X-59 QueSST: Supersonisen lentämisen hiljainen paluu

Wrightin veljesten ensimmäisen lennon jälkeen vuonna 1903 lentokoneet ovat tulleet tärkeäksi kuljetusmenetelmäksi sekä ihmisille että tavaroille.

Kuitenkin voitaisiin sanoa, että nopeuden osalta ala on pitkälti pysähtynyt 1970-luvulta lähtien, ainakin siviilijärjestelmien puolella. Suuri osa tästä johtuu siitä, että supersoniseen nopeuteen siirtymisyritykset ovat osoittautuneet kaupallisesti epäonnistuneiksi.

Viimeinen kaupallinen supersoninen lento tehtiin ranskalaisella Concordella yli kaksikymmentä vuotta sitten, vuonna 2003; ohjelma oli aloitettu 1960-luvulla, vuosien taloudellisten tappioiden jälkeen, ja dramaattinen onnettomuus tuhosi sen.

Keskeinen ongelma supersonisille kaupallisille suihkukoneille on se, että kun lentokone lentää äänenmurtolinjan (1 235 km/h – 767 mph) yläpuolella, liikkuen nopeammin kuin itse ääni, koneen aiheuttama ilman puristuminen synnyttää niin sanotun äänenräjähdyksen. Ääni on häiriö ihmisille, jotka asuvat lentoreitin alla, ja toistuvat äänenräjähdykset voivat aiheuttaa sekä terveysongelmia että rakenteellista vahinkoa.

Tämän seurauksena Concorde kiellettiin lentämästä supersonisesti maassa Yhdysvalloissa, ja se rajoitettiin ainoastaan trans-atlanttisille reiteille, mikä suoraan heikensi hankkeen kannattavuutta.

Lähde: Biodeluna

Se myös tarkoittaa, että vuosikymmeniä on tehty hyvin vähän uusia supersonisia lentokoneita. Sen sijaan enemmän huomiota on kiinnitetty niin kutsuttuun hypersoniseen lentoon, joka käytännössä on alkiokiertäviä raketteja, jotka poistuvat ilmakehästä ja kulkevat vielä nopeammin kuin supersoninen lento, tai uusien ram-rotor-detonointimoottorien (RRDE) käyttöön.

Mutta tämä saattaa muuttua pian, kun NASA ja Lockheed esittelivät edistystä X-59:ssä, uudessa supersonisten lentokoneiden mallissa, joka ei ehkä aiheuta äänenräjähdystä lainkaan.

Supersonisen lentämisen toteuttaminen kannattavaksi

Supersonisten räjähdysten ongelmat

Kun lentokoneet lentävät niin nopeasti, että ne puristavat ilmaa ja aiheuttavat supersonisen räjähdyksen, syntyvä ääni on noin 105–110 dB. Tämä on sama taso kuin lumilannoittimessa, kova rock-konsertti, sahalaitteessa tai ilmapallon puhkeamisessa.

Ensimmäinen ongelma johtuu häiriöstä, sillä se voi säikäyttää tai ahdistaa ihmisiä ja eläimiä. Jos supersoniset lentokoneet tulisivat yleisiksi, ihmiset vilkkailla lentoreiteillä voisivat altistua tällaiselle kovalle melulle päivittäin, jopa 20–30 kertaa päivässä. Tämä voisi johtaa merkittävään unihäiriöiden, kuulovaurioiden ja sydän- ja verisuoniongelmien lisääntymiseen.

Toinen huolenaihe on rakenteellinen vahinko, sillä voimakas supersoninen räjähdys voi rikkoa lasia, täristä ikkunoita ja irrottaa muurauksen tai rappauksen heikentyneissä rakennuksissa.

Lähde: CNN

Kaikki nämä vaikutukset todettiin jo 1960-luvulla, kun supersonisia hävittäjiä lennettiin toistuvasti Oklahoma Cityn yllä testaamaan äänenräjähdysten vaikutuksia yleisöön. Tuloksena jopa 20 % ihmisistä vastusti räjähdyksiä ja 4 % teki valituksia ja vahinkovaatimuksia.

Kaikki nämä ongelmat johtivat Yhdysvallat ja monet muutkin maat kieltämään maassa tapahtuvan supersonisen lentämisen, mikä teki tällaisista lentokoneista pysyvästi kannattamattomia.

