هواپیمای مافوق صوت ناسا به دستاورد مهمی دیگر دست یافت

پروازهای مافوق صوت سال‌هاست به دلیل یک مشکل اساسی با محدودیت روبه‌رو هستند: صدای بسیار بلند ناشی از شکستن دیوار صوتی. همین مسئله باعث شد حتی هواپیمای معروف کنکورد درنهایت از خدمت خارج شود. اکنون ناسا با پروژه آزمایشی X-59 تلاش می‌کند این مانع قدیمی را برطرف کند.

هواپیمای X-59 به‌عنوان بخشی از پروژه کوئست (Quesst) ناسا قصد دارد مشکل صدای بسیار بلند ناشی از شکستن دیوار صوتی را حل کند. این هواپیما قرار است بتواند ایجاد انفجار صوتی شدید، سریع‌تر از سرعت صوت پرواز کند. ناسا می‌گوید X-59 به‌جای تولید صدای مهیب غرش صوتی، صدایی خفیف‌تر ایجاد خواهد کرد که برای ساکنان مناطق زیر مسیر پرواز آزاردهنده نخواهد بود.

براساس اعلام ناسا، ایکس-۵۹ جمعه ۱۲ ژوئن برای نخستین بار به سرعت و ارتفاعی دست یافت که برای مأموریت‌های آینده آن ضروری است. این هواپیما در ارتفاع ۵۵هزار پایی، معادل حدود ۱۶٫۸ کیلومتر از سطح زمین، با سرعت ماخ ۱٫۴ که تقریباً برابر با ۱۴۸۷ کیلومتر بر ساعت است، پرواز کرد.

هنگام حرکت هواپیما با سرعت بیشتر از سرعت صوت، امواج فشاری که در اثر حرکت آن ایجاد می‌شوند در پشت هواپیما انباشته شده و ساختاری مخروطی شکل تشکیل می‌دهند. هنگامی که این مخروط فشاری به سطح زمین می‌رسد، صدایی ناگهانی و بسیار بلند شنیده می‌شود که می‌تواند پنجره‌ها را بلرزاند، باعث ناراحتی ساکنان شود و حتی در برخی موارد خسارت‌های جزئی ایجاد کند. به همین دلیل، در بسیاری از کشورها پرواز هواپیماهای مافوق صوت بر فراز خشکی با محدودیت‌های سختگیرانه مواجه است.

همین مشکل یکی از عوامل اصلی شکست تجاری هواپیمای مسافربری مافوق صوت کنکورد بود. این هواپیمای مشهور که می‌توانست اقیانوس اطلس را با سرعتی بیش از دو برابر سرعت صوت طی کند، به دلیل هزینه‌های بالا، مصرف سوخت زیاد و محدودیت‌های صوتی، سرانجام در سال ۲۰۰۳ بازنشسته شد. اکنون ناسا امیدوار است X-59 بتواند این مانع قدیمی را از میان بردارد.

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های طراحی ایکس-۵۹، دماغه بسیار بلند و باریک آن است که حدود یک‌سوم طول کل هواپیما را تشکیل می‌دهد. این طراحی غیرمعمول باعث می‌شود امواج فشاری به‌جای آنکه در یک نقطه روی هم جمع شوند و انفجار صوتی قدرتمندی ایجاد کنند، به‌تدریج در طول بدنه پخش شوند. در نتیجه، صدایی که به زمین می‌رسد بسیار ضعیف‌تر خواهد بود.

البته آزمایش‌های ایکس-۵۹ هنوز در مراحل ابتدایی قرار دارند. تاکنون جنگنده پژوهشی مک‌دانل داگلاس اف-۱۵ ایگل در پروازهای این هواپیما آن را همراهی کرده است. از آنجا که اف-۱۵ خود یک هواپیمای مافوق صوت متعارف است، غرش‌‌های صوتی تولیدشده توسط آن باعث شده‌اند پژوهشگران ناسا نتوانند صدای تولیدشده توسط هواپیمایشان را به‌دقت اندازه‌گیری کنند.

به همین دلیل، ناسا قصد دارد در پروازهای آینده حسگر ویژه‌ای برای ثبت و اندازه‌گیری موج‌های ضربه‌ای روی هواپیمای اف-۱۵ نصب کند. این تجهیزات به پژوهشگران امکان خواهد داد تا دریابند آیا ایکس-۵۹ واقعاً طبق انتظار عمل می‌کند یا نه و امواج فشاری آن تا چه اندازه کاهش یافته‌اند.

پس از تکمیل این مرحله، ناسا مجموعه‌ای از آزمایش‌های دیگر را در سرعت‌ها و ارتفاع‌های مختلف انجام خواهد داد. در این آزمایش‌ها نه‌تنها ویژگی‌های آیرودینامیکی هواپیما، بلکه مشخصات صوتی آن نیز به‌دقت اندازه‌گیری خواهد شد.

هدف نهایی این است که ایکس-۵۹ بر فراز شهرها و جوامع مختلف پرواز کند و از ساکنان آن مناطق درباره صدای شنیده‌شده بازخورد جمع‌آوری شود. این داده‌ها می‌توانند در آینده مبنای تصمیم‌گیری نهادهای قانون‌گذار هوانوردی قرار گیرند و شاید به بازنگری قوانین مربوط به پروازهای مافوق صوت بر فراز خشکی منجر شوند.

اگر پروژه ایکس-۵۹ موفق شود، برای نخستین بار پس از کنارگذاشته شدن کنکورد، امکان ساخت نسل جدیدی از هواپیماهای مسافربری مافوق صوت فراهم خواهد شد که می‌توانند زمان سفرهای طولانی را به میزان چشمگیر کاهش دهند، بی‌آنکه صدای آزاردهنده گذشته را به همراه داشته باشند.