La NASA tiene mucha experiencia cuando se trata de desarrollar aviones supersónicos. De hecho, probar la nave supersónica fue cómo la NASA comenzó, cuando todavía se la conocía como el Comité Asesor Nacional de Aeronáutica (NACA). Comenzando con el Bell X-1, la tradición de usar aviones X y otros aviones experimentales continúa, y ha progresado a scramjets hipersónicos y aviones espaciales (como el X-37).
Y ahora, por primera vez en décadas, la NASA está buscando desarrollar un nuevo avión supersónico. Pero mientras que los aviones anteriores se desarrollaron en aras de batir récords de velocidad, el propósito de este último avión X es crear un transporte supersónico silencioso (QueSST). La NASA espera que esta nave proporcione datos cruciales que permitan el desarrollo de viajes aéreos supersónicos comerciales por tierra.
Con ese fin, la NASA otorgó un contrato de $ 247.5 millones a Lockheed Martin Aeronautics Company el 2 de abril para construir el avión X y entregarlo al Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la agencia en California a fines de 2021. Como Jaiwon Shin, administrador asociado de la NASA para aeronáutica, indicada en un reciente comunicado de prensa de la NASA, este proyecto es como revisar los viejos tiempos de la investigación de la NASA.
"Es muy emocionante volver a diseñar y volar aviones X a esta escala", dijo. "Nuestra larga tradición de resolver las barreras técnicas del vuelo supersónico para beneficiar a todos continúa".
En el pasado, se disponía de vuelos comerciales supersónicos para personas que al menos podían pagarlos. Estos incluyeron el Concorde británico-francés (que funcionó hasta 2003) y el ruso Tupolev Tu-144 (retirado en 1983). Sin embargo, estas naves fueron incapaces de realizar vuelos supersónicos sobre tierra debido a que romper la barrera del sonido generaría un estallido sónico, que es extremadamente ruidoso y potencialmente dañino.
Como resultado, las regulaciones actuales de la Administración Federal de Aviación (FAA) prohíben los vuelos supersónicos sobre tierra. El propósito de este último avión, conocido como el Demostrador de vuelo de bajo auge, es realizar vuelos supersónicos que crean auges sónicos que son tan silenciosos que serán prácticamente imperceptibles para las personas en tierra. La clave es cómo el casco de forma única del avión X genera ondas de choque supersónicas.
Con los diseños de aviones convencionales, las ondas de choque se unen a medida que se expanden lejos de la nariz y la cola del avión, lo que resulta en dos auges sónicos distintos. En contraste, el diseño del casco del avión X envía ondas de choque lejos de la aeronave de una manera que evita que se unan. En cambio, se envían ondas de choque mucho más débiles al suelo que se escucharían como una serie de golpes suaves.
Desde la década de 1960, la NASA ha estado probando la idea utilizando vehículos como el avión de combate F-5E Tiger II. Este avión, que realizó vuelos de prueba en 2003-2004 como parte del programa Shaped Sonic Boom Demonstration de la NASA, tenía una nariz de forma única y demostró que la teoría de reducción de auge era sólida. Pruebas de vuelo más recientes, pruebas de túnel de viento y herramientas avanzadas de simulación por computadora también han indicado que la tecnología funcionará.
Como Peter Coen, gerente de proyectos de Tecnología Supersónica Comercial de la NASA, declaró:
"Hemos alcanzado este hito importante solo por el trabajo que la NASA ha llevado a cabo con sus numerosos socios de otras agencias gubernamentales, la industria aeroespacial y las instituciones académicas con visión de futuro en todas partes".
La configuración del avión X se basará en un diseño QueSST que Lockheed Martin desarrolló en 2016 en asociación con la NASA, y que completó las pruebas en un túnel de viento en el Centro de Investigación Glenn de la NASA en 2017. El avión propuesto medirá 28,65 metros (94 pies) de largo, tendrá una envergadura de aproximadamente 9 metros (29,5 pies) y tendrá un peso de despegue de 14.650 kg (32.300 libras).
Según el diseño de la compañía, el X-plane estará propulsado por un solo motor General Electric F414, el mismo que usan los cazas F / A-18E / F. Será piloteado por un solo piloto y tendrá una velocidad máxima de Mach 1.5 (1590 km; 990 mph) y una velocidad de Mach 1.42 (1513 km; 940 mph) a una altitud de crucero de 16764 metros (55,000 pies).
Como Shin indicó, el desarrollo del plan X es un esfuerzo conjunto que involucra a todos los centros de investigación aeronáutica de la NASA:
“Hay tantas personas en la NASA que han hecho sus mejores esfuerzos para llevarnos a este punto. ¡Gracias a su trabajo hasta el momento y al trabajo por venir, podremos usar este plano X para generar los datos de respuesta de la comunidad recopilados científicamente que son críticos para cambiar las reglas actuales para transformar la aviación! ”
El programa se divide en tres fases que están programadas tentativamente para ejecutarse de 2019 a 2025. La Fase Uno, que se ejecutará de 2019 a 2021, consistirá en una revisión crítica del diseño en preparación para la construcción. Si tiene éxito, la construcción comenzará en las instalaciones de Lockheed Martin's Skunk Work en Palmdale, seguida de una serie de vuelos de prueba y culminará con la entrega de la nave a la NASA.
La Fase Dos, programada para comenzar en 2022, consistirá en que la NASA vuele el avión X en el rango de prueba supersónico sobre la Base de la Fuerza Aérea Edwards en el sur de California para ver si es seguro para las operaciones en el Sistema Nacional del Espacio Aéreo. La Fase Tres, que se extenderá desde 2023 hasta 2025, consistirá en los primeros vuelos de prueba de respuesta comunitaria (organizados desde la Base de la Fuerza Aérea Armstrong) seguidos de más vuelos de prueba en cuatro o seis ciudades de EE. UU.
Los datos recopilados de estas pruebas de respuesta de la comunidad se enviarán a la FAA y a la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), actualmente destinada a entregar en 2025, para que puedan adoptar nuevas reglas basadas en los niveles de sonido percibidos. Si el Demostrador de vuelos de bajo auge demostrara ser efectivo, los vuelos supersónicos comerciales por tierra pueden finalmente ser factibles.
Y asegúrese de disfrutar este video del desarrollo del avión X, cortesía de la NASA:
