Футуристический испытательный самолет X-59, разработанный Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА), вот-вот вступит в самую важную фазу испытаний — преодоление звукового барьера во время реального полета и закладывание основы для будущих бесшумных сверхзвуковых полетов. Прозванный «убийцей звуковых ударов с глушителем», X-59 является основной испытательной платформой программы НАСА «Демонстратор полетов с низкой стрелой». Его цель – использовать новую аэродинамическую компоновку и конструкцию шумоподавления, чтобы уменьшить традиционный резкий «звуковой удар» до низкого, глухого «стука» во время сверхзвукового полета, тем самым создавая условия для возобновления коммерческих сверхзвуковых полетов на суше в будущем.

Центр летных исследований Армстронга НАСА, отвечающий за проект, недавно завершил анализ данных предыдущего этапа испытательных полетов и подтвердил, что X-59 имеет условия для выполнения испытательных полетов на более высоких скоростях и больших высотах. Менеджер проекта Кэти Бахм заявила, что предстоящий испытательный полет станет первым случаем, когда этот уникальный экспериментальный самолет выйдет на сверхзвуковой диапазон в реальном полете. «Мы приближаемся к условиям миссии, заданным при проектировании Х-59».

Согласно плану, Х-59 совершит свой первый сверхзвуковой полет в начале июня. Его плановая скорость полета превысит 630 миль в час (около 1014 километров), а высота полета составит примерно 43 000 футов (около 13 100 метров). После завершения первоначального сверхзвукового полета группа испытательного полета также проведет так называемый полет в «условиях миссии»: полет самолета на высоте около 55 000 футов (около 16 760 метров) и скорости около 1,4 Маха (около 925 миль в час, около 1489 километров в час). Этот параметр эксплуатационных условий соответствует целевому состоянию будущих испытательных полетов, запланированных над жилыми районами США.

Миссия НАСА «Квест» планирует в ближайшие несколько лет пролететь на X-59 над несколькими населенными пунктами США в этих условиях миссии, чтобы собрать субъективные ощущения и отзывы общественности о «тихих звуковых ударах» и оценить социальную приемлемость тихого сверхзвукового полета над землей. Однако предстоящий испытательный полет на данном этапе не подтверждает напрямую «бесшумный» эффект. Для обеспечения безопасности и получения сравнительных данных на этом этапе Х-59 будет выполнять миссии вместе с традиционным сверхзвуковым самолетом-спутником. Традиционный звуковой удар, производимый последним, заглушит более тихий звук удара, который может издавать X-59.

Чтобы подготовиться к последующим углубленным измерениям, этим летом сопровождающий исследовательский истребитель F-15 будет оснащен специальным «зондом для измерения ударной волны» для захвата и анализа характеристик ударной волны, образуемой X-59 во время сверхзвукового полета, предоставляя базовые данные для следующего этапа количественной оценки его эффекта «тихого звукового удара».

Прежде чем перейти к новому этапу, X-59 успешно завершил первый этап своего испытательного полета. Самолет завершит свой первый полет в октябре 2025 года, затем пройдет техническое обслуживание и капитальный ремонт, как и планировалось, и возобновит полеты в марте 2026 года. С марта X-59 совершил 14 боевых вылетов, постепенно расширяя диапазон полетов и достигая при этом ряда важных целей.

Эти выполненные цели включают в себя: впервые убирать и убирать шасси в воздухе, демонстрируя его очень тонкую и гладкую форму фюзеляжа; повышение высоты полета до 43 000 футов и приближение к сверхзвуковой критической скорости - достижение около 0,95 Маха (около 627 километров в час) миль); впервые он выполнил два рейса в один и тот же день. С тех пор такие частые испытательные полеты постепенно стали нормой; в то же время после завершения высотных и высокоскоростных испытаний он перешел к испытаниям в условиях малой высоты и малой скорости, чтобы систематически оценить характеристики управляемости и устойчивости самолета в более широком диапазоне полетов.