Boomittoman supersoninen lento

Yksi yritys on jo kehittänyt menetelmän supersonisten räjähdysten välttämiseksi, hyvin nimetty Boom Technology. Ajatus on, että hyödyntämällä äänen kulkua ilmakehässä, he voisivat saada supersonisen räjähdyksen heijastumaan ylöspäin ennen kuin se saavuttaa maata.

Tämä on lupaava idea, mutta yritys näyttää toistaiseksi siirtyneen lähempään mahdollisuuteen ansaita rahaa myymällä kaasupurjeita datakeskusten rakennusbuumin voimanlähteeksi. Lisätietoja tästä “boomittomasta” lentotavasta saat lukemalla artikkelimme “Pre-Orders Growing for the XB-1 as it Breaches Sound Barrier in Latest Test”.

Toinen menetelmä, jota kokeellinen X-59 käyttää, on yksinkertaisesti olla aiheuttamatta ongelmallista supersonista räjähdystä alun perinkin.

NASA ja Lockheed Martin väittävät, että heidän uusi suunnittelunsa tuottaa vaimennettuja supersonisia räjähdyksiä, jotka ovat vain 75 desibelin voimakkuudeltaan, eli samankaltaisia kuin auton oven sulkeminen.

“Tämä tarkoittaa, että tämä lentokone saattaa kuulostaa kaukaiselta ukkosen jyrinältä horisontissa tai kuin joku sulkisi auton oven nurkan takana. Saattaa jopa olla, että ihmiset eivät lainkaan kuule räjähdystä, ja jos he kuulevatkin, he eivät varmasti säikähdä, koska se on matala ja hajautettu, eikä lainkaan kovaa.”
Craig Nickol – vanhempi neuvonantaja NASA:n päämajan

Jos tämä pitää paikkansa, se voisi avata kokonaan uuden supersonisen lentämisen aikakauden, jossa “räjähdys” ei ole paljon kovempi kuin perinteisissä lentokoneissa ja on hyväksyttävissä sekä lentoreittien alla asuvien yhteisöjen että sääntelijöiden toimesta.

X-59 selitetty

X-59 -ohjelman yleiskatsaus

Tämä ohjelma käynnistettiin NASA:n toimesta, ja helmikuussa 2016 Lockheed Martin sai alustavan suunnittelusopimuksen. Alkuperäinen suunnitelma oli, että Low-Boom X -kone tekisi ensimmäiset lentokokeet vuonna 2021, mutta toistuvat viivästykset siirsivät ne lokakuuhun 2025.

“Muutamassa lyhyessä vuodessa olemme siirtyneet kunnianhimoisesta konseptista todellisuuteen. NASA:n X-59 auttaa muuttamaan tapaamme matkustaa, tuoden meidät lähemmäs toisiamme paljon lyhyemmässä ajassa.”
Pam Melroy – NASA:n varapäällikkö.

Lopullinen X-59 -suunnittelu on edelleen kokeellinen lentokone ja pienempi kuin ne lentokoneet, joista tästä prototyypistä voitaisiin kehittää.

Se on lähes 100 jalkaa pitkä, painaa tyhjänä 14 990 paunaa ja kantaa 8 700 paunan polttoainetta sekä 600 paunan hyötykuormaa, yhteispaino on 25 000 paunaa.

X-59 voi lentää jopa Mach 1,4 (1,4‑kertainen äänen nopeus, eli 1 070 mph – 1 730 km/h) F414-GE-100 -moottorin voimin, jonka valmistaa GE Aerospace (GE ). Sen matkanopeus on 55 000 jalan korkeus.

Lähde: Lockheed Martin

Miten se vähentää supersonista räjähdystä?

Suunnittelun keskeinen osa oli antaa lentokoneelle erittäin pitkä, neulamaisen kaltainen “kärki”, joka kattaa lähes kolmanneksen koko koneen pituudesta, jotta ilmanpaineaaltoja voidaan hajauttaa. Tämä ei ole täysin erilainen kuin Concordessa, jolla oli myös poikkeuksellisen pitkä kärki aikakaudellaan, ja jonka geometriat muuttuivat lennon aikana.

Tämän ainutlaatuinen muoto pitäisi mahdollistaa X-59:n välttää supersonisten räjähdysten perimmäinen syy, eli että shokiaaltojen yhdistyminen. Strategisesti sijoitetut aerodynaamiset pinnat auttavat lisäksi hajottamaan suuret aallot pienemmiksi ääniaalloiksi, jotka muuten muodostaisivat massiivisen kertymän, aiheuttaen klassisen supersonisen räjähdyksen.

