X-59靜音超音速技術實測機(QueSST)。(截自NASA影片)
美國國家航空暨太空總署(NASA)和洛克希德馬丁(Lockheed Martin)公司旗下的「臭鼬工廠」(Skunk Works)高級專案部門正式推出X-59靜音超音速技術實驗測試飛機(Quiet SuperSonic Technology,QueSST),隨著X-59實測機的打造完成,它的首飛也進入倒數計時階段,若未來成功解決超音速狀態下的飛行與降噪問題,有望讓超音速客機成為可能。
美國軍聞網站「The Drive」報導,X-59靜音超音速技術實測機(Quiet SuperSonic Technology,QueSST)12日首度在加州帕姆戴(Palmdale)的美國空軍第42號工廠(Plant 42)亮相,由於NASA和洛馬公司的大力宣傳,X-59實測機的出廠儀式在許多社群平台上進行直播。
X-59實測機除了有白色機身外,底面還漆了NASA的「音速藍」,同時機翼上有紅色點綴。NASA副署長梅洛伊(Pam Melroy)指出:「在短短幾年內,我們就將概念變為現實,X-59將改變我們的旅行方式,讓我們在更短的時間內,更加緊密地聯繫在一起。」
這項「X-59靜音超音速飛機」的計畫最早可以追溯至2016年,2017年進入實機設計階段,並在 2018年開始打造實機。原本NASA希望,X-59能夠在2020年首飛,但最終可能推遲至今年稍晚才能實現這項里程碑。NASA坦言,進度延誤是團隊必須解決「最新發現的幾個技術挑戰」的結果。
Now, @NASAAero and @LockheedMartin experts discuss our newly unveiled X-59 supersonic aircraft. #Quesst https://t.co/uWGBITlZMa
— NASA (@NASA) January 12, 2024
NASA表示,X-59在首飛前,將接受「整合系統測試、發動機運轉和滑行測試」。首飛還有其他多次試飛都預計在42號工廠進行,接著實測機將移至和加州愛德華茲空軍基地(Edwards Air Force Base)在一起的NASA阿姆斯壯飛行研究中心(Armstrong Flight Research Center)。
當飛機以時速達1235公里的超音速飛行時,飛機前端發出的聲波會受到擠壓,而飛機尾部發出的聲波則向後擴散,這些音波疊合在一起的衝擊波會產生極大的聲響,也就是俗稱的音爆(Sonic Boom)。音爆極為大聲而且擾民,美國早已禁止民用或商業飛機以超音速飛行,也讓超音速客機的發展面臨許多限制。
X-59的靜音超音速技術(Quiet SuperSonic Technology)目標就是為了降低音爆,利用特殊的細長、扁平機鼻設計,減少超音速範圍內及其周圍產生的衝擊波,進而大幅降低地面聽到的「音爆」聲量。預期到時候在地面上聽到的音爆會低於75分貝,只有「汽車關門聲」的大小。
X-59讓人難以置信的機鼻設計長達10公尺,約占機身全長30公尺的1/3,它的翼展也不足9公尺,都是為了對抗音爆對地面的嚴重影響。另外,X-59的單一F414-GE-100渦輪扇引擎的位置也值得注意,它安裝在機身頂部,主要是為了確保底部光滑,設計目的同樣是應對超音速衝擊波。F414-GE-100渦輪扇引擎是專為F/A-18超級大黃蜂設計的引擎。
自1973年以來,美國便禁止本土上空的商業超音速飛行,即使是軍方也面臨在國家領空內,何時與何處以超音速飛行的嚴格限制。世界上許多其他國家,也對超音速飛行有類似的禁令。
按照計畫,X-59將以1.4馬赫的速度飛行,結合其獨特的設計、造型和技術,以達到完全降噪的目標。至於X-59計畫的第2階段,則涉及確保X-59的核心設計充分發揮功能。
預計2025年至2026年進行的第3階段,也稱為「社區反應研究」(Community Response Study)階段,X-59將在美國不同地點上空飛行,徵詢這些社群個人的意見。NASA先前表示,全美將有4個至6個城市可能參與這項研究。