После презентации и перед испытаниями: экспериментальный самолет X-59 QueSST
X-59 в ходе презентации
На протяжении нескольких последних лет агентство NASA и компания Lockheed Martin разрабатывали и строили экспериментальный самолет X-59 QueSST. После нескольких переносов сроков, его постройка успешно завершена, и на днях провели официальную презентацию. В ближайшем будущем новая машина выйдет на наземные и летные испытания, в ходе которых должна продемонстрировать потенциал ряда новых решений и подтвердить возможность создания малошумных сверхзвуковых самолетов.
Представлен официально
Экспериментальный самолет X-59 строился специалистами Lockheed Martin на заводе ВВС США №42 в г. Палмдейл (шт. Калифорния). Там же 12 января прошла официальная презентация машины. На программу QueSST возлагаются большие надежды, и поэтому летающую лабораторию представили в торжественной обстановке – с речами официальных лиц, эффектно падающим занавесом и т.д.
Сборка самолета и установка всех агрегатов завершились еще несколько месяцев назад. В дальнейшем проводились оставшиеся работы разного рода. В частности, самолет покрасили в бело-синие тона с красными акцентами. Как сообщается, теперь он полностью готов к началу наземных и летных испытаний.
Самолет после завершения сборки, июнь 2023 г.
В ходе церемонии руководство NASA и Lockheed Martin много говорило о новом экспериментальном проекте, его перспективах и значении для американской авиации, причем исключительно позитивно. Отмечается, что две организации за несколько лет смогли проделать путь от общей концепции до полноценного самолета, готового к полетам. Кроме того, через несколько лет программа QueSST должна будет дать старт новому этапу развития сверхзвуковой авиации.
Как сообщается, самолет пока останется на заводе №42 для проведения последних этапов подготовки к испытаниям. Там же состоится его первый полет, но основная программа тестов пройдет на другом аэродроме. Как скоро X-59 поднимется в воздух, пока не уточняется. Ожидается, что это произойдет в ближайшие месяцы.
Затянувшееся строительство
Программа QueSST стартовала в начале прошлого десятилетия по инициативе NASA. Ее целью являлся поиск технологий и решений для снижения шума при сверхзвуковом полете самолета. Несколько лет ушли на теоретические исследования и эксперименты в лабораторных условиях. Их результатом стала готовая концепция облика самолета с требуемыми летными и акустическими характеристиками.
Современное состояние машины
В 2016 г. к работам по QueSST привлекли компанию «Локхид-Мартин». Ей предстояло использовать теоретические разработки НАСА и на их основе разработать и построить экспериментальный самолет. Первый вариант проекта такой машины, обозначенной как X-59, разработали буквально за пару лет. Тем не менее, в дальнейшем проект неоднократно корректировался с учетом вновь проведенных исследований, а также из-за тех или иных событий в ходе строительства. В итоге окончательный вариант проекта сформировался лишь в недавнем прошлом.
В 2017-18 гг. Lockheed Martin и ее подрядчики изготовили и испытали первые элементы будущего самолета. Затем, в 2018 г. на заводе №42 началось полномасштабное строительство будущей летающей лаборатории. По ряду причин, работы велись с ограниченными темпами, и сборка не самой сложной по конструкции машины растянулась на несколько лет. Кроме того, на сроках выполнения работ негативно сказались изменения проекта, делавшиеся уже во время строительства. В 2020 г. и позже свой вклад в изменение графика внес коронавирус.
Согласно первоначальным планам, сборка X-59 должна была завершиться в конце десятых годов, и в 2020 г. хотели провести первый полет. Затем старт испытаний перенесли на 2022-й, но и эти планы выполнить не удалось. Так, до конца 2022 г. удалось лишь построить основную часть планера, установить двигатель и основную массу бортового оборудования. Весной 2023 г. смонтировали хвостовую секцию фюзеляжа и оставшиеся агрегаты.
Модель X-59 в аэродинамической трубе. Видно распределение ударных волн
В июне прошлого года самолет опустили на собственное шасси и отправили на другой участок производства для проведения следующих работ. На тот момент предполагалось, что первый полет удастся провести до конца года. Однако и на этот раз возникли трудности, из-за которых график пришлось пересмотреть.