“Se on merkittävästi hiljaisempi kuin Concorde tai mikään muu nykyinen supersoninen lentokone. Se on äärimmäisen pitkä ja ohut: se on lähes 100 jalkaa pitkä (30,5 metriä), mutta siipien kärkiväli on vain noin 29 jalkaa. Kärkikärki on tunnusomainen piirre tässä lentokoneessa: se on noin kolmasosa pituudesta.”
Craig Nickol – vanhempi neuvonantaja NASA:n päämajan

Toinen tekijä, joka auttaa suunnittelua olemaan hiljaisempi, on yläpuolelle asennettu yksittäinen moottori, joka ohjaa äänen ylöspäin eikä alaspäin. Tämä myös luo aerodynamiikan kannalta sulavamman muodon, vähentäen melun syntyä.

Lisäsuunnittelut yksityiskohdat siivissä ohjaavat myös äänen ylöspäin, ja pieni takaväli vähentää shokiaaltoja.

Lähde: Aerospace America

Ainutlaatuiset suunnitteluvaatimukset

Koska koneen kärki on niin pitkä, perinteistä ohjaamoa ei voida käyttää lentokoneen ohjaamiseen ja laskeutumiseen katsomalla kiitorataa. Sen sijaan NASA:n kehittämä ulkoinen näköjärjestelmä (XVS), 4K-näyttö, joka näyttää reaaliaikaisen, teräväkorkean tarkkuuden näkymän eteenpäin suuntautuvista kameroista, ohjaa lentokonetta.

Toinen ongelma oli, että epätavallinen muoto pakotti insinöörit miettimään uudelleen, miten polttoaine, avionics ja muut lentokoneen tarvitsemat laitteet mahtuvat koneeseen.

“Se on pitkä, ohut lentokone, eikä meillä ole paljon tavallista rungon poikkileikkausta, johon kaikki järjestelmät mahtuisi,” sanoo Brandon. “Joten kyseessä on todellinen pakkaus- ja integraatiohaaste saada kaikki tarvittava supersonisen miehitetyn lentokoneen lentämiseen sisään.”
Jay Brandon – X-59:n pääinsinööri

Kuitenkin prototyyppi käyttää myös suhteellisen perinteisiä komponentteja, mikä tulevaisuudessa auttaa muuttamaan sen kaupalliseksi lentokoneeksi, eikä vaadi eksoottisia materiaaleja.

“X-59:ssa käytämme itse asiassa erittäin perinteisiä materiaaleja – sellaisia, jotka ovat hyvin samanlaisia kuin muissa lentokoneissa, jopa alisuonisissa lentokoneissa.”
Mike Buonanno – X-59:n pääinsinööri

Samoin monet komponentit ovat suoraan kierrätettyjä muista lentokoneista, sekä kustannusten leikkaamiseksi että testattujen osien käyttämiseksi sen sijaan, että lisäisi teknisiä riskejä demonstraattoriin:

• F-16:n aluksen aloitus- ja hydraulijärjestelmät
• T-38:n ohjaamon kupoli
• F-117:n ohjausvipu.
• T-50:n supersoninen koulukoneen ympäristönhallintajärjestelmä

Tietenkin, vaikka tämä lähestymistapa vältti suuren määrän uutta kehitystä, se edusti myös valtavaa ponnistusta saada toimimaan yhdessä tämä Frankenstein-tyylinen eri lentokoneiden osien kokoonpano.

X-59:n mahdolliset tulevaisuuden ongelmat

Vaikka testilento on onnistunut, X-59 -konsepti saattaa silti kohdata joitakin ongelmia.

Yksi ongelma-alue on tekniset haasteet. Nykyinen prototyyppi ei välttämättä skaalaudu odotetusti, kun se nostetaan todellisen lentokoneen kokoon. Myös melusta koneen sisällä on sanottu vähän, mikä on tärkeä seikka matkustajien kuljettamisessa.

Samoin ei vielä tiedetä, pysyykö suurempi kone ennustetussa 75 dB melutasossa.

