X-59 QueSST: Η Σιωπηλή Επιστροφή των Υπερηχητικών Ταξιδιών

Από την πρώτη πτήση των αδελφών Ράιτ το 1903, τα αεροπλάνα έχουν γίνει ένα σημαντικό μέσο μεταφοράς τόσο ανθρώπων όσο και αγαθών.

Ωστόσο, θα μπορούσε να ειπωθεί ότι όσον αφορά την ταχύτητα, ο τομέας έχει παραμείνει ως επί το πλείστον στάσιμος από τη δεκαετία του 1970, τουλάχιστον στον τομέα των πολιτικών αεροσκαφών. Σε μεγάλο βαθμό, αυτό οφείλεται στις προσπάθειες μετάβασης σε υπερηχητική ταχύτητα που αποδείχθηκαν εμπορικά ανεπιτυχείς.

Η τελευταία εμπορική υπερηχητική πτήση πραγματοποιήθηκε από το γαλλικό Concorde πριν από περισσότερα από είκοσι χρόνια, το 2003, ένα πρόγραμμα που ξεκίνησε τη δεκαετία του 1960, μετά από χρόνια οικονομικών απωλειών και μια δραματική συντριβή που κατέστρεψε το πρόγραμμα.

Ένα βασικό πρόβλημα για τα υπερηχητικά εμπορικά τζετ είναι ότι όταν ένα αεροπλάνο πετάει πάνω από το φράγμα ήχου (1,235 χλμ./ώρα – 767 μίλια/ώρα), κινούμενο πιο γρήγορα από τον ίδιο τον ήχο, η συμπίεση του αέρα από το αεροπλάνο προκαλεί το λεγόμενο ηχητικό «μπούμ». Εκτός του ότι είναι ενοχλητικό για τους ανθρώπους που ζουν κάτω από την τροχιά του αεροπλάνου, οι επαναλαμβανόμενες ηχητικές «μπούμ» μπορούν να προκαλέσουν τόσο προβλήματα υγείας όσο και δομικές ζημιές.

Ως αποτέλεσμα, απαγορεύτηκε στο Concorde να πετάει υπερηχητικά στην ξηρά στις ΗΠΑ και περιορίστηκε αποκλειστικά σε διατλαντικές διαδρομές πτήσης, βλάπτοντας άμεσα την κερδοφορία του έργου.

Πηγή: Βιοδελούνα

Σημαίνει επίσης ότι λίγα έχουν γίνει για τη δημιουργία νέων υπερηχητικών αεροπλάνων εδώ και δεκαετίες. Αντίθετα, έχει δοθεί μεγαλύτερη προσοχή στα λεγόμενα υπερηχητική πτήση, ουσιαστικά υποτροχιακούς πυραύλους που φεύγουν από την ατμόσφαιρα για να πετάξουν ακόμη πιο γρήγορα από την υπερηχητική πτήση, ή χρησιμοποιώντας νέες Κινητήρες Πυρόλυσης με Ρότορα Εμβόλου (RRDE).

Αλλά αυτό μπορεί να αλλάξει σύντομα, καθώς Η NASA και η Lockheed αποκάλυψαν την πρόοδο του X-59, ένα νέο σχέδιο υπερηχητικών αεροπλάνων που μπορεί να μην δημιουργήσουν καθόλου ηχητική έκρηξη.

Κάνοντας βιώσιμη την υπερηχητική πτήση

Προβλήματα των υπερηχητικών εκρήξεων

Όταν τα αεροπλάνα πετούν τόσο γρήγορα που συμπιέζουν τον αέρα, προκαλώντας μια υπερηχητική έκρηξη, ο ήχος που προκύπτει είναι περίπου 105-110 dB. Αυτό είναι το ίδιο επίπεδο με ένα εκχιονιστικό, μια δυνατή ροκ συναυλία, ένα αλυσοπρίονο ή ένα μπαλόνι που σκάει.

Το πρώτο πρόβλημα προκαλείται από την όχληση, καθώς μπορεί να τρομάξει ή να προκαλέσει δυσφορία σε ανθρώπους και ζώα. Και αν τα αεροπλάνα που πετούν υπερηχητικά γίνονταν συνηθισμένα, οι άνθρωποι σε πολυσύχναστους εναέριους διαδρόμους θα μπορούσαν να εκτίθενται σε τέτοιο δυνατό θόρυβο καθημερινά, ίσως έως και 20-30 φορές την ημέρα. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε σοβαρή αύξηση των διαταραχών ύπνου, της βλάβης της ακοής και των καρδιαγγειακών προβλημάτων.

Μια άλλη ανησυχία είναι οι δομικές ζημιές, καθώς η έντονη υπερηχητική έκρηξη μπορεί να θρυμματίσει τζάμια, να τραντάξει παράθυρα και να αποσπάσει κονίαμα ή σοβά τοιχοποιίας σε αποδυναμωμένα κτίρια.

Πηγή: CNN

Όλες αυτές οι επιδράσεις αποδείχθηκαν ήδη από τη δεκαετία του 1960, όταν Υπερηχητικά μαχητικά αεροσκάφη πετούσαν επανειλημμένα πάνω από την Οκλαχόμα Σίτι για να δοκιμαστεί ο αντίκτυπος των ηχητικών μπουμ στο κοινό. Κατέληξε σε έως και 20% των ανθρώπων που διαμαρτύρονταν για τα μπουμ και 4% να υποβάλλουν καταγγελίες και αξιώσεις αποζημίωσης.

Όλα αυτά τα προβλήματα οδήγησαν τις ΗΠΑ και πολλά άλλα έθνη στην απαγόρευση των υπερηχητικών πτήσεων στην ξηρά, καθιστώντας τέτοια αεροπλάνα μόνιμα ασύμφορα.

Υπερηχητική πτήση χωρίς βραχίονα

Μια εταιρεία έχει ήδη αναπτύξει μια μέθοδο για την αποφυγή υπερηχητικών εκρήξεων, την εύστοχα γνωστή Τεχνολογία BoomΗ ιδέα είναι ότι, εκμεταλλευόμενοι τον τρόπο με τον οποίο ο ήχος ταξιδεύει στην ατμόσφαιρα, θα μπορούσαν να καταφέρουν να κάνουν την υπερηχητική έκρηξη να αναπηδήσει προς τα πάνω πριν φτάσει στο έδαφος.

Αυτή είναι μια πολλά υποσχόμενη ιδέα, αλλά η εταιρεία φαίνεται, προς το παρόν, να έχουν στραφεί στην πιο κοντινή προοπτική να βγάλουν χρήματα από την πώληση αεριοστροβίλων για να τροφοδοτήσει την έκρηξη κατασκευής κέντρων δεδομένων. Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με αυτήν τη μέθοδο πτήσης «χωρίς βραχίονα», μπορείτε να διαβάσετε το άρθρο μας «Οι προπαραγγελίες αυξάνονται για το XB-1 καθώς παραβιάζει το φράγμα ήχου στην τελευταία δοκιμή".

Μια άλλη μέθοδος, που χρησιμοποιείται από το πειραματικό X-59, είναι απλώς να μην έχει εξαρχής να αντιμετωπίσει μια προβληματική υπερηχητική έκρηξη.

Η NASA και η Lockheed Martin ισχυρίζονται ότι ο νέος τους σχεδιασμός δημιουργεί εξασθενημένους υπερηχητικούς κυματισμούς, μόλις 75 ντεσιμπέλ, ή όσο ο ήχος του κλεισίματος μιας πόρτας αυτοκινήτου.

