Pe lângă navele spațiale, compania NASA dispune și de o flotă numeroasă de aeronave. În anul 1946 compania a lansat modelul X-1, care a devenit primul avion care putea zbura la viteze mai mari decât cea a sunetului. După trei sferturi de secol, noul avion dezvoltat de companie, X-59, își propune să spargă, din nou, bariera sunetului.
Viteza sunetului a reprezentat mereu o problemă pentru proiectanții de aeronave. Motivul constă în natura sunetului în sine. Atunci când un obiect se deplasează prin aer, acesta provoacă schimbări de presiune, care se răspândesc sub formă de valuri. Viteza acestor unde depinde de proprietățile aerului, dar, în condiții normale, aceasta este de aproximativ 1.200 km/h.
„În timpul unui zbor, toate aeronavele modifică presiunea aerului din jurul lor. Consecințele depind de viteza aeronavei, care poate fi mai mare sau mai mică decât cea a sunetului produs. În cazul unei aeronave subsonice tipice, schimbările de presiune sunt treptate, așadar moleculele de aer din fața aeronavei simt schimbarea presiunii înainte ca aeronava să ajungă la ele. Totuși, dacă un avion zboară cu o viteză mai mare decât cea a sunetului, moleculele situate înaintea navei nu simt aceste schimbări”, a explicat Peter Coen din cadrul Centrului de Cercetare Langley din cadrul NASA.
„Schimbările de presiune care au loc instantaneu au denumirea de unde de șoc. O undă de șoc, care are loc, de exemplu în fața aeronavei, călătorește spre exterior în toate direcțiile și se unește cu alte șocuri, produse la nivelul aripilor sau a ferestrei cabinei. Rezultatul este formarea a două unde de șoc puternice, distincte, pe care le auzim la sol ca două componente (sau brațe) ale unui boom sonic”, a adăugat Coen.
Deși este posibil să auzim boom-ul sonic doar pentru o mică perioadă de timp, acesta este produs în mod continuu atât timp cât aeronava efectuează un zbor supersonic. Din acest motiv, în anii 1970, atât SUA cât și multe alte țări au impus o interdicție aproape completă a zborurilor supersonice peste teritoriile lor.
„Dacă volumul boomului sonic nu va fi redus la un nivel acceptabil, este puțin probabil ca această situație să se schimbe. Coen este managerul de integrare a misiunii pentru proiectul de demonstrație a zborului Low-Boom al companiei NASA. Scopul lui și a echipei acestuia este de a produce un design supersonic viabil, care să nu fie mai perturbator pentru oamenii de la sol decât un avion obișnuit. Acest lucru ar fi fost de neconceput în urmă cu 50 de ani, dar progresele în proiectarea asistată de computer ar putea schimba situația. Rezultatul, un efort de colaborare cu firma Lockheed Martin, este aeronava X-59 QueSST (Quiet Supersonic Technology).
„Aeronava X-59 este echipată cu tehnologii supersonice și de modelare unice. Aceasta are un bot lung și subțire, iar amplasarea motorului în partea superioară a aeronavei și sistemul său de vizualizare externă sunt concepute pentru a controla puterea și poziția undelor de șoc și pentru a produce un sunet mai redus față de cele de la sol. Scopul nu este de a elimina complet undele de șoc, ceea ce este imposibil, ci de a proiecta aeronava în așa fel încât undele de șoc să fie dispersate aproximativ în mod egal pe lungimea sa. Din această cauză, undele de șoc nu se îmbină în brațul de șoc dublu, ci sunt slăbite în mod individual”, a declarat Coen.
Aproape o treime din lungimea avionului de 30 de metri este reprezentată de botul ascuțit, în spatele căruia se află cabina cu un singur loc. Aceasta este integrată în fuzelaj în așa fel încât pilotul nu are nici măcar un parbriz, ci doar un afișaj video HD, pe care este afișată imaginea din față.
Conform simulărilor, toate aceste modificări ar trebui să reducă boom-ul sonic la un nivel sonor acceptabil. Pentru a cuantifica sunetele bruște produse, NASA folosește o măsură denumită „nivel perceput de decibeli” sau PLdB. Un braț sonor convențional înregistrează o valoare de aproximativ 105PLdB, în timp ce trântirea unei uși a unei mașini, aflate la o distanță de 6 metri, produce un zgomot de 75PLdB. Acesta este nivelul de zgomot pe care proiectanții au dormit să îl atingă cu avionul X-59 la o viteză de 1.400 km/h (adică de aproximativ 1,4 ori mai mare decât viteza sunetului) și la o altitudine tipică de croazieră,.
Totuși, până în prezent, avionul nu a fost testat în condiții reale, deoarece compania Lockheed Martin va livra aeronava abia la începutul anului 2023.
Dacă totul va decurge conform planului, ultimii ani ai acestui deceniu ar putea marca începutul unei a doua mari ere a călătoriilor aeriene supersonice, după ce prima eră a început și s-a încheiat cu avionul Concorde.
Concorde a fost operat între anii 1976 și 2003 doar de două companii aeriene, British Airways și Air France. Restricțiile stricte de zbor au însemnat faptul că renumita aeronavă a fost folosită doar pe rute transatlantice. În plus, avionul Concorde era extrem de scump. Acest lucru se datora, în mare măsură, faptului că era primul de acest gen.
Mai mult, existând o gamă atât de limitată de rute disponibile, companiile aerospațiale pur și simplu nu au avut suficiente motive pentru a efectua cercetări care ar fi putut să facă avionul mai economic în ceea ce privește consumul de combustibil și capacitatea pasagerilor.
