Экспериментальный самолёт X-59 QueSST впервые поднялся в воздух
X-59 впервые поднимается в воздух
В течение нескольких последних лет NASA и компания Lockheed Martin разрабатывали, строили и готовили к испытаниям экспериментальный самолёт X-59 QueSST. В его конструкции реализовано несколько необычных идей и решений, направленных на снижение шума при сверхзвуковом полёте. К настоящему времени удалось провести все предварительные мероприятия и начать тестовые полёты.
Первые результаты
Исследовательская программа QueSST (Quiet Supersonic Technology – «Технология тихого сверхзвука») стартовала около 10 лет назад по инициативе управления NASA. В течение нескольких лет проводились различные научные изыскания, разрабатывались новые технологии и компоненты.
В 2016 г. NASA и компания Lockheed Martin подписали контракт о разработке и строительстве полноценного экспериментального самолёта на основе новых решений. Будущий летательный аппарат получил индекс X-59. Его планировали построить и вывести на испытания в течение первой половины двадцатых годов.
Проект был готов к концу 2018 г., после чего началось производство первых агрегатов для опытного самолёта. В свою очередь, сборка самолёта стартовала в середине 2019 г. на заводе №42 в г. Палмдейл (шт. Калифорния). Этот процесс завершился в начале двадцатых годов, после чего провели часть наземных испытаний и проверок.
В январе 2024 г. на том же заводе состоялась официальная презентация экспериментального X-59. Представители организаций-разработчиков много говорили о важности этого проекта и его перспективах. Также обещали в ближайшее время приступить к лётным испытаниям, в ходе которых будут показаны все основные преимущества необычной конструкции.
Самолёт в полёте. Фото Flickr / Matt Hartman
Следует отметить, что строительство опытного самолёта пришлось на специфический период, и график работ неоднократно пришлось корректировать. Так, сначала первый полёт планировали на 2020 г. В дальнейшем он плавно сместился на 2025-26 гг. Аналогичным образом переносились примерные сроки завершения программы и получения реальных результатов.
Самолёт в воздухе
С момента презентации изделие X-59 оставалось на заводе в Палмдейле и проходило различные процедуры и процессы. Выполнялись необходимые проверки отдельных систем и машины в целом. Все эти мероприятия удалось завершить к настоящему времени, благодаря чему самолёт получил допуск к полноценным лётным испытаниям.
10 июля 2025 г. опытный самолёт впервые самостоятельно сдвинулся с места. Начались руления и скоростные пробежки по взлётно-посадочной полосе. Машина показала нормальное поведение на разных скоростях при разгоне и торможении.
Первый полёт экспериментального X-59 состоялся 28 октября. Под управлением лётчика-испытателя самолёт взлетел с заводского аэродрома и отправился на авиабазу Эдвардс, в Лётно-исследовательский центр им. Н. Армстронга. NASA сообщило, что полёт проходил на высотах не более 3000-3500 м со скоростью до 380-400 км/ч. Самолёт совершал некоторые несложные манёвры.
Целью первого полёта была демонстрация общих возможностей и надёжности конструкции. Самолёт справился с несложной полётной программой и показал требуемый уровень характеристик, безопасность и т.д. Организации-разработчики высоко оценили такой полёт, однако они ожидают продолжение работ с достижением новых результатов.
X-59 на тсадии сборки. Фото NASA
В три этапа
Ранее NASA и Lockheed Martin раскрыли примерный план будущих лётных испытаний. Эти мероприятия продлятся несколько лет и будут разделены на три основных этапа. На каждом планируется решать те или иные задачи, от простых к сложным. При этом во время каждого полёта будут собираться данные, необходимые для совершенствования конструкции, алгоритмов управления и т.д.
Первый этап необходим для общей проверки самолёта и его систем. Будет отрабатываться работа машины на разных режимах полёта практически во всех предполагаемых диапазонах высот и скоростей. Успешно завершив такие испытания, можно будет переходить к основным экспериментам программы.
Вторая стадия проекта QueSST предусматривает выход на сверхзвуковые скорости полёта и оценку шума, производимого самолётом. Будут проводиться различные замеры и исследования, которые покажут реальный потенциал ключевых решений проекта. Ожидается, что практика подтвердит ранее сделанные выводы и позволит обойтись без существенной переработки конструкции.