«Αυτό σημαίνει ότι αυτό το αεροσκάφος μπορεί να ακούγεται σαν μακρινή βροντή στον ορίζοντα ή σαν κάποιος που κλείνει την πόρτα ενός αυτοκινήτου στη γωνία. Μπορεί ακόμη και οι άνθρωποι να μην ακούσουν καθόλου τον κρότο, και αν τον ακούσουν σίγουρα δεν θα τρομάζουν, επειδή θα είναι χαμηλός και απλωμένος, και καθόλου δυνατός».

Κρεγκ Νίκολ – Ανώτερος σύμβουλος στα κεντρικά γραφεία της NASA

Εάν αυτό αληθεύει, θα μπορούσε να ανοίξει μια εντελώς νέα εποχή στις υπερηχητικές πτήσεις, με το «μπουμ» να μην είναι πολύ πιο δυνατό από τα συμβατικά αεροπλάνα και να είναι αποδεκτό τόσο από τις κοινότητες που ζουν κάτω από τους εναέριους διαδρόμους όσο και από τις ρυθμιστικές αρχές.

Εξήγηση του X-59

Επισκόπηση Προγράμματος X-59

Αυτό το πρόγραμμα ξεκίνησε από τη NASA και τον Φεβρουάριο του 2016, η Lockheed Martin ανέλαβε μια προκαταρκτική σύμβαση σχεδιασμού. Το αρχικό σχέδιο ήταν το Χ-plane Low-Boom να πραγματοποιήσει τις πρώτες πτητικές δοκιμές το 2021, αλλά οι επανειλημμένες καθυστερήσεις τις μετέφεραν στον Οκτώβριο του 2025.

«Μέσα σε λίγα μόλις χρόνια, έχουμε μετατραπεί από μια φιλόδοξη ιδέα σε πραγματικότητα. Το X-59 της NASA θα βοηθήσει να αλλάξουμε τον τρόπο που ταξιδεύουμε, φέρνοντάς μας πιο κοντά σε πολύ λιγότερο χρόνο.»

Παμ Μέλροϊ - Αναπληρωτής διευθυντής της NASA.

Το τελικό σχέδιο του X-59 εξακολουθεί να είναι ένα πειραματικό αεροπλάνο και μικρότερο από τα αεροσκάφη που θα μπορούσαν να προκύψουν από αυτό το πρωτότυπο.

Έχει μήκος σχεδόν 100 πόδια, ζυγίζει 14,990 λίβρες άδειο και μεταφέρει 8,700 λίβρες καυσίμου και ωφέλιμο φορτίο 600 κιλών, με συνολικό βάρος 25,000 λίβρες.

Το X-59 μπορεί να πετάξει με ταχύτητες έως και Mach 1.4 (1.4 φορές την ταχύτητα του ήχου ή 1,070 mph – 1730 km/h), τροφοδοτούμενο από ένα F414-GE-100 που παράγεται από GE Aerospace (GE )Έχει υψόμετρο πλεύσης 55,000 ποδιών.

Πηγή: Lockheed Martin

Πώς μειώνει την υπερηχητική έκρηξη;

Ένα βασικό μέρος του σχεδιασμού ήταν να δοθεί στο αεροπλάνο μια πολύ μακριά, βελονοειδής «μύτη», σχεδόν το ένα τρίτο του συνολικού μήκους του αεροσκάφους, για να απλώνονται τα κύματα πίεσης του αέρα. Αυτό δεν διαφέρει εντελώς από το Concorde, το οποίο είχε επίσης μια αξιοσημείωτα μακριά μύτη για την εποχή του, η οποία άλλαζε γεωμετρία κατά τη διάρκεια της πτήσης.

Αυτό το μοναδικό σχήμα θα πρέπει να επιτρέψει στο X-59 να αποφύγει την αιτία των υπερηχητικών εκρήξεων, η οποία είναι η συγχώνευση των κρουστικών κυμάτων. Οι στρατηγικά τοποθετημένες αεροδυναμικές επιφάνειες βοηθούν περαιτέρω στη διάσπαση σε μικρότερα ηχητικά κύματα, τα οποία διαφορετικά θα ήταν μια μαζική συσσώρευση, οδηγώντας στην κλασική υπερηχητική έκρηξη.

