X-59 QueSST: Η Σιωπηλή Επιστροφή της Υπερηχητικής Μεταφοράς

Από την πρώτη πτήση των αδερφών Wright το 1903, τα αεροπλάνα έχουν γίνει ένας σημαντικός μέσο μεταφοράς τόσο για ανθρώπους όσο και για αγαθά.

Ωστόσο, θα μπορούσε να ειπωθεί ότι όσον αφορά την ταχύτητα, ο τομέας έχει κυρίως στασιμότητα από τη δεκαετία του 1970, τουλάχιστον στον τομέα των πολιτικών τζετ. Σε μεγάλο βαθμό, αυτό οφείλεται στο ότι οι προσπάθειες να περάσει στην υπερηχητική ταχύτητα αποδείχθηκαν εμπορικά ανεπιτυχείς.

Η τελευταία εμπορική υπερηχητική πτήση πραγματοποιήθηκε από τη γαλλική Concorde πριν από πάνω από είκοσι χρόνια, το 2003, ένα πρόγραμμα που ξεκίνησε τη δεκαετία του 1960, μετά από χρόνια οικονομικών ζημιών, και μια δραματική καταστροφή κατέστρεψε το πρόγραμμα.

Ένα βασικό πρόβλημα για τα υπερηχητικά εμπορικά τζετ είναι ότι όταν ένα αεροπλάνο πετάει πάνω από το ηχητικό φράγμα (1.235 km/h – 767 mph), κινούμενο ταχύτερα από τον ήχο, η συμπίεση του αέρα από το αεροπλάνο προκαλεί το λεγόμενο ηχητικό κρότο. Εκτός από το ότι αποτελεί ενοχλητικό για τους ανθρώπους που ζουν κάτω από τη διαδρομή του αεροπλάνου, οι επαναλαμβανόμενοι ηχητικοί κρότοι μπορούν να προκαλέσουν τόσο προβλήματα υγείας όσο και δομικές ζημιές.

Ως αποτέλεσμα, η Concorde απαγορεύτηκε να πετάει υπερηχητικά πάνω από τη γη στις ΗΠΑ, και περιορίστηκε αποκλειστικά σε διατλαντικές διαδρομές, επηρεάζοντας άμεσα την κερδοφορία του έργου.

Πηγή: Biodeluna

Αυτό επίσης σημαίνει ότι για δεκαετίες δεν έχει γίνει πολύ για τη δημιουργία νέων υπερηχητικών αεροπλάνων. Αντίθετα, περισσότερη προσοχή έχει δοθεί στα λεγόμενα υπερηχητική πτήση, ουσιαστικά υποorbital rockets που αφήνουν την ατμόσφαιρα για να πετάξουν ακόμη πιο γρήγορα από την υπερηχητική πτήση, ή χρησιμοποιώντας νέους Κινητήρες Ραμ-Ροτόρ Αντίδρασης (RRDEs).

Αλλά αυτό ίσως αλλάξει σύντομα, καθώς η NASA και η Lockheed παρουσίασαν πρόοδο στο X-59, ένα νέο σχέδιο υπερηχητικών αεροπλάνων που ίσως δεν δημιουργεί καθόλου ηχητικό κρότο.

Καθιστώντας την Υπερηχητική Πτήση Εφικτή

Προβλήματα των Υπερηχητικών Κρότων

When planes fly so fast that they compress air, causing a supersonic boom, the resulting sound is around 105-110 dB. This is the same level as a snowblower, a loud rock concert, a chainsaw, or a balloon popping.

Το πρώτο πρόβλημα προκαλείται από την διαταραχή, καθώς μπορεί να εκπλήξει ή να ενοχλήσει ανθρώπους και ζώα. Και αν τα υπερηχητικά αεροπλάνα γίνουν καθημερινά, οι άνθρωποι σε πολυσύχναστους αεροδιαδρόμους θα μπορούσαν να εκτίθενται καθημερινά σε τέτοιο δυνατό θόρυβο, ίσως 20-30 φορές την ημέρα. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε σοβαρή αύξηση των διαταραχών του ύπνου, ζημιάς στην ακοή και καρδιαγγειακών προβλημάτων.