Toinen ongelma-alue liittyy supersonisen lentämisen vastaanottoon yleisön ja sääntelijöiden taholta. Teoriassa 75 dB taso pitäisi riittää, jotta maassa tapahtuva supersoninen lentokielto voitaisiin hylätä tai ainakin muuttaa. Mutta säädökset voivat käytännössä kehittyä hyvin hitaasti, vaikka niitä tukisivat GE Aerospace- tai Lockheed Martin -yritysten lobbaajat.

Eikä vielä ole selvää, miten yleisö suhtautuu ukkosen kaltaisiin mataliin jyrinän lentokoneisiin. Vasta NASA:n tiimien julkisen kuulemisen jälkeen koko kuva tulee selväksi.

Lopuksi supersoniset lennot kuluttavat kaikessa tapauksessa paljon enemmän polttoainetta. Tämä tekee niistä kalliimpia ja lisää hiilidioksidipäästöjä. Niihin liittyvät julkisuuskuvan ongelmat ja tiukka talous voivat edelleen vahingoittaa tämän mallin kaupallista toteutusta.

Sijoittaminen X-59:een ja boomittomaan lentoon

Lockheed Martin

Lockheed Martin on yksi maailman suurimmista ilmailu- ja puolustusteollisuuden yrityksistä, jonka käsittelimme yksityiskohtaisesti marraskuussa 2025 artikkelissa “Lockheed Martin (LMT) Spotlight: A Leader In Defense and Aerospace”. Aseet eivät kuitenkaan ole ainoa yrityksen toiminta-alue.

Lockheed on merkittävä innovaattori ilmailussa ja avaruustekniikassa. X-59:n lisäksi se on myös pääurakoitsija Orion-avaruusaluksen suunnittelussa, kehittämisessä, testauksessa ja tuotannossa, mikä on olennaista Artemis-missioille, jotka palauttavat Yhdysvallat Kuuhun.

Kun ohjelmaa voidaan laajentaa halvempien ja tiheämpien laukaisujen, ensin SLS:n ja sitten Starshipin, ansiosta, tämä voi myös lisätä Orionin tuotantoa.

Myös Artemis-projektiin liittyen Lockheed on ilmoittanut suorittaneensa kriittiset testit kuun etelänavalla toimivalle kuun aurinkopaneeliprotoypille.

Yritys on aktiivinen myös muissa avaruusohjelmissa, kuten GOES-R-säähavainnoitsimet, asteroidin näytteiden keruu OSIRIS‑REx:llä, Jupiterin tutkimusluotain JUNO ja kannettava säteilysuojausliivi AstroRad.

Lyhyesti sanottuna tämä on yritys, joka on syvästi mukana NASA:n kokeellisissa ohjelmissa.

Avaruustoiminnan lisäksi Lockheed on vastuussa lentokoneista, kuten Black Hawk -helikoptereista tai F-16:sta, sekä kehittyneistä laitteista kuten F-35:stä, lentävistä tutkajärjestelmälentokoneista tai logistisista lentokoneista kuten C-5 Galaxy ja C-130J Super Hercules.

Lähde: Lockheed Martin

Se on myös tuottaja joillekin Yhdysvaltain armeijan tärkeimmistä ohjusjärjestelmistä, kuten JAASM, Javelin, ATACMS ja HIMARS, jotka ovat äärimmäisen kysyttyjä Ukrainan konfliktin aiheuttaman varastojen ehtymisen jälkeen.

Se on myös tärkeä anti-ohjuspuolustusjärjestelmien, kuten merellisen AEGIS:n ja THAAD:n (Terminal High Altitude Area Defense), toimittaja ballistisia ohjuksia vastaan.

Lähde: Lockheed Martin

Koska sotilaallinen toiminta ja ohjusten varastot ehtyvät nopeammin kuin suunniteltu, Lockheed on todennäköisesti yksi hyötyjistä Ukrainan ja Iranin konflikteista, sekä kasvavasta kysynnästä F-35:lle ja muille lentokoneille.

Avaruudesta puolustukseen Lockheed Martin on amerikkalaisen innovaation eturintamassa ja näyttää pitävänsä etumatkansa paljon terävänä kuin monet sen suuret puolustuskontraktoreiden kilpailijat.

(Voit myös lukea lisää Lockheed Martinista sijoitusraportistamme, joka on omistettu yhtiölle.)

Uusimmat Lockheed Martin (LMT) osaketuotteiden uutiset ja kehitykset