«Θα είναι σημαντικά πιο αθόρυβο από το Concorde ή οποιοδήποτε άλλο υπερηχητικό αεροσκάφος που υπάρχει σήμερα. Είναι εξαιρετικά μακρύ και λεπτό: Έχει μήκος σχεδόν 100 πόδια (30.5 μέτρα), αλλά το άνοιγμα των φτερών του είναι μόνο περίπου 29 πόδια. Η μύτη είναι ένα διακριτικό χαρακτηριστικό αυτού του αεροσκάφους: έχει περίπου το ένα τρίτο του μήκους του».

Κρεγκ Νίκολ – Ανώτερος σύμβουλος στα κεντρικά γραφεία της NASA

Ένας άλλος παράγοντας που βοηθά τον σχεδιασμό να γίνει πιο αθόρυβος είναι ο μονός κινητήρας τοποθετημένος στην κορυφή, ο οποίος κατευθύνει τον ήχο προς τα πάνω αντί για προς τα κάτω. Αυτό δημιουργεί επίσης έναν πιο ομαλό σχεδιασμό όσον αφορά την αεροδυναμική, μειώνοντας την παραγωγή θορύβου.

Πρόσθετες σχεδιαστικές λεπτομέρειες των φτερών κατευθύνουν επίσης τον ήχο προς τα πάνω, ενώ η μικρή πίσω ουρά μειώνει επίσης τα κρουστικά κύματα.

Πηγή: Αεροδιαστημική Αμερική

Μοναδικές απαιτήσεις σχεδιασμού

Επειδή η μύτη του αεροπλάνου είναι τόσο μεγάλη, ένα κλασικό πιλοτήριο δεν είναι χρήσιμο για να πιλοτάρετε το αεροπλάνο και να το προσγειώσετε ενώ κοιτάτε τον διάδρομο προσγείωσης. Αντ' αυτού, το Εξωτερικό Σύστημα Όρασης (XVS) Μια οθόνη 4K που αναπτύχθηκε από τη NASA και εμφανίζει εικόνα υψηλής ευκρίνειας σε πραγματικό χρόνο από κάμερες στραμμένες προς τα εμπρός, χρησιμοποιείται για την κατεύθυνση του αεροπλάνου.

Ένα άλλο ζήτημα ήταν ότι ο άτυπος σχεδιασμός ανάγκασε τους μηχανικούς να επαναπροσδιορίσουν τον τρόπο με τον οποίο θα εντάσσονταν στο αεροπλάνο τα καύσιμα, τα αεροηλεκτρονικά και άλλος εξοπλισμός που απαιτεί ένα αεροπλάνο.

«Είναι ένα μακρύ, λεπτό αεροπλάνο, και έτσι δεν έχουμε μεγάλη κανονική διατομή ατράκτου για να τοποθετήσουμε όλα τα συστήματα», λέει ο Μπράντον. «Επομένως, είναι μια πραγματική πρόκληση συσκευασίας και ενσωμάτωσης να συμπεριλάβουμε όλα όσα χρειαζόμαστε για να πετάξουμε ένα υπερηχητικό πιλοτικό αεροπλάνο».

Τζέι Μπράντον - Αρχιμηχανικός για το X-59

Ωστόσο, το πρωτότυπο χρησιμοποιεί επίσης σχετικά συμβατικά εξαρτήματα, τα οποία στο μέλλον θα βοηθήσουν στη μετατροπή του σε λειτουργία εμπορικού αεροπλάνου, χωρίς να απαιτούνται εξωτικά υλικά.

«Στο X-59, χρησιμοποιούμε στην πραγματικότητα πολύ, πολύ συμβατικά υλικά — υλικά που είναι πολύ παρόμοια με αυτά που χρησιμοποιούνται σε άλλα αεροπλάνα, ακόμη και σε υποηχητικά αεροπλάνα.»

