آن را کنترل می کند تا اعتماد افرادی را که هواپیما بر روی آنها پرواز می کند، جلب کند.

به لطف سایبان کشیده و دماغه بلند X-59، خلبان هیچ خط دید مستقیمی ندارد. در عوض، این هواپیما دارای سیستم دید خارجی دیجیتال (XVS) است. این فناوری با استفاده از دوربین های باکیفیت نصب شده روی دماغه و زیر آن، درست مانند پنجره، دید خلبان را فراهم می کند. کاترین باوم، مدیر پروژه نمایشگر پرواز کم صدا (LBFD) گفت: “ما همیشه شوخی کرده ایم که X-1 دیوار صوتی را شکسته است، و اکنون در حال تلاش برای اصلاح آن هستیم.” فاصله یا صدای بسته شدن ماشین همسایه شما که در صداهای روزمره گم شده است.

بام می‌گوید: «اگر بازخوردی که از مردم دریافت می‌کنیم که این هواپیما بر فراز آن پرواز می‌کند، آن را تأیید می‌کند، می‌توانیم از آنها (اداره هوانوردی فدرال ایالات متحده) بخواهیم قوانین خود را تغییر دهند. اگر این اتفاق بیفتد، X 59 می تواند بازارهای جدیدی ایجاد کند.

اما برای اینکه نسل جدید هواپیماهای سرنشین دار مافوق صوت از نظر مالی مقرون به صرفه باشند، باید بتوانند با سرعت مافوق صوت پرواز کنند، مثلاً از فرودگاه های آمریکای شمالی به اروپا.

برخی بر این باورند که طراحی X-59 با دوران شکوه شکستن دیوار صوتی بسیار فاصله دارد. این نشان می دهد که هوانوردی یک فناوری بالغ است که دیگر ایده های بزرگ در کیف خود ندارد. اما برخی با این نظر مخالفند.

کریستین گلاسر، مورخ ارشد در مرکز تحقیقات پرواز آرمسترانگ ناسا گفت: ترکیب ایده‌ها یا فناوری‌های جدید بخشی از هدف X-59 است.

داده ها نیز بسیار مهم هستند. گلیسر می‌گوید: «مهندسینی که روی X-59 کار می‌کردند به همان دلیلی که افرادی که روی X-1 کار می‌کردند به دنبال داده‌ها بودند. آنها در تلاشند تا دریابند که آیا این امکان وجود دارد که طراحی هواپیما ویژگی های آن را پیش بینی کرده باشد.

وی افزود: هیچ کس تاکنون چنین کاری نکرده است.

قبل از ساخت هواپیماهای سری X، دانشمندانی که برای کمیته ملی مشاوره هوانوردی (NACA) – سلف ناسا – کار می‌کردند، تحقیقات خود را در تونل‌های باد و با هواپیماهای تولیدی اصلاح‌شده انجام دادند و برای آنها شهرت جهانی برای کیفیت به ارمغان آورد. برای خودت کار کن

اما در دهه 1930 همه چیز تغییر کرد. جان استک، متخصص آیرودینامیک، طرح خود را برای ساخت یک هواپیمای تحقیقاتی در مقیاس کامل با قابلیت سرعت 1 ماخ (سرعت صوت) ارائه کرد. ده سال بعد، استک و گروه کوچکی از مهندسان تصمیم گرفتند این ایده را به طرحی برای یک هواپیمای آزمایشی پرسرعت تبدیل کنند.

به لطف انتشار شایعاتی مبنی بر آزمایش جت و موشک در آلمان، آنچه در ابتدا یک پروژه مخفی بود اهمیت یافت. خبر این پروژه به گوش نیروی هوایی آمریکا رسید و درخواست تغییر اساسی کردند، هواپیما باید مجهز به موتور موشک باشد.

هواپیماهای مجهز به موتور موشک ممکن است برای ما احمقانه به نظر برسند، اما به دلیل شتاب و سرعت بالاتری که نسبت به موتورهای جت در اندازه خود ارائه می‌دهند، برای شکستن دیوار صوتی ایده‌آل بودند.

پروازهای مافوق صوت امروزی بر اساس آنچه مهندسان X-1 در مورد پرواز مافوق صوت به ما آموختند، یعنی. عملکرد مواد در سرعت‌های بالا، کارآمدترین شکل‌های نیروی محرکه، و داده‌هایی که در مورد اثرات پرواز مافوق صوت بر فیزیولوژی انسان به ما داده‌اند. .

کامبز می گوید: «پایداری در پروازهای زیر صوت از زمان برادران رایت وجود داشته است، این دستاورد X-1 را به عنوان یکی از چشمگیرترین هواپیماهای ساخته شده تا کنون متمایز می کند. خانواده X می روند.

