Güneşin Kaliforniya çölü üzerindeki doğuşundan yaklaşık bir saat sonra, NASA'nın yeni deneysel süpersonik jeti X-59 Quesst (Sessiz Süpersonik Teknoloji), Salı günü ilk kez gökyüzüyle buluştu. Bu özel jet, ses hızını aşan uçakların yarattığı ses patlamasının (sonic boom) gürültüsünü azaltarak, gelecekteki ticari süpersonik yolcu uçuşlarının karada da mümkün olmasının önünü açmayı hedefliyor.
Lockheed Martin'in Skunk Works bölümü tarafından üretilen jet, Palmdale, Kaliforniya'daki ABD Hava Kuvvetleri Tesis 42'den havalandı. X-59'un NASA'daki baş test pilotu Nils Larson tarafından uçurulan ilk görev, kalkıştan yaklaşık bir saat sonra NASA'nın Edwards, Kaliforniya'daki Armstrong Uçuş Araştırma Merkezi yakınlarında güvenli bir inişle jetin uçuşa elverişliliğini ve güvenliğini doğruladı.
NASA'nın geçici yöneticisi Sean Duffy, yaptığı açıklamada, "X-59, Amerikan yaratıcılığının bir simgesidir. Daha uzağa, daha hızlı ve daha önce hiç kimsenin gitmediği kadar sessiz gitme arzusu DNA'mızın bir parçası." dedi.
Amerika Birleşik Devletleri'nde, ses bariyerini aşmanın yerdeki yarattığı rahatsızlık nedeniyle ticari uçakların karada süpersonik hızlarda uçması yasaktır. Bu durum, pencereleri titretebilen ve alarmları tetikleyebilen yüksek bir ses patlamasına neden olur. Başarılı olan tek ticari süpersonik jet olan Concorde bile, süpersonik hızlarda yalnızca okyanuslar üzerinde uçuşla sınırlı kalmıştı.
Bir uçak ses hızına yaklaştığında, yüzeyinde basınç dalgaları oluşur. Uçak süpersonik hıza ulaştığında, bu yüksek basınç alanları birleşerek büyük şok dalgaları oluşturur ve bu da iki kez duyulan bir gök gürültüsü gibi ses patlamasına yol açar.
X-59, benzersiz tasarımı sayesinde daha düşük bir "ses vuruşu" (sonic thump) üretecek. Uçağa, toplam uzunluğun yaklaşık üçte birini oluşturan ve diğer uçaklarda birleşecek basınç dalgalarını bölen uzun ve ince bir burun kısmı verilmiş. Motoru, pürüzsüz bir alt yüzey sağlayarak şok dalgalarını sınırlayan ve ses dalgalarını yere doğru değil gökyüzüne doğru yönlendiren X-59'un gövdesinin üzerine yerleştirilmiş. NASA, uçak üreticilerine daha sessiz süpersonik uçaklar inşa etmeleri için kritik veriler sunmayı amaçlıyor.
Eşsiz Bir Jet
X-59, tek kişilik, tek motorlu bir jet. 99.7 feet (yaklaşık 30.4 metre) uzunluğunda ve 29.5 feet (yaklaşık 9 metre) genişliğinde olan bu jet, bir F-16 savaş uçağından neredeyse iki kat daha uzun ancak kanat açıklığı biraz daha dar. X-59'un kokpit ve fırlatma koltuğu, bir T-38 eğitim jetinden; iniş takımları bir F-16'dan ve kontrol çubuğu ise F-117 gizli saldırı uçağından alınmış. F/A-18 savaş uçağından uyarlanan General Electric F414 motoru, uçağın 55.000 feet (yaklaşık 16.7 kilometre) yükseklikte Mach 1.4 hızına (yaklaşık 1490 kilometre/saat) ulaşmasını sağlayacak. Bu, ticari yolcu uçaklarının tipik olarak uçtuğu irtifanın neredeyse iki katı ve hızın iki katıdır.
X-59 üzerindeki belki de en dikkat çekici değişiklik, cam bir kokpit penceresinin olmaması. Bunun yerine, kokpit aerodinamik olmasını sağlamak için tamamen kapalı ve pilot, eXternal Visibility System (Dış Görünürlük Sistemi) olarak bilinen 4K monitörde dış dünyanın kamera görüntüsünü izliyor.
Lockheed Martin X-59 hava aracı lideri Michael Buonanno, "Çok sığ bir açıyla bakıldığında camdan çok net görülmez, bu nedenle iyi optik özelliklere sahip olmak için belirli bir eğime sahip bir ekran gerekir ve bu da uçağın sessiz özelliklerini ciddi şekilde bozacak güçlü bir şok dalgası yaratır" diyor.