Μάικ Μπουονάνο, επικεφαλής μηχανικός για το X-59

Ομοίως, πολλά εξαρτήματα ανακυκλώνονται απευθείας από άλλα αεροπλάνα, τόσο για τη μείωση του κόστους όσο και για τη χρήση δοκιμασμένων εξαρτημάτων αντί να προστεθούν περαιτέρω τεχνικοί κίνδυνοι στο μοντέλο επίδειξης:

• το σύστημα προσγείωσης και τα υδραυλικά συστήματα από ένα F-16
• το θόλο του πιλοτηρίου από ένα T-38
• το χειριστήριο από ένα F-117.
• Περιβαλλοντικοί έλεγχοι από ένα υπερηχητικό εκπαιδευτικό T-50

Φυσικά, ακόμη και αν αυτή η προσέγγιση απέφευγε την ανάγκη για πολλές νέες εξελίξεις, αντιπροσώπευε επίσης μια τεράστια προσπάθεια να λειτουργήσει μαζί αυτή η συναρμολόγηση διαφορετικών μερών αεροπλάνου, τύπου Φρανκενστάιν.

Πιθανά μελλοντικά προβλήματα του X-59

Ακόμα και μετά την επιτυχημένη δοκιμαστική πτήση, η ιδέα του X-59 ενδέχεται να αντιμετωπίσει ορισμένα προβλήματα.

Ένα σύνολο ζητημάτων είναι τα τεχνικά προβλήματα. Το υπάρχον πρωτότυπο ενδέχεται να μην αναβαθμιστεί όπως αναμένεται όταν φτάσει στο μέγεθος ενός πραγματικού αεροσκάφους. Λίγα έχουν επίσης ειπωθεί για τον θόρυβο. μέσα το αεροπλάνο, μια σημαντική παράμετρος για τη μεταφορά επιβατών.

Ομοίως, δεν είναι ακόμη γνωστό εάν ένα μεγαλύτερο αεροπλάνο θα παραμείνει στο προβλεπόμενο εύρος θορύβου των 75 dB.

Ένα άλλο σύνολο ζητημάτων σχετίζεται με την υποδοχή των υπερηχητικών πτήσεων από το κοινό και τις ρυθμιστικές αρχές. Θεωρητικά, το επίπεδο των 75 dB θα πρέπει να είναι αρκετό για να καταργηθεί ή τουλάχιστον να τροποποιηθεί η απαγόρευση των υπερηχητικών πτήσεων στην ξηρά. Ωστόσο, στην πράξη, οι κανονισμοί μπορούν να εξελιχθούν πολύ αργά, ακόμη και όταν υποστηρίζονται από λομπίστες από εταιρείες όπως η GE Aerospace ή η Lockheed Martin.

Και δεν είναι ακόμη σαφές πώς θα νιώσει το κοινό για τα αεροπλάνα που θα βουίζουν χαμηλά και θα μοιάζουν με βροντές. Μόνο μετά από διαβουλεύσεις με το κοινό από τις ομάδες της NASA θα γίνει διαθέσιμη η συνολική εικόνα.

Τέλος, οι υπερηχητικές πτήσεις, σε κάθε περίπτωση, θα καταναλώνουν πολύ περισσότερα καύσιμα. Αυτό θα τις κάνει πιο ακριβές και θα εκπέμπει πολύ περισσότερο άνθρακα. Τα σχετικά προβλήματα δημόσιας εικόνας και η περιορισμένη οικονομική κατάσταση ενδέχεται να βλάψουν ένα εμπορικό μοντέλο αυτού του μοντέλου.

Επένδυση σε X-59 και πτήση χωρίς μπουμ

Lockheed Martin

Η Lockheed Martin είναι μία από τις μεγαλύτερες εταιρείες αεροδιαστημικής και άμυνας στον κόσμο, την οποία καλύψαμε λεπτομερώς τον Νοέμβριο του 2025 στην ενότητα «Lockheed Martin (LMT) Spotlight: A Leader In Defense and Aerospace«Ωστόσο, τα όπλα δεν είναι το μόνο που κάνει η εταιρεία.»