دوران طلایی هواپیماهای ایکس در اواخر دهه 1950 با اولین پرواز X-15 آمریکای شمالی در سال 1959 به اوج خود رسید. گلیزر می گوید: “X-15 پروژه بزرگی بود – بر همه چیز تسلط داشت – و کارهای شگفت انگیزی انجام داد.”

X-15 یک هواپیمای مافوق صوت بود که به سرعت 6.7 ماخ (8160 کیلومتر در ساعت) رسید، این هواپیما همچنان رکورد سریع ترین پرواز مافوق صوت سرنشین دار را در اختیار دارد. بین سال های 1959 تا 1968، X-15 بدون کپسول یا چتر نجات به جلو و عقب حرکت کرد. این هواپیما 8 خلبان از 12 خلبان خود را به لبه فضا برد و برگشت تا عنوان بال فضانورد را به خود اختصاص دهد.

اما پشت این موفقیت های فضایی حقیقت دیگری نهفته است، X-15 در ابتدا یک آزمایشگاه پرواز بود. حدود 765 مقاله تحقیقاتی منتشر شده است که به موضوعاتی مانند اثرات زیست پزشکی پرواز در دمای بالا و بی وزنی، مشکلات پایداری و کنترل در حین پرواز و ورود مجدد، عملکرد سازه هواپیما در دماهای بسیار بالا و دقت تونل های باد می پردازد. .

ایمی شیرا تایتل، نویسنده کتاب رهایی از زنجیر گرانش: داستان فضانوردی قبل از ناسا، می‌گوید: «درباره X-15 چیزهای زیادی نوشته شده است، اما چیزی که زیاد درباره آن صحبت نمی‌شود این است که به ما آموخته است. در مورد عنصر انسانی. “ما در مورد نحوه آموزش خلبانانی که با هواپیماهای غیرعادی پرواز می کنند، چیزهای زیادی یاد گرفتیم و یاد گرفتیم که چگونه به خلبانان یاد دهیم چگونه بر محدودیت ها غلبه کنند.”

کامبز که آزمایشگاهش دارای یک تونل باد مافوق صوت است، می‌گوید: «بسیاری از آن مقاله هنوز هم امروز معتبر است، به‌ویژه وقتی صحبت از پرواز مافوق صوت می‌شود. ما قطعاً چیزهای زیادی از آن برنامه یاد گرفتیم که هنوز درباره آن صحبت می‌کنیم، مانند نحوه مانور دادن. با سرعت مافوق صوت.”

برنامه X-15 در دسامبر 1968 پس از 199 پرواز لغو شد. سپس نسل جدیدی از هواپیماهای X آمد. هواپیماهای X جدید به جای اینکه مانند سایر هواپیماهای راکتی برای پرواز سریعتر و بالاتر طراحی شوند، اغلب بدون سرنشین بودند و برای حل مشکلات فنی خاص طراحی شده بودند.

بعید به نظر می رسید که موفقیت هواپیماهای راکتی مانند X-1 و X-15 را تکرار کند. عنوان می‌گوید: «شما خلبانانی دارید که به لبه فضا پرواز می‌کنند و پیشروان این دوره جدید هستند. جذابیت خاصی در آنچه در بین مردم طنین انداز بود وجود داشت. این فقط در مورد تکنولوژی نبود. این آینده بود.»

با این حال، بسیاری از هواپیماهای خانواده X در 30 سال گذشته ساخته شده اند و تعداد آنها همچنان در حال افزایش است.

لاکهید مارتین X-33 Venture Star نشان دهنده پروژه ناسا و لاکهید مارتین برای ساخت جانشینی برای شاتل فضایی بود. این پروژه در سال 2001 به دلیل خرابی مخزن سوخت در حین آزمایش، بدون هیچ پرواز آزمایشی لغو شد، اگرچه ساخت آن 85 درصد تکمیل شده بود. سقف پهپاد اسکرام جت X-43 که خطوط براق چشم نوازی داشت نیز کار می کرد.

در مارس 2004، X-43 اولین وسیله نقلیه مجهز به جت اسکرام بود که با قدرت خود پرواز کرد. هشت ماه بعد، X-43 به سریع ترین هواپیمای مسافربری تبدیل شد و به سرعت 9.6 ماخ (10196 کیلومتر در ساعت) دست یافت و این رکورد را به دست آورد.

اکنون X-59 به جای سرعت به دنبال سکوت است، اما این تنها آغاز غرش فراصوتی آرام است. کامبز می گوید: «X-59 به اندازه یک جت جنگنده است. اما سوال بعدی این است که آیا می توانیم هواپیمای بزرگتر به اندازه بوئینگ ۷۳۷ بسازیم؟

منبع: بی بی سی

5858