السعي للرحلات الفوق صوتية الهادئة
أكملت طائرة NASA التجريبية X-59 رحلة اختبارها الثانية، مما يطلق سلسلة مكثفة من العشرات من رحلات الاختبار المخططة التي ستؤدي إلى الهدف النهائي للبرنامج: إثبات للمنظمين أن الرحلات التجارية الفوق صوتية فوق الأراضي قابلة للتحقق تقنياً دون إطلاق الموجات الصوتية على مستوى الأرض التي أدت إلى حظر عمليات النقل الفوق صوتية على الأراضي في الولايات المتحدة منذ أكثر من خمسة عقود.
ما الذي يميز X-59
تولد الطائرات الفوق صوتية التقليدية موجات صوتية لأن الموجات الصدمية تتفاعل مع بعضها البعض وتتراكم في توقيع ضغط حاد يصل إلى الأرض كموجة صوتية مزعجة مزدوجة. تم تصميم X-59 لمنع هذا التراكم من خلال شكل جسم طويل جداً وهندسة خارجية مصممة بعناية تجعل الموجات الصدمية الناتجة عن أجزاء مختلفة من الطائرة تصل إلى الأرض في أوقات مختلفة، مما يؤدي إلى تشتت نبضة الضغط بدلاً من تركيزها.
النتيجة—إذا عمل التصميم كما هو متوقع—هي همسة منخفضة أكثر هدوءاً بدلاً من موجة صوتية مزعجة. أطلقت NASA على هذا اسم التوقيع منخفض الموجات الصوتية، والهندسة المحددة للـ X-59 مُحسّنة لإنتاج همسة قد يتم سماعها بحوالي 75 ديسيبل مدرك على مستوى الأرض—يعادل تقريباً صوت إغلاق باب السيارة، مقابل 90+ ديسيبل من الموجة الصوتية لطائرة فوق صوتية تقليدية.
إطار برنامج QueSST
X-59 هي جوهر برنامج NASA للتكنولوجيا الفوق صوتية الهادئة، أو QueSST. تتكون المهمة من مرحلتين. الأولى هي إثبات أن تصميم الموجات الصوتية المنخفضة للطائرة يعمل فعلاً كما هو متوقع—أن التوقيع الصوتي على الأرض أهدأ بشكل ملحوظ من الطائرات الفوق صوتية التقليدية. المرحلة الثانية تتضمن تحليق X-59 فوق مجتمعات محددة في جميع أنحاء الولايات المتحدة وجمع بيانات حول كيفية إدراك السكان والاستجابة للتوقيع منخفض الموجات الصوتية.
بيانات استجابة المجتمع هي النتيجة الحرجة التي يحتاجها المنظمون. أحتفظت إدارة الطيران الفيدرالية ومنظمة الطيران المدني الدولية بحظر على الرحلات التجارية الفوق صوتية فوق الأراضي بناءً على الطبيعة المزعجة للموجة الصوتية التقليدية. إذا تمكن X-59 من إثبات أن توقيعه منخفض الموجات الصوتية ينتج مستوى مقبول من إزعاج المجتمع، فإنه يوفر الأساس العلمي للمنظمين لتعديل هذه القواعس المحتملة وفتح الباب أمام عمليات الطيران التجارية الفوق صوتية على الأراضي للمرة الأولى منذ عصر كونكورد.
التقدم في برنامج اختبار الرحلات
تمثل الرحلة الثانية علامة فارقة مبكرة في ما سيكون حملة اختبار رحلات واسعة. كل رحلة تعزز فهم فريق الهندسة لكيفية أداء الطائرة وتتحقق من النماذج الحسابية المستخدمة للتنبؤ بالتوقيع الصوتي. تركز رحلات الاختبار في البداية على أداء الطائرة والمناورة والأنظمة قبل الانتقال إلى القياسات الصوتية التي ستتطلب طائرات المطاردة ومصفوفات الميكروفون على الأرض لتوصيف الموجة الصوتية بدقة.
الجدول الزمني لاختبارات الطيران فوق المجتمعات—التي تتطلب ليس فقط طائرة عاملة بل تفويض إدارة الطيران الفيدرالية واختيار المجتمعات والأجهزة الصوتية الواسعة—يقاس بالسنوات وليس بالأشهر. الرحلة الثانية خطوة مبكرة ضرورية ومشجعة، لكن النتيجة العلمية النهائية للبرنامج لا تزال سنوات بعيدة.
المشهد الأوسع للطيران الفوق صوتي التجاري
يعمل برنامج X-59 بالتوازي مع جهود تطوير الطيران الفوق صوتي التجاري من شركات مثل Boom Supersonic، التي تطور طائرة الركاب Overture. يستهدف برنامج Boom في البداية المسارات عبر الأطلسي—حيث تقيد موجات الصوت على الأراضي غير ذات صلة—لكنه سيستفيد بشكل كبير من التغييرات التنظيمية التي تسمح بعمليات فوق صوتية على الأراضي على المسارات العابرة للقارات مثل لوس أنجلوس إلى نيويورك.
سينعكس نجاح أو فشل X-59 مباشرة على البيئة التنظيمية التي تحدد ما إذا كانت تلك المسارات على الأراضي في يوم من الأيام في متناول الطائرات التجارية الفوق صوتية. إذا عملت تكنولوجيا الموجات الصوتية المنخفضة كما هو متوقع ووجدت المجتمعات التوقيع الأهدأ مقبول، فقد تؤدي إلى تعديل قواعد إدارة الطيران الفيدرالية التي كانت متوقعة منذ تقاعد كونكورد في 2003. الرحلة الثانية خطوة صغيرة لكن ذات مغزى نحو تلك النتيجة المحتملة.
يعتمد هذا المقال على تقارير NASA. اقرأ المقال الأصلي.