Η Lockheed είναι μια σημαντική εταιρεία καινοτομίας στην αεροναυπηγική και την αεροδιαστημική. Εκτός από το X-59, είναι επίσης ο κύριος ανάδοχος για το σχεδιασμό, την ανάπτυξη, τις δοκιμές και την παραγωγή του διαστημοπλοίου Orion, απαραίτητου για τις αποστολές Artemis που επιστρέφουν τις ΗΠΑ στη Σελήνη.

Καθώς το πρόγραμμα θα πρέπει να κλιμακωθεί χάρη στις φθηνότερες και συχνότερες εκτοξεύσεις πρώτα του SLS και στη συνέχεια του Starship, αυτό θα μπορούσε να ενισχύσει και την παραγωγή του Orion.

Σχετίζεται επίσης με την Άρτεμις, Η Lockheed ανακοίνωσε ότι ολοκλήρωσε κρίσιμες δοκιμές ενός πρωτοτύπου σεληνιακού ηλιακού πίνακα που μπορούν να λειτουργήσουν στον Νότιο Πόλο της Σελήνης.

Η εταιρεία δραστηριοποιείται και σε άλλα διαστημικά προγράμματα, όπως το GOES-R καιρικοί δορυφόροι, η συλλογή δειγμάτων αστεροειδών από OSIRIS-REx, ο ανιχνευτής Jupiter ΗΡΑ, και ένα φορετό γιλέκο θωράκισης από την ακτινοβολία, AstroRad.

Με λίγα λόγια, πρόκειται για μια εταιρεία βαθιά ενσωματωμένη στα πειραματικά προγράμματα της NASA.

Πέρα από τις διαστημικές δραστηριότητες, η Lockheed βρίσκεται πίσω από αεροσκάφη όπως το Ελικόπτερα Black Hawk ή η F-16, καθώς και προηγμένο εξοπλισμό όπως το F-35, ιπτάμενα αεροπλάνα ραντάρή αεροσκάφη υλικοτεχνικής υποστήριξης όπως το Γ-γαλαξίας & C-130J Super Hercules.

Πηγή: Lockheed Martin

Είναι επίσης ο κατασκευαστής μερικών από τα σημαντικότερα πυραυλικά συστήματα του αμερικανικού στρατού, όπως το JAASM, Ακόντιο, ATACMSκαι HIMARS, σε εξαιρετικά υψηλή ζήτηση μετά την εξάντληση των αποθεμάτων από τη σύγκρουση στην Ουκρανία.

Είναι επίσης σημαντικός πάροχος συστημάτων αντιπυραυλικής άμυνας όπως το ναυτικό ΣΚΕΠΗ και την THAAD (Terminal High Altitude Area Defense) κατά βαλλιστικών πυραύλων.

Πηγή: Lockheed Martin

Καθώς η στρατιωτική δραστηριότητα και το απόθεμα πυραύλων εξαντλούνται ταχύτερα από το προγραμματισμένο, η Lockheed είναι πιθανότατα ένας από τους ωφελημένους από τις συγκρούσεις στην Ουκρανία και το Ιράν, εκτός από την αυξανόμενη ζήτηση για το F-35 και άλλα αεροσκάφη.

Από το διάστημα έως την άμυνα, η Lockheed Martin βρίσκεται στην πρώτη γραμμή της αμερικανικής καινοτομίας και φαίνεται να έχει διατηρήσει το προβάδισμά της πολύ πιο έντονο από πολλούς από τους μεγάλους ανταγωνιστές της στον τομέα της άμυνας.

(Μπορείτε επίσης να διαβάσετε περισσότερα για την Lockheed Martin στην επενδυτική μας έκθεση αφιερωμένη στην εταιρεία.)

Τελευταία Νέα και Εξελίξεις για τη Μετοχή της Lockheed Martin (LMT)