X-59 QueSST: العودة الصامتة للسفر الفائق الصوت

منذ أول رحلة للأخوين رايت في عام 1903، أصبحت الطائرات وسيلة نقل مهمة لكل من الأشخاص والبضائع.

ومع ذلك، يمكن القول إن السرعة في هذا المجال تكاد تكون راكدة منذ السبعينيات، على الأقل في مجال الطائرات النفاثة المدنية. ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى أن محاولات الانتقال إلى السرعة الفائقة الصوتية ثبت عدم نجاحها تجارياً.

كانت آخر رحلة تجارية فائق صوت قامت بها الطائرة الفرنسية كونكورد قبل أكثر من عشرين عاماً، في عام 2003، وهو برنامج بدأ في الستينيات، بعد سنوات من الخسائر المالية، وتحطم البرنامج بعد حادث مروع.

مشكلة رئيسية للطائرات التجارية الفائقة الصوت هي أنه عندما تطير الطائرة فوق حاجز الصوت (1,235 كم/ساعة – 767 ميل/ساعة)، أي أسرع من الصوت نفسه، فإن ضغط الهواء الذي تسببه الطائرة يخلق ما يُسمى بالانفجار الصوتي. بالإضافة إلى كونه إزعاجاً للأشخاص الذين يعيشون تحت مسار الطائرة، يمكن للانفجارات الصوتية المتكررة أن تسبب مشاكل صحية وأضراراً هيكلية.

نتيجة لذلك، تم حظر طيران الكونكورد الفائق الصوت فوق البر في الولايات المتحدة، واقتصر على مسارات عبور الأطلسي فقط، مما أثر سلباً على ربحية المشروع.

المصدر: Biodeluna

هذا يعني أيضاً أنه لم يُجرَ أي عمل كبير لإنشاء طائرات فائق صوت جديدة منذ عقود. بدلاً من ذلك، تم توجيه المزيد من الانتباه إلى ما يُسمى بـ الرحلات الفائقة للسرعة، وهي في الأساس صواريخ تحت المدارية تغادر الغلاف الجوي لتصبح أسرع من الرحلات الفائقة الصوت، أو باستخدام محركات دفع الدوار الانفجاري (RRDEs).

لكن قد يتغير هذا قريباً، حيث ناسا ولوكهيد كشفا عن تقدم في X-59، وهو تصميم جديد للطائرات الفائقة الصوت قد لا ينتج انفجاراً صوتياً على الإطلاق.

جعل الطيران الفائق الصوت قابلًا للتنفيذ

مشكلات الانفجارات الصوتية الفائقة

عندما تطير الطائرات بسرعة تجعل الهواء يتضغط، مما يسبب انفجارًا صوتيًا فائقًا، يكون مستوى الصوت الناتج حوالي 105-110 ديسيبل. وهذا يعادل مستوى صوت مكشطة الثلج، أو حفل روك صاخب، أو منشار كهربائي، أو انفجار بالون.

المشكلة الأولى ناتجة عن الإزعاج، حيث يمكن أن يثير الذعر أو الضيق لدى البشر والحيوانات. وإذا أصبحت الطائرات الفائقة الصوت شائعة، قد يتعرض الأشخاص في ممرات الهواء المزدحمة لهذا الضوضاء العالية يوميًا، ربما ما يصل إلى 20-30 مرة في اليوم. وهذا قد يؤدي إلى زيادة كبيرة في اضطرابات النوم، وتلف السمع، ومشكلات القلب والأوعية الدموية.

مشكلة أخرى هي الأضرار الهيكلية، حيث يمكن للانفجار الصوتي القوي أن يكسر الزجاج، يهز النوافذ، ويزيل الملاط أو الجص من المباني الضعيفة.

المصدر: CNN

تم إثبات جميع هذه التأثيرات منذ الستينيات، عندما تم تحليق طائرات مقاتلة فائق صوت بشكل متكرر فوق مدينة أوكلاهوما لاختبار تأثير الانفجارات الصوتية على الجمهور. وانتهى الأمر بأن ما يصل إلى 20٪ من الناس اعترضوا على الانفجارات و4٪ قدموا شكاوى ومطالبات بأضرار.

كل هذه المشكلات أدت إلى أن الولايات المتحدة والعديد من الدول الأخرى حظرت الطيران الفائق الصوت فوق البر، مما جعل هذه الطائرات غير مربحة بشكل دائم.

