Ετοιμο το πρώτο αθόρυβο υπερηχητικό αεροπλάνο

Η ΝASA πιστεύει ότι ο «Γιος του Κονκόρντ», το πειραματικό αεροσκάφος της X-59, που αυτόν τον μήνα έπιασε στις δοκιμές ταχύτητα 1,4 Mach, ανοίγει τον δρόμο για υπερηχητικές επιβατικές πτήσεις χωρίς κρότους και τριγμούς

Πειραματικό αεροπλάνο που κατασκευάστηκε από τη NASA και ονομάστηκε «Γιος του Κονκόρντ» έσπασε το φράγμα του ήχου χωρίς να παράξει ηχητικό κρότο σαν αυτόν που κάνει τα παράθυρα να τρίζουν. Τα Κονκόρντ έχουν τη δυνατότητα να διασχίζουν τον Ατλαντικό μέσα σε λιγότερο από τρεισήμισι ώρες, όμως ο βροντερός θόρυβος που παράγουν, καθώς πετούν πιο γρήγορα από τον ήχο, μέχρι σήμερα τα περιόριζε σε πτήσεις αποκλειστικά πάνω από ωκεανούς. Οι υπερηχητικοί κρότοι, σε πιο έντονες συνθήκες ανάπτυξης, μπορούν να προκαλέσουν ζημιές ακόμη και σε κτίρια. Η βρετανική Telegraph αναφέρει ότι ο παράγοντας όχλησης του αεροσκάφους είχε ως αποτέλεσμα την απαγόρευση των πολιτικών υπερηχητικών πτήσεων πάνω από την ξηρά από τη δεκαετία του 1970.

Τώρα η NASA πιστεύει ότι βρήκε τον τρόπο να ελαχιστοποιήσει τον υπερηχητικό κρότο. Το πειραματικό αεροσκάφος της, X-59, ένα τζετ με αιχμηρή μύτη σαν βελόνα, που αναπτύχθηκε σε συνεργασία με την αμυντική και αεροδιαστημική εταιρεία Lockheed Martin, ολοκλήρωσε την πρώτη υπερηχητική πτήση του στις αρχές Ιουνίου, φτάνοντας σε ταχύτητα 1,1 Mach κατά τη διάρκεια δοκιμής στην αεροπορική βάση Edwards, στην Καλιφόρνια. Ακολούθως, στις 12 Ιουνίου, το αεροσκάφος πέτυχε τη «δοκιμαστική σχεδιαστική συνθήκη», όπως την αποκαλούν οι σχεδιαστές: ταχύτητα 1,4 Mach, που σημαίνει 1.490 χιλιόμετρα την ώρα, σε ύψος 16.765 μέτρων.

Αυτός είναι ο συνδυασμός ταχύτητας και υψομέτρου που το σκάφος θα επιτύχει στις πτήσεις του. Οι δύο δοκιμές έγιναν στο πλαίσιο του προγράμματος Quesst της NASA, το οποίο απέδειξε ότι οι υπερηχητικές πτήσεις μπορούν να γίνουν σχετικά αθόρυβες. Ο εκκωφαντικός θόρυβος που παραδοσιακά ακούγεται όταν ένα υπερηχητικό αεροσκάφος πετά πάνω από κατοικημένη περιοχή προκαλείται από κρουστικά κύματα. Αυτά, όπως επισημαίνει η Telegraph, εκπέμπονται από το αεροπλάνο κυρίως προς τα κάτω, ακριβώς όπως εξαπλώνονται τα κύματα από την πλώρη ενός σκάφους που διασχίζει τη θάλασσα. Καθώς το αεροσκάφος πλησιάζει και στη συνέχεια υπερβαίνει την ταχύτητα του ήχου, σχίζει τον αέρα που βρίσκεται μπροστά του.

Κύματα πίεσης, που κανονικά θα κινούνταν μπροστά του, αρχίζουν να συσσωρεύονται, με αποτέλεσμα μια ξαφνική αλλαγή στην πίεση του αέρα, η οποία φτάνει στο έδαφος ως ηχητική «ρωγμή». Σύμφωνα με τους μηχανικούς της NASA, η αλλαγή της πίεσης είναι εντυπωσιακά μικρή – δεν διαφέρει από εκείνη που οι άνθρωποι βιώνουν όταν ανεβαίνουν γρήγορα τις σκάλες δύο ή τριών ορόφων. Αλλά συμβαίνει τόσο απότομα ώστε το αυτί να την αντιλαμβάνεται ως ήχο που μοιάζει με έκρηξη. Οι παραδοσιακοί υπερηχητικοί κρότοι είναι εξίσου δυνατοί με εκείνους που εκπέμπουν τα ηχοσυστήματα των μεγάλων νυχτερινών κλαμπ. Μια κοινή παρανόηση, όπως αναφέρουν στην Telegraph οι μηχανικοί της NASA, είναι ότι ο εκρηκτικός θόρυβος ακούγεται μόνο τη στιγμή που το αεροσκάφος σπάει το φράγμα του ήχου.