Ένα άλλο ζήτημα είναι η δομική ζημιά, καθώς έντονος υπερηχητικός κρότος μπορεί να σπάσει γυαλιά, να κουνήσει παράθυρα και να απομακρύνει το σμάλτο ή το γύψο σε αδύναμα κτίρια.

Πηγή: CNN

Όλες αυτές οι επιδράσεις αποδείχθηκαν ήδη τη δεκαετία του 1960, όταν υπερηχητικά μαχητικά αεροσκάφη πετούσαν επανειλημμένα πάνω από την Οκλαχόμα Σίτι για να δοκιμάσουν την επίδραση των ηχητικών κρότων στο κοινό. Κατέληξε στο ότι έως και 20% των ανθρώπων αντιτάχθηκαν στους κρότους και 4% υπέβαλαν καταγγελίες και αξιώσεις ζημιών.

Όλα αυτά τα προβλήματα οδήγησαν τις ΗΠΑ και πολλές άλλες χώρες να απαγορεύσουν την υπερηχητική πτήση πάνω από τη γη, καθιστώντας τέτοια αεροπλάνα μόνιμα μη κερδοφόρα.

Υπερηχητική Πτήση Χωρίς Κρότο

Μία εταιρεία έχει ήδη αναπτύξει μια μέθοδο για την αποφυγή των υπερηχητικών κρότων, η καλά ονομασμένη Boom Technology. Η ιδέα είναι ότι εκμεταλλευόμενοι τον τρόπο που ταξιδεύει ο ήχος στην ατμόσφαιρα, μπορούν να κάνουν τον υπερηχητικό κρότο να αναπηδήσει προς τα πάνω πριν φτάσει στο έδαφος.

Αυτή είναι μια πολλά υποσχόμενη ιδέα, αλλά η εταιρεία φαίνεται, προς το παρόν, να έχει στραφεί προς την πιο κοντινή προοπτική κέρδους από την πώληση αεριογεννητριών για την τροφοδοσία της έκρηξης κατασκευής κέντρων δεδομένων. Για να μάθετε περισσότερα για αυτή τη μέθοδο «πτήσης χωρίς κρότο», μπορείτε να διαβάσετε το άρθρο «Αύξηση Προπαραγγελιών για το XB-1 καθώς Διασπά το Ηχητικό Φράγμα στην Τελευταία Δοκιμή».

Μια άλλη μέθοδος, που χρησιμοποιείται από το πειραματικό X-59, είναι απλώς να μην υπάρχει προβληματικός υπερηχητικός κρότος από την αρχή.

NASA and Lockheed Martin claim that their new design creates attenuated supersonic booms, only as loud as 75 decibels, or the same as a car door closing.

“Αυτό σημαίνει ότι αυτό το αεροσκάφος μπορεί να ακούγεται σαν μακρινή βροντή στον ορίζοντα, ή σαν κάποιον που κλείνει μια πόρτα αυτοκινήτου στην γωνία. Μπορεί ακόμη και να μην ακούγεται καθόλου ο κρότος, και αν ακούγεται, σίγουρα δεν θα εκπλήσσει, επειδή θα είναι χαμηλός και διασκορπισμένος, και δεν θα είναι τόσο δυνατό.”

Craig Nickol – Senior adviser at NASA Headquarters

Αν αυτό είναι αλήθεια, θα μπορούσε να ανοίξει μια εντελώς νέα εποχή της υπερηχητικής πτήσης, με τον «κρότο» να μην είναι πολύ πιο δυνατό από τα συμβατικά αεροπλάνα και αποδεκτό τόσο από τις κοινότητες που ζουν κάτω από τους αεροδιαδρόμους όσο και από τους ρυθμιστές.

X-59 Εξηγείται

Επισκόπηση Προγράμματος X-59

Αυτό το πρόγραμμα ξεκίνησε από τη NASA, και τον Φεβρουάριο του 2016, η Lockheed Martin έλαβε σύμβαση προκαταρκτικού σχεδίου. Το αρχικό σχέδιο ήταν το Low-Boom X-plane να πραγματοποιήσει τις πρώτες δοκιμαστικές πτήσεις το 2021, αλλά επαναλαμβανόμενες καθυστερήσεις τις μετακίνησαν στον Οκτώβριο του 2025.

“Σε λίγα μόνο χρόνια περάσαμε από μια φιλόδοξη ιδέα στην πραγματικότητα. Το X-59 της NASA θα βοηθήσει να αλλάξει ο τρόπος που ταξιδεύουμε, φέρνοντάς μας πιο κοντά σε πολύ λιγότερο χρόνο.”

Pam Melroy – NASA deputy administrator.

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

Έχει σχεδόν 100 πόδια μήκος, ζυγίζει 14.990 λίβρες κενό, και μεταφέρει 8.700 λίβρες καυσίμου και φορτίο 600 λίβρες, για συνολικό βάρος 25.000 λίβρες.

Το X-59 μπορεί να πετάξει με ταχύτητες έως Mach 1.4 (1.4x την ταχύτητα του ήχου, ή 1.070 mph – 1730 km/h), τροφοδοτούμενο από έναν F414-GE-100 που παράγεται από GE Aerospace (GE ). Έχει υψόμετρο κρουαζιέρας 55.000 πόδια.

Πηγή: Lockheed Martin

Πώς Μειώνει τον Υπερηχητικό Κρότο;

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

Αυτό το μοναδικό σχήμα θα πρέπει να επιτρέπει στο X-59 να αποφεύγει την κύρια αιτία των υπερηχητικών κρότων, που είναι η συγχώνευση των κυμάτων σοκ. Στρατηγικά τοποθετημένες αεροδυναμικές επιφάνειες βοηθούν περαιτέρω στο να διασπαστούν σε μικρότερα ηχητικά κύματα ό,τι διαφορετικά θα ήταν μια τεράστια συσσώρευση, οδηγώντας στον κλασικό υπερηχητικό κρότο.

Craig Nickol – Senior adviser at NASA Headquarters

“Θα είναι σημαντικά πιο ήσυχο από τη Concorde ή οποιοδήποτε άλλο υπερηχητικό αεροσκάφος που υπάρχει σήμερα. Είναι εξαιρετικά μακρύ και λεπτό: Έχει σχεδόν 100 πόδια μήκος (30,5 μέτρα), αλλά έχει πτέρυγα μόνο περίπου 29 πόδια. Η μύτη είναι ένα χαρακτηριστικό χαρακτηριστικό αυτού του αεροσκάφους: είναι περίπου το ένα τρίτο του μήκους.”

Craig Nickol – Senior adviser at NASA Headquarters

Ένας άλλος παράγοντας που βοηθά το σχέδιο να γίνει πιο αθόρυβο είναι η τοποθέτηση του μονού κινητήρα στην κορυφή, ο οποίος κατευθύνει τον ήχο προς τα πάνω αντί για τα κάτω. Αυτό επίσης δημιουργεί ένα πιο ομαλό σχέδιο από άποψη αεροδυναμικής, μειώνοντας τη δημιουργία θορύβου.

Πρόσθετες λεπτομέρειες σχεδίου των πτερυγίων επίσης κατευθύνουν τον ήχο προς τα πάνω, και η μικρή οπίσθια ουρά μειώνει επίσης τα κύματα σοκ.

Πηγή: Aerospace America

Μοναδικές Απαιτήσεις Σχεδίου

Λόγω του ότι η μύτη του αεροπλάνου είναι τόσο μακριά, ένα κλασικό cockpit δεν είναι χρήσιμο για την πλοήγηση του αεροπλάνου και την προσγείωση του ενώ κοιτάζει τη διαδρομή προσγείωσης. Αντίθετα, το eXternal Vision System (XVS) που ανέπτυξε η NASA, μια οθόνη 4K που εμφανίζει σε πραγματικό χρόνο, υψηλής ανάλυσης, την εικόνα από τις μπροστινές κάμερες, χρησιμοποιείται για τον έλεγχο του αεροπλάνου.