الطيران الفائق الصوت بدون انفجار

شركة واحدة بدأت بالفعل في تطوير طريقة لتجنب الانفجارات الصوتية، وهي شركة Boom Technology ذات الاسم المناسب. الفكرة هي أنه من خلال استغلال طريقة انتقال الصوت في الغلاف الجوي، يمكنهم جعل الانفجار الصوتي يرتد إلى الأعلى قبل أن يصل إلى الأرض.

هذه فكرة واعدة، لكن يبدو أن الشركة، في الوقت الحالي، تحولت إلى احتمال أقرب وهو كسب المال من بيع توربينات الغاز لتشغيل ازدهار بناء مراكز البيانات. لمعرفة المزيد عن طريقة الطيران “بدون انفجار”، يمكنك قراءة مقالتنا “الطلبات المسبقة تتزايد للطائرة XB-1 حيث تخترق حاجز الصوت في الاختبار الأخير”.

طريقة أخرى، تستخدمها الطائرة التجريبية X-59، هي ببساطة عدم وجود انفجار صوتي فائق مشكلة للتعامل معه في المقام الأول.

تدعي وكالة ناسا ولوكهيد مارتن أن تصميمهما الجديد يخلق انفجارات صوتية مخففة، لا تتجاوز 75 ديسيبل، أي ما يعادل إغلاق باب سيارة.

“ما يعنيه ذلك هو أن هذه الطائرة قد يبدو صوتها كالرعد البعيد في الأفق، أو كشخص يغلق باب سيارة حول الزاوية. قد يكون حتى أن الناس لا يسمعون الانفجار على الإطلاق، وإذا سمعوه فلن يصابوا بالذعر، لأنه سيكون منخفضًا وموزعًا، وليس عاليًا جدًا.”Craig Nickol – Senior adviser at NASA Headquarters

إذا كان هذا صحيحًا، فقد يفتح ذلك حقبة جديدة تمامًا للطيران الفائق الصوت، حيث “الانفجار” ليس أعلى بكثير من الطائرات التقليدية ومقبول من قبل كل من المجتمعات التي تعيش تحت ممرات الهواء والجهات التنظيمية.

شرح X-59

نظرة عامة على برنامج X-59

تم إطلاق هذا البرنامج من قبل وكالة ناسا، وفي فبراير 2016 منحت شركة لوكهيد مارتن عقد تصميم أولي. كان الخطة الأولية أن تقوم طائرة Low-Boom X-plane بأول اختبارات الطيران في عام 2021، لكن التأخيرات المتكررة دفعتها إلى أكتوبر 2025.

“في غضون بضع سنوات قصيرة انتقلنا من مفهوم طموح إلى واقع. سيساعد X-59 التابع لناسا في تغيير طريقة سفرنا، مما يقربنا من بعضنا البعض في وقت أقل بكثير.”Pam Melroy – NASA deputy administrator.

التصميم النهائي لـ X-59 لا يزال طائرة تجريبية وأصغر من الطائرات التجارية التي يمكن اشتقاقها من هذا النموذج.

إنها تقريبًا بطول 100 قدم، وزنها 14,990 رطلاً فارغة، وتحمل 8,700 رطلاً من الوقود وحمولة 600 رطلاً، ليصبح الوزن الإجمالي 25,000 رطلاً.

يمكن لـ X-59 الطيران بسرعات تصل إلى ماخ 1.4 (1.4 مرة سرعة الصوت، أو 1,070 ميل/ساعة – 1730 كم/ساعة)، مدفوعة بمحرك F414-GE-100 من إنتاج GE Aerospace (GE ). لديها ارتفاع طيران مستقر يبلغ 55,000 قدم.

المصدر: Lockheed Martin

كيف يقلل من الانفجار الصوتي الفائق؟

جزء أساسي من التصميم هو إعطاء الطائرة أنفًا طويلًا جدًا يشبه الإبرة، يبلغ تقريبًا ثلث طول الطائرة بالكامل، لتوزيع موجات ضغط الهواء. هذا ليس مختلفًا تمامًا عن الكونكورد، التي كان لها أيضًا أنف طويل بشكل ملحوظ في ذلك الوقت، وكانت تغير الشكل أثناء الطيران.

