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    Inizia ora la costruzione del nuovo aereo X della NASA

    Un'idea artistica del dimostratore di volo a braccio basso fuori dall'hangar Skunk Works della Lockheed Martin Aeronautics Company a Palmdale, California. Credito:Lockheed Martin

    Gli innovatori aeronautici della NASA sono pronti a prendere le cose supersoniche, ma con una svolta tranquilla.

    Per la prima volta da decenni, L'aeronautica della NASA sta andando avanti con la costruzione di un aereo X pilotato, progettato da zero per volare più veloce del suono con le ultime tecnologie supersoniche silenziose.

    La missione del nuovo X-plane:fornire dati cruciali che potrebbero consentire il trasporto aereo commerciale di passeggeri supersonici via terra.

    A quello scopo, La NASA il 2 aprile ha assegnato un contratto da 247,5 milioni di dollari alla Lockheed Martin Aeronautics Company di Palmdale, California, per costruire l'X-plane e consegnarlo all'Armstrong Flight Research Center dell'agenzia in California entro la fine del 2021.

    "È super eccitante tornare a progettare e pilotare aerei X su questa scala, " disse Jaiwon Shin, Amministratore associato della NASA per l'aeronautica. "La nostra lunga tradizione di risolvere le barriere tecniche del volo supersonico a beneficio di tutti continua".

    La chiave del successo di questa missione, nota come Low-Boom Flight Demonstrator, sarà dimostrare la capacità di volare in modo supersonico, eppure genera boom sonici così silenziosi, le persone a terra difficilmente se ne accorgeranno, se li sentono affatto.

    Normativa attuale, che si basano sulla velocità degli aerei, vietare il volo supersonico via terra. Con i voli low-boom, La NASA intende raccogliere dati su quanto sia efficace la silenziosa tecnologia supersonica in termini di accettazione pubblica sorvolando una manciata di città degli Stati Uniti, che devono ancora essere selezionati.

    Questo jet Northrop F-5E modificato è stato utilizzato nel 2003 per il programma Shaped Sonic Boom Demonstration della NASA, uno sforzo riuscito per dimostrare che la forma di un aereo può essere utilizzata per ridurre l'intensità dei boom sonici che crea durante il volo supersonico. Credito:NASA

    Il set completo di dati di risposta della comunità è destinato alla consegna nel 2025 alla Federal Aviation Administration (FAA) e all'International Civil Aviation Organization (ICAO) da cui possono sviluppare e adottare nuove regole basate sui livelli sonori percepiti per consentire il volo supersonico commerciale terra.

    Anni di ricerca sul boom sonico, iniziando con l'X-1 che infranse per la prima volta la barriera del suono nel 1947 - quando la NASA era il Comitato consultivo nazionale per l'aeronautica - aprì la strada al trattamento quasi silenzioso del volo supersonico del Low-Boom Flight Demonstration X-plane.

    La risposta al modo in cui il design dell'X-plane produce un silenzioso boom sonico è nel modo in cui il suo scafo dalla forma unica genera onde d'urto supersoniche. Le onde d'urto di un aeroplano di progettazione convenzionale si uniscono mentre si espandono lontano dal muso e dalla coda dell'aereo, risultando in due distinti e fragorosi boom sonici.

    Ma la forma del design manda quelle onde d'urto lontano dall'aereo in un modo che impedisce loro di unirsi in due forti rimbombi. Anziché, le onde d'urto molto più deboli raggiungono il suolo ancora separate, che si sentirà come una rapida serie di leggeri colpi – di nuovo, se qualcuno che sta fuori li nota.

    È un'idea teorizzata per la prima volta negli anni '60 e testata dalla NASA e da altri nel corso degli anni successivi, compreso il volo dal 2003 al 2004 di un caccia F-5E Tiger modificato con un muso dalla forma unica, che ha dimostrato che la teoria della riduzione del boom era valida.

    La fiducia della NASA nel progetto Low-Boom Flight Demonstration è sostenuta dalla sua ricerca più recente che utilizza i risultati dei più recenti test nella galleria del vento, e strumenti avanzati di simulazione al computer, e test di volo effettivi.

    Recenti studi hanno studiato metodi per migliorare l'efficienza aerodinamica delle ali degli aerei supersonici, e ha cercato di comprendere meglio la propagazione del boom sonico attraverso l'atmosfera.

    In questa immagine schlieren, si vedono onde d'urto che iniziano a formarsi attorno a questo T-38. Si propagano lontano dall'aereo e si sentono a terra come un boom sonico. La NASA usa queste immagini per studiare le onde d'urto e imparare a rendere più silenziosi i boom sonici. Credito:NASA

    Anche una tecnica fotografica vecchia di 150 anni ha aiutato a svelare i misteri moderni del comportamento delle onde d'urto supersoniche negli ultimi anni.