Команда инженеров использовала эти данные испытательных полетов для оценки ключевых подсистем, таких как подача топлива, гидравлические системы, экологический контроль и система внешнего обзора (XVS). В отличие от традиционной кабины с лобовым стеклом, у X-59 отсутствует лобовое стекло, а нос чрезвычайно удлинен. Пилот получает вид вперед через камеру, установленную на фюзеляже, а затем система отображения проецирует изображение на экран дисплея в кабине в реальном времени. Эта инновационная конструкция не только отвечает аэродинамической компоновке, но и выдвигает новые системные требования к безопасности полетов.

Во время взлета, приземления и полета на различных высотах тензодатчики, установленные на корпусе Х-59, непрерывно регистрируют нагрузки и деформации конструкции, помогая инженерам анализировать напряжения и реакцию кузова в различных условиях работы, а также обеспечивая основу для последующего расширения оболочки и оценки срока службы конструкции.

Предстоящий сверхзвуковой испытательный полет рассматривается НАСА как одна из важных вех проекта X-59. На этом этапе летчики-испытатели будут постепенно увеличивать скорость и высоту полета по заранее заданным «тестовым точкам», а инженеры одновременно будут следить за устойчивостью самолета и работой систем на сверхзвуковых скоростях. Согласно плану, X-59 в конечном итоге достигнет максимальной скорости испытательного полета примерно 1,6 Маха (приблизительно 1218 миль в час, примерно 1960 км/ч) и максимальной высоты испытательного полета примерно 60 000 футов (приблизительно 18 280 метров) для проверки верхнего предела полной производительности, заявленного его конструкцией.

Хотя в центре внимания находится «сверхзвуковой полет», НАСА подчеркнуло, что будущие планы испытаний по-прежнему будут включать в себя множество полетов на разных высотах и ​​скоростях. Это не только требование безопасности и надежности, но и помогает всесторонне оценить реакцию самолета на команды управления и характеристики резервирования систем в сложных условиях полета. По мнению Бама, «каждый полет увеличивает нашу уверенность в характеристиках X-59 и знаменует собой постепенное продвижение к последующим этапам миссии, что в конечном итоге помогает формировать будущее сверхзвуковой авиации».

Текущие испытательные полеты по-прежнему классифицируются как «первая фаза» миссии Quest, и основной целью является проверка летных характеристик и летной годности X-59. Некоторые из миссий также начнут использовать зонды, установленные на исследовательском самолете НАСА F-15, для проведения предварительных измерений уникальных характеристик ударной волны, образуемой X-59, для проверки измерительного оборудования и процедур обработки данных и «отработки» для следующего этапа исследований.

По плану, «вторая фаза» миссии «Квест» стартует позднее в этом году. В это время команда инженеров непосредственно проведет точные измерения и анализ волн давления и акустических сигналов, генерируемых X-59 во время сверхзвукового полета, чтобы подтвердить, действительно ли он может достичь цели проекта — преобразования традиционных звуковых ударов в «тихие звуковые удары», приемлемые для публики.

Бам процитировал знаменитое высказывание пионера авиации Отто Лилиенталя, чтобы описать нынешнее настроение команды X-59: «Спроектировать самолет несложно, построить самолет непросто, и главное — заставить его летать». Она рассказала, что с марта этого года 15 полетов, которые совершил Х-59, имеют большое значение для всей команды и миссии. Каждый полет расширяет диапазон полетов, проверяет проектные предположения и повышает уверенность команды проекта в самолете.

Несмотря на впечатляющие результаты на первом этапе, Бэм подчеркнул, что команда по-прежнему сосредоточена на следующем шаге - дальнейшем «раскрытии границ» в предстоящих испытательных полетах и ​​смелом движении к условиям миссии, установленным при первоначальном проектировании X-59. По ее мнению, «Полет на сверхзвуковых скоростях и достижение этих ключевых узлов означает не просто прогресс проекта, это кульминация многолетнего упорства, инноваций и командной работы; с каждым шагом вперед мы становимся на шаг ближе ко второму этапу Quest и видению будущего коммерческого сверхзвукового полета».