هذا الشكل الفريد يجب أن يسمح لـ X-59 بتجنب السبب الجذري للانفجارات الصوتية الفائقة، وهو تلاحم الموجات الصدمية معًا. تساعد الأسطح الديناميكية الهوائية الموضوعة استراتيجيًا على تفكيكها إلى موجات صوتية أصغر مما كان سيشكل تراكمًا هائلًا، مما يؤدي إلى الانفجار الصوتي الكلاسيكي.

“ستكون هادئة بشكل ملحوظ مقارنة بالكونكورد أو أي طائرة فائق صوت أخرى موجودة اليوم. إنها طويلة جدًا ونحيفة: طولها تقريبًا 100 قدم (30.5 متر)، لكن جناحها يمتد لحوالي 29 قدم فقط. الأنف هو ميزة مميزة في هذه الطائرة: يشكل حوالي ثلث الطول.”Craig Nickol – Senior adviser at NASA Headquarters

عامل آخر يساعد التصميم على أن يصبح أكثر هدوءًا هو المحرك الوحيد المثبت أعلى الطائرة، الذي يوجه الصوت إلى الأعلى بدلاً من الأسفل. هذا أيضًا يخلق تصميمًا أكثر سلاسة من حيث الديناميكا الهوائية، مما يقلل من توليد الضوضاء.

تفاصيل تصميم إضافية للجناحات أيضًا توجه الصوت إلى الأعلى، والذيل الخلفي الصغير يقلل من الموجات الصدمية كذلك.

المصدر: Aerospace America

متطلبات التصميم الفريدة

نظرًا لأن أنف الطائرة طويل جدًا، لا يمكن استخدام قمرة القيادة التقليدية لقيادة الطائرة وهبوطها أثناء النظر إلى مدرج الطيران. بدلاً من ذلك، يتم استخدام نظام الرؤية الخارجي (XVS) الذي طورته ناسا، وهو شاشة 4K تعرض رؤية مباشرة وعالية الدقة من كاميرات موجهة للأمام، لتوجيه الطائرة.

مشكلة أخرى كانت أن التصميم غير التقليدي أجبر المهندسين على إعادة تصور كيفية وضع الوقود، والإلكترونيات، وغيرها من المعدات التي تحتاجها الطائرة.

“إنها طائرة طويلة ونحيفة، لذا ليس لدينا مساحة مقطع جسمية عادية لوضع جميع الأنظمة فيها,” يقول براندون. “لذلك فإنها تمثل تحديًا حقيقيًا في التعبئة والتكامل لوضع كل ما نحتاجه لتشغيل طائرة فائق صوت مأهولة.”

مع ذلك، يستخدم النموذج أيضًا مكونات تقليدية إلى حد ما، مما سيساعد في المستقبل على تحويله إلى وضع طائرة تجارية، دون الحاجة إلى مواد غريبة.

“في X-59، نستخدم في الواقع مواد تقليدية جدًا — مواد تشبه إلى حد كبير تلك المستخدمة في طائرات أخرى، حتى الطائرات تحت الصوتية.”

• نظام الهبوط والهيدروليك المستعار من طائرة F-16
• غطاء قمرة القيادة المستعار من طائرة T-38
• عصا التحكم المستعارة من طائرة F-117.
• أنظمة التحكم البيئية المستعارة من مدرب السرعة الفائقة T-50

بالطبع، حتى إذا تجنبت هذه المقاربة الحاجة إلى الكثير من التطوير الجديد، فإنها تمثل جهدًا هائلًا لجعل هذا التجميع الشبه فرنكشتايني من أجزاء طائرات مختلفة يعمل معًا.

القضايا المستقبلية المحتملة لـ X-59

حتى بعد رحلة الاختبار الناجحة، قد يواجه مفهوم X-59 بعض المشكلات.

مجموعة من المشكلات هي المشكلات التقنية. قد لا يتوسع النموذج الحالي كما هو متوقع عندما يُكبر إلى حجم طائرة تجارية فعلية. كما لم يُذكر كثيرًا عن الضوضاء داخل الطائرة، وهو اعتبار مهم لنقل الركاب.

وبالمثل، لا يُعرف بعد ما إذا كانت الطائرة الأكبر ستحافظ على نطاق الضوضاء المتوقع البالغ 75 ديسيبل.