Στην πραγματικότητα, το κύμα πίεσης ταξιδεύει μαζί με το αεροσκάφος. Πετώντας σε ύψος περίπου 17 χλμ. από το έδαφος, ο θόρυβος «σαρώνει» μια έκταση γης περίπου 89 χλμ. για το διάστημα που το αεροσκάφος παραμένει σε υπερηχητική πτήση. Το X-59 έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε να αποφεύγεται η παραγωγή μίας μόνο βίαιης ηχητικής «ρωγμής». Η βελονοειδής μύτη του αντιπροσωπεύει περίπου το ένα τρίτο του μήκους του και έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε να εξομαλύνει τη μετάβαση από το κενό αέρος στον όγκο του πιλοτηρίου και της ατράκτου – μειώνοντας έτσι τον αριθμό των κρουστικών κυμάτων που παράγονται. Και τα υπόλοιπα τμήματα του αεροσκάφους είναι σχεδιασμένα με βάση την ίδια αρχή.

Ο κινητήρας, όπως αναφέρει η Telegraph, βρίσκεται στην κορυφή του αεροσκάφους, προστατευμένος από το έδαφος μέσω του σώματος του τζετ. Αυτό σημαίνει ότι τυχόν κρουστικά κύματα που παράγει θα ταξιδεύουν προς τα πάνω, μακριά από τα εδάφη κατοικημένων περιοχών. Η κάτω πλευρά του σκάφους διατηρείται όσο το δυνατόν πιο λεία γίνεται. Ενας άλλος στόχος των μηχανικών και των σχεδιαστών είναι να αποτραπεί η συγχώνευση των κρουστικών κυμάτων καθώς ταξιδεύουν μακριά από το αεροσκάφος, γιατί αν συνδυαστούν παράγουν έναν πολύ πιο δυνατό ήχο. Το τελικό αποτέλεσμα, σύμφωνα με τη NASA, θα είναι ένας θόρυβος που μοιάζει περισσότερο με το κλείσιμο της πόρτας ενός αυτοκινήτου σε πάρκινγκ.

Το X-59 βρίσκεται ακόμη στην πρώτη φάση δοκιμών του, κατά την οποία οι μηχανικοί και οι πιλότοι εξερευνούν σταδιακά τα όρια των δυνατοτήτων του με ασφάλεια. Προς το παρόν η NASA πραγματοποιεί τρεις έως τέσσερις πτήσεις την εβδομάδα, με τη συνοδεία συμβατικών υπερηχητικών αεριωθουμένων. Το αεροσκάφος, του οποίου η κατασκευή κόστισε περίπου 220 εκατ. ευρώ, αναμένεται να κάνει τις πρώτες σόλο πτήσεις του στα τέλη της φετινής χρονιάς. Ο στόχος των κατασκευαστών του X-59 είναι να προσφέρουν στους επιβάτες ταχύτερα ταξίδια από αέρος – για παράδειγμα μια διαδρομή από το Λος Αντζελες προς τη Νέα Υόρκη σε τρεις, αντί για πέντε ώρες.

Ο τελικός τους στόχος, όπως αναφέρουν στην Telegraph, είναι να δημιουργήσουν υπερηχητικά τζετ 44 επιβατών, που θα μειώνουν περίπου στο μισό τους σημερινούς χρόνους πτήσης, έως το 2040. Τα Κονκόρντ, που αναπτύχθηκαν από γάλλους και άγγλους κατασκευαστές τη δεκαετία του 1960, αναλήφθηκαν από την British Airways και την Air France και ξεκίνησαν να μεταφέρουν επιβάτες το 1976. Τα μόλις 14 τζετ που τέθηκαν σε λειτουργία τα επόμενα 27 χρόνια έχουν μεταφέρει πάνω από δύο εκατομμύρια επιβάτες, εστιάζοντας κυρίως σε διαδρομές προς τη Νέα Υόρκη – μετατρεπόμενα, μάλιστα, στο απόλυτο σύμβολο κύρους, όπως σημειώνει η Telegraph.

Παρά τη δημοτικότητά τους, ο θόρυβος, η περιορισμένη χωρητικότητα και τα υψηλά λειτουργικά κόστη οδήγησαν τις δυο αεροπορικές εταιρείες σε απώλειες εσόδων και, σταδιακά, στην απόσυρσή τους. Η Τζόαν Κόλινς και ο αείμνηστος βρετανός δημοσιογράφος και κωμικός, Ντέιβιντ Φροστ συγκαταλέγονταν στους επιβάτες της τελευταίας πτήσης Κονκόρντ, από το αεροδρόμιο JFK της Νέας Υόρκης στο Χίθροου του Λονδίνου, το 2003. Τώρα, με τα αεροσκάφη τύπου X –με «πρότυπο» το Bell X-1, με το οποίο ο Τσακ Γιέγκερ έγινε ο πρώτος αεροπόρος που έσπασε το φράγμα του ήχου σε οριζόντια πτήση του 1947– η NASA ξεπερνά τα όρια των υπερηχητικών πτήσεων.

Το X-59 είναι το πρώτο του είδους του που ετοιμάζεται για την πιο αθόρυβη υπερηχητική επιβατική πτήση, καταλήγει η Telegrpah.