الطائرة المصممة لتهدئة الانفجار الصوتي
طائرة NASA X-59—وهي طائرة تجريبية مميزة برأس على شكل إبرة طورتها Lockheed Martin Skunk Works بموجب مهمة Quesst التابعة للوكالة—تتقدم نحو سلسلة من الرحلات الاختبارية التي قد تعيد تشكيل القواعس التي تحكم الطيران الفوق صوتي التجاري. أعلنت NASA عن مؤتمر صحفي عبر الهاتف بعد الرحلة الثانية المجدولة للـ X-59، حيث سيناقش قادة الوكالة وممثلو مهمة Quesst وطياروا اختبار الطائرة ما تعلموه من الاختبارات الطيران المبكرة.
مهمة X-59 الأساسية مخادعة في المفهوم لكنها صعبة للغاية من الناحية الهندسية: إعادة تصميم طائرة فوق صوتية بحيث ينتج الانفجار الصوتي الذي تولده أهدأ بكثير، وينتج ما تصفه NASA بأنه ضربة صوتية—موجة ضغط منخفضة المستوى تقريباً بنفس درجة ملاحظة باب السيارة يُغلق—بدلاً من الانفجارات الصوتية المزعجة والمزعجة التي أدت المنظمين إلى حظر الرحلات الفوق صوتية التجارية فوق اليابسة في السبعينيات.
لماذا حظر الانفجار الصوتي لا يزال يهم
انتهى الطيران الفوق صوتي التجاري بشكل فعلي لمعظم الركاب في عام 2003 عندما تقاعدت طائرة Concorde. تم تقييد الطائرة طوال حياتها التشغيلية بالمسارات عبر المحيطات لأن الرحلة الفوق صوتية فوق المناطق الآهلة بالسكان كانت غير قانونية في معظم الدول، بما في ذلك الولايات المتحدة. حظرت FAA الرحلات الفوق صوتية التجارية فوق اليابسة في عام 1973، مستشهدة بالتأثير المزعج للانفجارات الصوتية على المجتمعات تحت مسارات الرحلة.
قيد هذا القيد بشكل كبير من الجدوى التجارية لأي طائرة فوق صوتية. المسارات حيث يكون توفير الوقت من السرعات الفوق صوتية الأكثر قيمة—رحلات عبر الولايات المتحدة، الممرات من أوروبا إلى آسيا—هي بالضبط المسارات حيث يكون الرحلة فوق اليابسة حتمية. بدون التغيير التنظيمي، أي طائرة فوق صوتية جديدة ستواجه نفس القيود الجغرافية التي واجهتها Concorde، مما يقصر سوقها على مجموعة ضيقة من المسارات عبر المحيطات الممتازة.
تغيير هذا الوضع يتطلب إقناع المنظمين بمراجعة معاييرهم—وللقيام بذلك، يحتاج المنظمون إلى أدلة على أن انفجار صوتي أهدأ موجود وأن الجمهور يجده مقبولاً. هذا بالضبط ما صُمم له X-59 ومهمة Quesst لتوفيره.
كيف يشكل X-59 الصوت
يحقق X-59 توقيعه الفوق صوتي الهادئ من خلال ميزات ديناميكية الهواء التي تدير تشكيل وتفاعل موجات الصدمة. عندما تتجاوز الطائرة سرعة الصوت، فإنها تولد موجات صدمة تنتشر عبر الغلاف الجوي وتندمج على مستوى سطح الأرض لإنتاج الانفجار المزدوج المألوف. تعتمد الكثافة على نمط موجة الصدمة الذي تنشئه الطائرة.
أنف X-59 الشبيه بالإبرة—بطول حوالي 94 قدم على طائرة يبلغ طولها الإجمالي 99 قدم—مصمم خصيصاً لتعطيل هذا التجمع. من خلال انتشار موجات الصدمة على طول جسم الطائرة الأطول بكثير وتشكيل الهيكل والأجنحة لمنع الموجات من الاندماج، ينتج التصميم توقيع ضغط أضعف وأكثر تشتتاً في الأرض. يقلل موضع المحرك فوق الهيكل من الانفجار الصوتي بشكل إضافي من خلال حماية موجات صدمة العادم من الأسفل.
يجب أن يكون مستوى الضوضاء الناتج، كما توقعه NASA، حوالي 75 ديسيبل على الأرض—أقل بكثير من 90 وما فوق ديسيبل التي توليدها الطائرات الفوق صوتية التقليدية. ما إذا كان 75 ديسيبل مقبولاً للمجتمعات على طول مسارات الرحلة هو في النهاية سؤال اجتماعي وسياسي بقدر ما هو تقني، وهذا هو السبب في أن مهمة Quesst تتضمن دراسات قبول ضوضاء مجتمعية مخطط لها على عدة مدن أمريكية.
الطريق نحو التغيير التنظيمي
إذا أكدت اختبارات الرحلة X-59 أن توقيعه الصوتي هادئ كما تم نمذجته، تخطط NASA لإجراء رحلات توضيحية على مجتمعات مختارة وجمع بيانات منهجية حول كيفية إدراك السكان للصوت. سيتم تقديم هذه البيانات إلى FAA والمنظمة الدولية للطيران المدني كدليل يدعم معايير الضوضاء الفوق صوتية الجديدة.
أشارت FAA إلى الانفتاح لمراجعة حظرها على الرحلات الفوق صوتية فوق اليابسة إذا تم تقديم أدلة مقنعة على أن طائرات أهدأ قد تم تطويرها. وضعت United Airlines طلبات لطائرات فوق صوتية من Boom Supersonic. يعتمد إحياء الطيران الفوق صوتي التجاري بشكل كبير على ما إذا كانت الأطر التنظيمية تتطور للسماح بالمسارات فوق اليابسة—والرحلة الثانية من X-59 خطوة مبكرة مهمة في بناء تلك الحجة التنظيمية.
تستند هذه المقالة إلى التقارير من NASA. اقرأ المقالة الأصلية.