مجموعة أخرى من المشكلات تتعلق بقبول الطيران الفائق الصوت من قبل الجمهور والجهات التنظيمية. من الناحية النظرية، يجب أن يكون مستوى 75 ديسيبل كافيًا لإلغاء حظر الطيران الفائق الصوت فوق البر أو على الأقل تعديل ذلك. لكن القوانين قد تكون، في الواقع، بطيئة جدًا في التطور، حتى عندما يدعمها جماعات ضغط من شركات مثل GE Aerospace أو لوكهيد مارتن.

وليس واضحًا بعد كيف سيشعر الجمهور تجاه الطائرات التي تصدر رعدًا منخفضًا. فقط بعد استشارات الجمهور التي تجريها فرق ناسا سيصبح المشهد الكامل متاحًا.

أخيرًا، ستستهلك الرحلات الفائقة الصوت، في أي حال، كمية أكبر من الوقود. وهذا سيجعلها أكثر تكلفة وتطلق كمية أكبر من الكربون. قد تظل مشاكل الصورة العامة والاقتصاد الضيق تعيق نموذج تجاري لهذا النموذج.

الاستثمار في X-59 والطيران بدون انفجار

لوكهيد مارتن

لوكهيد مارتن هي واحدة من أكبر شركات الفضاء والدفاع في العالم، والتي غطيناها بالتفصيل في نوفمبر 2025 في “لوكهيد مارتن (LMT) تسليط الضوء: رائد في الدفاع والفضاء”. الأسلحة ليست، مع ذلك، كل ما تفعله الشركة.

لوكهيد هي مبتكر رئيسي في مجال الطيران والفضاء. بجانب X-59، هي أيضًا المتعهد الرئيسي لتصميم وتطوير واختبار وإنتاج مركبة الفضاء أوريون، الضرورية لمهام أرتميس التي تعيد الولايات المتحدة إلى القمر.

مع توقع توسيع البرنامج بفضل الإطلاقات الأرخص والأكثر تكرارًا أولاً للـ SLS، ثم ستارشيب، قد يعزز ذلك إنتاج أوريون أيضًا.

وبالإضافة إلى ذلك، أعلنت لوكهيد أنها أكملت اختبارات حرجة لنموذج أولي لمصفوفة طاقة شمسية قمرية يمكنها العمل في القطب الجنوبي للقمر.

الشركة نشطة في برامج فضائية أخرى، مثل أقمار الطقس GOES-R، جمع عينات النيازك بواسطة OSIRIS-REx، مسبار المشتري JUNO، وواقي صدر قابل للارتداء ضد الإشعاع AstroRad.

باختصار، هذه شركة مدمجة بعمق في برامج التجارب التابعة لناسا.

بعيدًا عن الأنشطة الفضائية، تقف لوكهيد وراء طائرات مثل مروحيات بلاك هوك أو F-16، بالإضافة إلى معدات متقدمة مثل F-35، طائرات رادار طائرة، أو طائرات لوجستية مثل C-5 Galaxy وC-130J Super Hercules.

المصدر: Lockheed Martin

كما أنها منتج لبعض أهم أنظمة الصواريخ العسكرية الأمريكية، مثل JAASM، Javelin، ATACMS، وHIMARS، التي تشهد طلبًا مرتفعًا للغاية بعد استنزاف المخزون بسبب الصراع في أوكرانيا.

كما أنها مزود مهم لأنظمة الدفاع الصاروخي مثل نظام AEGIS البحري وTHAAD (الدفاع الجوي عالي الارتفاع النهائي) ضد الصواريخ الباليستية.

المصدر: Lockheed Martin

مع استنزاف النشاط العسكري ومخزون الصواريخ بسرعة أكبر من المخطط، من المرجح أن تكون لوكهيد واحدة من المستفيدين من الصراعات في أوكرانيا وإيران، بالإضافة إلى الطلب المتزايد على F-35 وطائرات أخرى.

من الفضاء إلى الدفاع، تقف لوكهيد مارتن في طليعة الابتكار الأمريكي ويبدو أنها حافظت على ميزتها الحادة أكثر من العديد من منافسيها من مقاولين دفاعيين كبار.

(يمكنك أيضًا قراءة المزيد عن لوكهيد مارتن في تقرير الاستثمار المخصص للشركة.)

أحدث أخبار وتطورات سهم لوكهيد مارتن (LMT)