Bezgłośnie przebić barierę dźwięku. Kontrakt na supersoniczny samolot NASA

Kontrakt zawarty 2 kwietnia br. przez NASA z firmą Lockheed Martin Aeronautics Company zakłada zaprojektowanie, skonstruowanie i przetestowanie pełnoskalowego prototypu samolotu naddźwiękowego nowej generacji. Projekt klasyfikowany jest jako kolejna odsłona serii amerykańskich pojazdów eksperymentalnych X-plane, którą zapoczątkowano daleko ponad pół wieku temu (w 1947 roku) wraz z udanym startem pierwszego w dziejach samolotu naddźwiękowego, Bell X-1. Bieżący kontrakt będzie kosztował NASA blisko 247,5 mln USD. Jego realizacja ma zakończyć się w 2021 roku dostarczeniem kompletnego płatowca do testów w Centrum Badań Lotniczych Armstronga w Kalifornii.

Podobnie do swoich poprzedników, nowy X-plane ma w swoim zamyśle wprowadzenie do użycia nowego rozwiązania użytkowego dla lotnictwa. W przypadku bieżącego projektu NASA ma to być wprowadzenie konstrukcji niewywołującej gromu akustycznego w locie z prędkościami naddźwiękowymi. Ledwie zauważalny efekt przekroczenia bariery dźwięku ma zagwarantować układ płatowca uniemożliwiający spiętrzenie fali akustycznej. Samolot tego typu znalazłby zastosowanie przede wszystkim w komercyjnych lotach pasażerskich, które wiążą się z zakazem generowania gromów dźwiękowych nad obszarem lądowym.

NASA zamierza zebrać dane na temat skuteczności „cichej” technologii naddźwiękowej i poziomu akceptacji społecznej, latając nad kilkoma, dotąd nieokreślonymi, miastami USA. Kompletna baza danych dotyczących odbioru projektu w społeczeństwie jest spodziewana do uzyskania w 2025 roku. Zostanie ona wówczas przekazana Federalnej Administracji Lotnictwa (FAA) i Międzynarodowej Organizacji Lotnictwa Cywilnego (ICAO), które będą mogły na tej podstawie opracować i przyjąć nowe zasady oparte na odczuwanych poziomach dźwięku, aby umożliwić w tym zakresie komercyjne loty supersoniczne.

Pomysł przyświecający aktualnemu projektowi samolotu NASA wywodzi się jeszcze z lat 60. ubiegłego wieku i był już od tamtego czasu kilkukrotnie testowany przez NASA oraz szereg firm lotniczych. Jednym z bardziej aktualnych przejawów tych starań były testy przeprowadzone na przestrzeni lat 2003-2004 ze zmodyfikowanym myśliwcem F-5E Tiger. Użyta wówczas specjalna konstrukcja dziobu maszyny potwierdziła doświadczalnie prawdziwość założeń teoretycznych. Wiarygodność projektu NASA potwierdzono również w ramach niedawnych testów zminiaturyzowanego modelu płatowca w tunelu aerodynamicznym, z zastosowaniem zaawansowanych symulacji komputerowych.

Nowy odrzutowiec X-plane będzie opierać się na wstępnym projekcie opracowanym przez laboratorium Lockheed Martin w ramach kontraktu przyznanego w 2016 roku. Proponowany samolot będzie miał ponad 31 m długości, a jego rozpiętość wyniesie blisko 10 m. Maszynę zaprojektowano z myślą o osiąganiu prędkości przelotowej (na wysokości 18.000 m) w granicach Mach 1,42 (1.512 km/h). Odrzutowiec będzie napędzany pojedynczym silnikiem General Electric F414, stosowanym dotąd w myśliwcach F-18E/F.

Cały program realizowany będzie w rozłożeniu na trzy fazy. Począwszy od 2019 roku NASA przeprowadzi decydującą ocenę zaproponowanej finalnej konfiguracji X-plane, która pozwoli na przystąpienie do konstrukcji i montażu. Na 2021 rok zaplanowano zakończenie budowy samolotu w zakładach Skunk Works Lockheed Martin w Palmdale. Wkrótce potem nastąpi seria lotów próbnych w celu potwierdzenia zdatności do praktycznego wykorzystania i zakresu spełnienia wymagań wydajnościowych NASA. Samolot zostanie następnie oficjalnie dostarczony agencji, kończąc fazę zasadniczego wdrożenia projektu.

W 2022 roku wystartuje faza doświadczalna, w ramach której odbędą się loty naddźwiękowe nad obszarem testowym w kalifornijskiej bazie lotniczej Edwards. Pozwoli to określić, czy naddźwiękowa technologia działa zgodnie z założeniami i zapewnia bezpieczeństwo operacji w Narodowym Systemie Przestrzeni Powietrznej. Na lata 2022-2025 przypadnie z kolei realizacja ostatniej, trzeciej fazy programu: testów, które zostaną przeprowadzone w ośrodku Armstrong oraz dalszych pełnowymiarowych lotów sprawdzających w rejonie czterech-sześciu wybranych miast w Stanach Zjednoczonych.