Ένα άλλο ζήτημα ήταν ότι το ατυπικό σχέδιο ανάγκασε τους μηχανικούς να επανεξετάσουν πώς να τοποθετήσουν στο αεροπλάνο το καύσιμο, τα αεροπορικά συστήματα και άλλον εξοπλισμό που απαιτεί ένα αεροπλάνο.

“Είναι ένα μακρύ, λεπτό αεροπλάνο, και έτσι δεν έχουμε πολύ κανονική διατομή του αμαξώματος για να τοποθετήσουμε όλα τα συστήματα,” λέει ο Brandon. “Έτσι είναι μια πραγματική πρόκληση συσκευασίας και ενσωμάτωσης για να βάλουμε όλα όσα χρειάζονται για να πετάξει ένα υπερηχητικό επανδρωμένο αεροπλάνο.”

Jay Brandon- Chief engineer for X-59

Ωστόσο, το πρωτότυπο χρησιμοποιεί επίσης σχετικά συμβατικά εξαρτήματα, που στο μέλλον θα βοηθήσουν να το μετατρέψουν σε εμπορική έκδοση, χωρίς την ανάγκη εξωτικών υλικών.

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

Mike Buonanno, lead engineer for X-59

Παρομοίως, πολλά εξαρτήματα ανακυκλώνονται απευθείας από άλλα αεροπλάνα, τόσο για να μειώσουν το κόστος όσο και για να χρησιμοποιήσουν δοκιμασμένα εξαρτήματα αντί να προσθέσουν περαιτέρω τεχνικούς κινδύνους στον επιδείκτη:

• το σύστημα προσγείωσης και τα υδραυλικά από ένα F-16
• το καπό του cockpit από ένα T-38
• το χειριστήριο ελέγχου από ένα F-117.
• τα συστήματα περιβαλλοντικού ελέγχου από έναν υπερηχητικό εκπαιδευτή T-50

Φυσικά, ακόμη και αν αυτή η προσέγγιση απέτρεψε την ανάγκη για πολλή νέα ανάπτυξη, αντιπροσώπευε επίσης μια τεράστια προσπάθεια να λειτουργήσει μαζί αυτή η Frankenstein-όπως συναρμολόγηση διαφορετικών εξαρτημάτων αεροπλάνων.

Πιθανές Μελλοντικές Προβλήματα του X-59

Ακόμη και μετά την επιτυχημένη δοκιμαστική πτήση, η έννοια του X-59 μπορεί ακόμη να αντιμετωπίσει ορισμένα προβλήματα.

Ένα σύνολο προβλημάτων είναι τα τεχνικά ζητήματα. Το υπάρχον πρωτότυπο μπορεί να μην κλιμακωθεί όπως αναμένεται όταν φτάσει στο μέγεθος ενός πραγματικού αεροπλάνου επιβατών. Επίσης, δεν έχει πει κανένας πολλά για τον θόρυβο μέσα στο αεροπλάνο, μια σημαντική παράμετρος για τη μεταφορά επιβατών.

Παρομοίως, δεν είναι ακόμη γνωστό αν ένα μεγαλύτερο αεροπλάνο θα παραμείνει στο προβλεπόμενο εύρος θορύβου 75 dB.

Ένα άλλο σύνολο προβλημάτων σχετίζεται με την αποδοχή της υπερηχητικής πτήσης από το κοινό και τους ρυθμιστές. Θεωρητικά, το επίπεδο των 75 dB θα πρέπει να είναι αρκετό για να καταργηθεί ή τουλάχιστον να τροποποιηθεί η απαγόρευση των υπερηχητικών πτήσεων πάνω από τη γη. Αλλά οι κανονισμοί μπορούν, στην πράξη, να εξελίσσονται 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 αισθανθεί το κοινό για τα αεροπλάνα που παράγουν χαμηλό βροντερό ήχο. Μόνο μετά από διαβουλεύσεις με το κοινό από τις ομάδες της NASA θα είναι διαθέσιμη η πλήρης εικόνα.