Планы испытаний
Несмотря на все затруднения, экспериментальный самолет достроен и готовится к испытаниям. NASA и Lockheed Martin уже раскрыли основные планы на будущее. Предполагается, что испытания X-59 займут несколько лет и будут разделены на три основных этапа с разными задачами.
Целью первого этапа испытаний является общая отработка систем и агрегатов. Будут проведены наземные проверки аппаратуры, силовой установки и т.д. Затем состоятся рулежки и пробежки по заводскому аэродрому. В первый этап так же включены летные испытания с целью определения основных технических характеристик. Часть всех этих мероприятий пройдет на аэродроме завода №42, а затем самолет перелетит в Летно-исследовательской центр НАСА им. Н. Армстронга для дальнейших тестов.
Второй этап испытаний предусматривает серию полетов для определения акустических характеристик самолета. По сути, именно на этой стадии работ определят реальный потенциал основных идей и решений проекта. Кроме того, прояснятся перспективы новых технологий в контексте практики. Сообщается, что полеты на разных режимах будут осуществляться в пустынных районах страны, вдали от крупных населенных пунктов, чтобы не нарушать требования контролирующих органов.
Архитектура системы XVS, заменяющей традиционный фонарь
После этого, не ранее 2025-26 гг., состоится третий этап испытаний, обозначенный как «оценка реакции сообщества». Экспериментальный самолет будет летать в разных районах США, а испытатели или добровольцы на земле должны будут оценивать производимый им шум. Информация о субъективном восприятии дополнит данные объективного контроля и позволит более полно оценить результаты проекта.
После проведения трех этапов летных испытаний NASA и Lockheed Martin выполнят полноценный анализ данных и сделают выводы. Если они будут соответствовать ожиданиям, то организации обратятся к регулирующим органам с предложением о пересмотре существующих правил, серьезно ограничивающих или запрещающих эксплуатацию сверхзвуковых самолетов над континентальной частью США.
Итогом всех этих процессов, как ожидается, станет старт разработки полноценных проектов сверхзвуковых лайнеров с использованием решений и наработок программы QueSST. Впрочем, даже примерные сроки появления такой техники и выхода на регулярные линии пока остаются неизвестными.
Перспективные технологии
Главной задачей проекта X-59 QueSST является уменьшение шума при полете на сверхзвуковой скорости. В качестве ее решения предлагаются особый аэродинамический облик самолета и несколько идей в области авионики. Сейчас они реализованы в виде летающей лаборатории, а в будущем планируют создавать схожие пассажирские самолеты.
Экспериментальный X-59 получил планер характерного облика, построенный на основе вытянутого фюзеляжа. Его отличительной чертой является заостренный носовой обтекатель, на который приходится почти треть длины машины. На фюзеляже последовательно установлены зафиксированное переднее горизонтальное оперение, треугольное крыло и хвостовое оперение со стреловидными плоскостями. Позади носового обтекателя помещена одноместная кабина. Двигатель разместили в хвосте с размещением воздухозаборника над фюзеляжем.
Общая длина самолета достигает 29 м при размахе крыла 9 м. Взлетная масса – 14,7 т. Турбореактивный двигатель F414-GE-100 обеспечит максимальную скорость 1,5 М или крейсерскую 1,42 М. На борту имеются все необходимые приборы для пилотирования, связи, навигации и т.д. Интересной особенностью X-59 является отказ от традиционного фонаря с козырьком. Для обзора передней полусферы используется система eXternal Vision System с видеокамерами, над обтекателем и под ним, а также с широкоформатным монитором в кабине.
Необычная конструкция планера должна решить проблему ударных волн, образуемых при сверхзвуковом полете. Обводы самолета определены таким образом, чтобы создавать минимальные скачки уплотнения. Удлиненный обтекатель разносит носовую и хвостовую волны в пространстве и не позволяет им усиливать друг друга. Прочие агрегаты, создавая волны, будут отводить их только вверх. Предполагается, что все это в разы ослабит звуковой удар, доходящий до земли при высотном сверхзвуковом полете.
Как сообщается, все идеи программы QueSST уже прошли проверку в лабораторных условиях и хорошо показали себя. Теперь их будут проверять при помощи полноценного экспериментального самолета. У NASA и Lockheed Martin есть поводы для оптимистичных прогнозов, но на быстрый результат рассчитывать не приходится – испытания летающей лаборатории X-59 займут несколько лет.
Информация