NASA'ya göre, ilk uçuşta X-59 daha düşük irtifada ve yaklaşık 386 kilometre/saat hızda uçtu. NASA, gelecekteki testlerde jetin hızını ve irtifasını kademeli olarak artırarak süpersonik hıza ulaşacağını belirtti. Süpersonik hız, 55.000 feet (yaklaşık 16.7 kilometre) yükseklikte yaklaşık 1060 kilometre/saat veya deniz seviyesinde 1225 kilometre/saat civarındadır. Ses hızı, sıcaklığa ve daha az ölçüde basınca göre değişir, bu da daha yüksek irtifalarda azalmasına neden olur.
X-59 için gelecekteki uçuşları gerçekleştirecek olan proje pilotu James Less, "İlk uçuşta ana hedef sadece iniş yapmak" diyor. Less, ilk uçuş sırasında yeni deneysel jeti herhangi bir sorun açısından gözlemlemek için X-59'a eşlik eden bir F-15 savaş uçağı uçurdu. Less, "Pilotun göremediği uçağın dışındaki herhangi bir şeyi arıyorum" diyor. Genellikle ilk kontrol edeceği şey, iniş takımının başarılı bir şekilde geri çekilip çekilmediği olurdu, ancak bu ilk uçuşta X-59 kasıtlı olarak iniş takımını indirmişti. "Uçak yakıt veya hidrolik gibi herhangi bir sıvı sızdırıyorsa, bir takip pilotu olarak bunu genellikle görebilirsiniz... Ayrıca diğer hava trafiğini de kontrol ediyorum, sadece ona bildirmek için." diyor.
X-59'un Armstrong'daki başarılı inişinin ardından, NASA ve Lockheed Martin mühendisleri, jetin gelecekteki daha hızlı uçuşlarına hazırlanmak için uçuş verilerini inceleyecek.
Süpersonik Uçuşun Geleceği
Dış Görünürlük Sistemi, X-59 gibi sessiz bir süpersonik uçak inşa etmek için gereken modern teknolojilerden sadece biridir. Tasarımın son haline ulaşmasında on yıllarca süren hesaplamalı akışkanlar dinamiği araştırmaları ve rüzgar tüneli testleri de gerekiyordu.
NASA'nın süpersonik teknoloji proje yöneticisi Lori Ozoroski, "Bu sessiz süpersonik uçaklara yönelik hesaplamalı akışkanlar dinamiği uygulamasını yapmak için gerçekten çok zaman harcama fırsatımız oldu" diyor. "Uçağın etrafındaki uzayı böldüğünüzde birkaç milyon hücreye sahip bir hesaplama alanından... şimdi milyar hücreye yaklaşıyoruz." diyor.
X-59 hız kazandığında, bir sonraki adım daha sessiz ses vuruşlarının yerdeki insanlar için gerçekten tolere edilebilir olduğundan emin olmak olacak.
Ozoroski, "ABD'deki çeşitli topluluklar üzerinde uçacağımız, onlarla anket yaparak insanların ne kadar rahatsız olduğunu anlayacağımız bir test kampanyası planladık" diyor. İnsanların nasıl tepki verdiğini görmek için uçuşların hem yüksek hem de sessiz ses patlamaları üreteceğini açıklıyor.
Ozoroski, "Planımız, ülkenin birkaç yerinde yaklaşık bir aylık testler yaparak tüm bu verileri toplamak ve ardından bunları FAA ve uluslararası düzenleyici kurumlara ileterek hız sınırı yerine ses sınırı oluşturmaktır." diyor.
Program başarılı olursa, seyahat sürelerini yarıya indirecek yeni ticari süpersonik uçakların yolunu açabilir. Boom Supersonic gibi şirketler de bunu başarmaya çalışıyor.
Bu jet, neredeyse 80 yıl önce Chuck Yeager'ın ilk sesten hızlı uçuşunu gerçekleştirdiği Bell X-1'den bu yana yenilikçi NASA X-uçakları arasına katıldı.
Gelecekteki uçuşlarında X-59'un kontrolünü ele almayı sabırsızlıkla bekleyen Less, "Popüler Bilim ve Popüler Mekanik dergilerini okuyarak ve Edwards'taki X-uçakları hakkında yazıları okuyarak büyüdüm ve böyle bir şeyi yapabilecek bir konumda olacağımı hiç hayal etmemiştim. Bu, kariyerimin en önemli anı olacak." diyor.