    "Abbiamo raggiunto questo importante traguardo solo grazie al lavoro che la NASA ha condotto con i suoi numerosi partner di altre agenzie governative, l'industria aerospaziale e le istituzioni accademiche lungimiranti ovunque, " disse Peter Coen, Responsabile del progetto Commercial Supersonic Technology della NASA.

    Quindi ora è il momento di tagliare il metallo e iniziare la costruzione.

    La configurazione dell'X-plane sarà basata su un progetto preliminare sviluppato da Lockheed Martin nell'ambito di un contratto assegnato nel 2016. L'aereo proposto sarà lungo 94 piedi con un'apertura alare di 29,5 piedi e avrà un peso al decollo a pieno carico di 32, 300 sterline.

    La velocità di ricerca progettuale dell'X-plane ad un'altitudine di crociera di 55, 000 piedi è Mach 1,42, o 940 mph. La sua velocità massima sarà Mach 1.5, o 990 mph. Il jet sarà azionato da un singolo motore General Electric F414, il propulsore utilizzato dai caccia F/A-18E/F.

    Un solo pilota sarà in cabina di pilotaggio, che si baserà sul design del sedile della cabina di pilotaggio posteriore del jet da addestramento T-38, notoriamente utilizzato per anni dagli astronauti della NASA per rimanere abili con i velivoli ad alte prestazioni.

    Jim Less è uno dei due principali piloti della NASA ad Armstrong che voleranno sull'X-plane dopo che i piloti di Lockheed Martin hanno completato i voli di prova iniziali per assicurarsi che il progetto sia sicuro.

    Il pilota collaudatore di ricerca della NASA Jim Less. Credito:NASA / Maria Werries

    "Un aereo X supersonico con equipaggio!" Meno detto, già desideroso di mettere le mani sui comandi. "Questa sarà probabilmente un'opportunità irripetibile per me. Siamo tutti piuttosto eccitati".

    Less è il vice capo pilota per la dimostrazione di volo a braccio basso. Lui e il suo capo, capo pilota Nils Larson, hanno già fornito alcuni input in cose come la progettazione della cabina di pilotaggio e lo sviluppo dei simulatori che utilizzeranno per l'addestramento al volo mentre l'aereo è in costruzione.

    "È piuttosto raro nella carriera di un pilota collaudatore che possa essere coinvolto in tutto, dalla fase di progettazione alla fase di volo, e davvero tutta la vita del programma, "Meno detto.

    Il programma è diviso in tre fasi e il programma provvisorio si presenta così:

    • 2019 – La NASA conduce una revisione critica del progetto della configurazione dell'aereo X a braccio basso, quale, in caso di successo, permette di completare la costruzione finale e il montaggio.
    • 2021 – La costruzione dell'aeromobile presso lo stabilimento Skunk Works di Lockheed Martin a Palmdale è completata, seguirà una serie di voli di prova per dimostrare che l'aereo è sicuro da volare e soddisfa tutti i requisiti prestazionali della NASA. Il velivolo viene quindi consegnato ufficialmente alla NASA, completando la Fase Uno.
    • 2022 – La fase due vedrà la NASA far volare l'aereo X nel campo di prova supersonico sopra Edwards per dimostrare che la silenziosa tecnologia supersonica funziona come previsto, le sue prestazioni sono robuste, ed è sicuro per le operazioni nel National Airspace System.
    • 2022-2025 – La fase tre inizia con i primi voli di prova di risposta della comunità, che sarà messo in scena da Armstrong. Ulteriori attività di risposta della comunità si svolgeranno in quattro o sei città negli Stati Uniti.

    Tutti i centri di ricerca aeronautica della NASA partecipano alla missione Low-Boom Flight Demonstration, che include la costruzione del dimostratore e la campagna di sorvolo della comunità. Per il dimostratore di volo a braccio basso stesso, questi sono i loro ruoli:

    • Centro Ricerche Ames, California:valutazione della configurazione e ingegneria dei sistemi.
    • Centro di ricerca sul volo Armstrong, California:aeronavigabilità, Ingegneria dei sistemi, sicurezza e garanzia di missione, operazioni di volo/terra, sistemi di volo, gestione del progetto, e test di risposta della comunità.
    • Centro di ricerca Glenn, Cleveland:valutazione della configurazione e prestazioni di propulsione.
    • Centro di ricerca di Langley, Virginia—ingegneria dei sistemi, valutazione della configurazione e dati di ricerca, sistemi di volo, gestione del progetto, e test di risposta della comunità.

    "Ci sono così tante persone alla NASA che hanno fatto del loro meglio per portarci a questo punto, " ha detto Shin. "Grazie al loro lavoro finora e al lavoro a venire, saremo in grado di utilizzare questo aereo X per generare i dati di risposta della comunità raccolti scientificamente, fondamentali per modificare le regole attuali e trasformare l'aviazione!"


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