В отдалённой перспективе состоится третий этап, обозначенный как «оценка реакции сообщества». Экспериментальный X-59 будет совершать полёты над разными частями США. В этом время испытатели и добровольцы на земле будут оценивать производимый шум.
Результатом всех лётных испытаний, на которые потребуется несколько лет, станет большой объём данных разного рода. В первую очередь, это сведения о работоспособности и эффективности основных технических решений проекта QueSST. Также большое значение будут иметь результаты акустических исследований, в т.ч. субъективной оценки наземных наблюдателей.
На стадии подготовки к наземным испытаниям. Фото NASA
Предполагается, что наработки и практические результаты программы QueSST в дальнейшем смогут найти применение при создании перспективной авиационной техники. Прежде всего, они пригодятся создателям гражданской авиации. За счёт новых решений они смогут избавиться от одной из главных проблем подобной техники — ударной волны, доставляющей неудобства на земле.
Ключевые решения
В основе проекта X-59 лежит несколько идей, направленных на снижение шума во время полёта со сверхзвуковой скоростью. Такой эффект достигается за счёт особой формы планера и оптимизации его аэродинамики. Испытания в аэродинамической трубе уже показали потенциал таких решений, и теперь его будут подтверждать при помощи полноразмерного самолёта.
Нужно напомнить, что при сверхзвуковом полёте перед носом, перед кромкой крыла или киля, а также за самолётом образуются т.н. скачки уплотнения — области повышенного давления, формирующие ударную волну. Эта волна ощущается на земле как громкий хлопок, следующий за самолётом на всей протяжённости сверхзвукового полёта.
Проект X-59 предусматривает облагороженные внешние обводы планера с минимально необходимым числом выступающих деталей. Благодаря этому уменьшается количество образуемых возмущений и скачков уплотнения.
Кроме того, самолёт получил характерный длинный носовой обтекатель заострённой формы. Он уменьшает носовой скачок уплотнения, а также выносит его вперёд и удаляет от других элементов конструкции, тоже формирующих ударные волны. Планер такой конструкции по-прежнему создаёт области повышенного давления, однако ударные волны оказываются разнесены в пространстве. Они не пересекаются и не усиливают друг друга, что должно уменьшить общий уровень шума.
Лётчик-испытатель Нильс Ларсон готовится к первым пробежкам, июль 2025 г. Фото Lockheed Martin
Экспериментальный самолёт X-59 имеет общую длину 29 м при размахе крыла 9 м. Особый носовой обтекатель занимает около трети длины машины. За ним находится одноместная кабина. На фюзеляже расположены фиксированное переднее горизонтальное оперение, треугольное крыло и хвостовое оперение традиционной конструкции. Взлётная масса такого самолёта достигает 14,7 т.
Машина оснащена одним турбореактивным двигателем F414-GE-100. Расчётная максимальная скорость достигнет 1,5 М, крейсерская — 1,42 М. Дальность и продолжительность полёта не сообщались. При этом экспериментальный характер проекта позволяет обойтись без рекордных значений этих параметров.
X-59 имеет все необходимые приборы для пилотирования в разных условиях, навигации и связи. С целью улучшения аэродинамики было решено отказаться от полноценного фонаря. Обзор передней полусферы обеспечивается системой eXternal Vision System. Она включает видеокамеры вверху и внизу обтекателя, сигнал с которых выводится на широкоформатный экран в кабине.
Технологии будущего
Таким образом, один из самых интересных современных проектов NASA успешно продвигается вперёд и выходит на наиболее важный и ответственный этап. В ближайшие годы экспериментальный самолёт X-59 должен будет показать свои реальные характеристики и доказать потенциал ключевых решений программы QueSST.
Реальные результаты текущих работ пока остаются неизвестными. Однако NASA и Lockheed Martin смотрят в будущее с оптимизмом и ожидают, что экспериментальный самолёт оправдает ожидания. Если они окажутся правы, то программа QueSST сможет оказать влияние на развитие гражданской авиации. Однако произойдёт это только в отдалённом будущем.
Информация