Τέλος, οι υπερηχητικές πτήσεις, σε κάθε περίπτωση, θα καταναλώνουν πολύ περισσότερο καύσιμο. Αυτό θα τις κάνει πιο ακριβές και θα εκπονούν πολύ περισσότερο άνθρακα. Τα συναφή προβλήματα εικόνας του κοινού και η στενή οικονομική κατάσταση μπορεί ακόμη να βλάψουν ένα εμπορικό μοντέλο αυτού του μοντέλου.

Επένδυση στο X-59 & Πτήση Χωρίς Κρότο

Lockheed Martin

Η Lockheed Martin είναι μία από τις μεγαλύτερες εταιρείες αεροδιαστημικής & άμυνας στον κόσμο, την οποία καλύψαμε λεπτομερώς τον Νοέμβριο του 2025 στο «Lockheed Martin (LMT) Spotlight: Ένας Ηγέτης στην Άμυνα και την Αεροδιαστημική». Ωστόσο, τα όπλα δεν είναι το μόνο που κάνει η εταιρεία.

Η Lockheed είναι ένας σημαντικός καινοτόμος στην αεροναυπηγική και την αεροδιαστημική. Εκτός από το X-59, είναι επίσης ο κύριος εργολάβος για το σχεδιασμό, την ανάπτυξη, τις δοκιμές και την παραγωγή του διαστημικού σκάφους Orion, απαραίτητο για τις αποστολές Artemis που επιστρέφουν τις ΗΠΑ στη Σελήνη.

Καθώς το πρόγραμμα θα πρέπει να κλιμακωθεί χάρη στις φθηνότερες και πιο συχνές εκτοξεύσεις πρώτα του SLS, μετά του Starship, αυτό θα μπορούσε επίσης να ενισχύσει την παραγωγή του Orion.

Σχετικά επίσης με το Artemis, η Lockheed ανακοίνωσε ότι ολοκλήρωσε κρίσιμες δοκιμές ενός πρωτοτύπου ηλιακού πλέγματος για τη Σελήνη που μπορεί να λειτουργήσει στον Νότιο Πόλο της Σελήνης.

Η εταιρεία είναι ενεργή σε άλλα διαστημικά προγράμματα, όπως οι δορυφόροι καιρού GOES-R, η συλλογή δειγμάτων αστεροειδών από το OSIRIS-REx, η αποστολή στον Δία JUNO, και μια φορητή θωράκιση κατά της ακτινοβολίας, AstroRad.

Συνοπτικά, αυτή είναι μια εταιρεία βαθιά ενσωματωμένη στα πειραματικά προγράμματα της NASA.

Πέρα από τις διαστημικές δραστηριότητες, η Lockheed είναι πίσω από αεροσκάφη όπως τα ελικόπτερα Black Hawk ή το F-16, καθώς και προηγμένο εξοπλισμό όπως το F-35, πλανά ραντάρ, ή λογιστικά αεροσκάφη όπως το C-5 Galaxy &C-130J Super Hercules.

Πηγή: Lockheed Martin

Είναι επίσης ο κατασκευαστής ορισμένων από τα πιο σημαντικά συστήματα πυραύλων του αμερικανικού στρατού, όπως τα JAASM, Javelin, ATACMS, και HIMARS, που έχουν εξαιρετικά υψηλή ζήτηση μετά την εξάντληση των αποθεμάτων λόγω της σύγκρουσης στην Ουκρανία.

Είναι επίσης σημαντικός προμηθευτής συστημάτων αντιπυραυλικής άμυνας όπως το ναυτικό AEGIS και το THAAD (Terminal High Altitude Area Defense) κατά των βαλιστικών πυραύλων.

Πηγή: Lockheed Martin

Καθώς η στρατιωτική δραστηριότητα και το απόθεμα πυραύλων εξαντλούνται πιο γρήγορα από το προγραμματισμένο, η Lockheed είναι πιθανότατα ένας από τους ωφελούμενους των συγκρούσεων στην Ουκρανία και το Ιράν, επιπλέον της αυξανόμενης ζήτησης 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 πλεονέκτημά της πολύ πιο αιχμηρό από πολλούς από τους μεγάλους ανταγωνιστές της στον τομέα των συμβολαίων άμυνας.

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

Τελευταία Ειδησεία και Αναπτύξεις Μετοχών Lockheed Martin (LMT)