x-59 NASA

Sådan vil NASA genindføre supersoniske passagerrejser

Siden 2003 er der ikke fløjet lydmursbrydende passagerfly over himlen. Det skal NASA’s X-59 QueSST-fly lave om på.

Siden 2003 er der ikke fløjet lydmursbrydende passagerfly over himlen. Det skal NASA’s X-59 QueSST-fly lave om på.

v

Det sidste passagerfly, der kunne bryde lydmuren, landede i 2003. Den europæiske Concorde havde været på vingerne siden 1976 - men ikke uden problemer.

Foruden at bruge ualmindeligt meget brændstof, så måtte Concorde kun flyve supersonisk over havet, da overlydsbraget, det medførte, når flyet brød lydmuren, kunne smadre glas og give høreskader.

Af samme grund har supersonisk flyvning over land været forbudt i USA siden 1973 efter talrige klager fra civile. Det vil NASA nu lave om på, skriver de i en pressemeddelelse.

Sammen med teknologivirksomheden Lockheed Martin har de udviklet flyet X-59 QueSST, hvis specielle design kan reducere overlydsbraget til et overlydsdunk.

x-59 model

En 3D-model af X-59 QueSST. Dens flade næse og smalle krop skal sprede chokbølger rundt om flyet, så såkaldte overlydsbrag forsvinder, når flyet bryder lydmuren.

© NASA

Brag smadrer glas

Når et fly overstiger lydens hastighed, og derved bryder lydmuren, opstår der et højt brag på op til 110 decibel. Det kaldes et overlydsbrag eller ”sonisk boom”.

Temperaturer, lufttryk og et flys materiale kan være med til at bestemme, hvornår lydmuren brydes, men ved 10 kilometers højde, hvor der kan være 60 minusgrader, kan overlydsbraget forekomme ved 1.062 km/t.

Når et fly nærmer sig lydens hastighed, presses lydbølgerne foran flyet sammen og danner en ”lydmur”. Trykbølger foran og bag på flyet danner en fælles chokbølge, der fra jorden opleves som et kæmpe brag.

I dag må fly først nå supersonisk fart, når de er over vand eller 9.145 meter over jorden. Derfor når de fleste passagerfly en maxhastighed på 926 km/t.

Fordi overlydsbraget er så højt, at det kan smadre glas på jorden og være ekstremt generende for beboere i berørte områder, har ingeniører længe ledt efter en designløsning, som kan reducere braget.

Design spreder chokbølger

Denne løsning har NASA nu angiveligt fundet med firmaets X-59 QueSST (Quiet SuperSonic Technology).

Med en længde på 29,5 meter og en bredde på 9 meter er X-59 et testfly, der skal undersøge, hvordan ingeniører kan dæmpe overlydsbraget. Dette kan skabe præcedens for andre flytyper såsom passagerfly.

Ved at bruge et computermodelleringsprogram kaldet Computational Fluid Dynamics kunne ingeniørerne forudse, hvor luftmolekyler skulle bevæge sig hen for ikke at generere støj.

x-59 cfd

v

© NASA

Ud fra disse resultater designede ingeniørerne de ydre linjer på flyet i et smalt og fladt design, som spreder de supersoniske chokbølger ud på en måde, der forhindrer de typiske høje overlydsbrag i at forekomme.

Med det nye design vil der i stedet høres et stille ”sonisk bump” eller overlydsdunk – hvis der overhovedet kan høres noget.

x-59 konstruktion

Det er teknologivirksomheden Lockheed Martin, der står for at bygge X-59. En model af flyet har gennemgået en række vigtige test og er klar til sin debutflyvetur i 2023.

© NASA/ Lockheed Martin

Dette testfly kan nå en hastighed på Mach 1.42, hvilket svarer til godt 1.510 km/t. Til sammenligning kunne Concorde nå en hastighed på Mach 2.

Mach-værdien er kort beskrevet en enhed, der måler et objektets hastighed i forhold til lydens hastighed.

Cockpittet på X-59 er også specielt, da flyets front er lang og smal. Piloterne vil ikke kunne se meget ud af forruden.

Til gengæld vil de have en lille HD-skærm til rådighed, som bruger NASA’s eXternal Vision System til sikker navigering. Små sensorer på flyet vil bidrage med billeder til piloten.

Supersonisk passagerfly inden 2030

En miniaturemodel af X-59 er allerede blevet testet i vindtunneler med stor succes, og i foråret gik en reel model af flyet gennem en række vigtige test på landjorden.

x-59 vindtunnel

Tidlige test af flyets design er blevet foretaget med en miniaturemodel af X-59 i en vindtunnel.

© NASA

NASA forventer, at X-59 vil være klar til den første flyvetur i løbet af 2023. Her vil X-59 foretage en række testflyvninger over boligområder, hvor det vil bryde lydmuren.

Beboerne vil blive spurgt til, hvor meget overlydsdunket har generet dem. Disse resultater sendes efterfølgende rundt til lovgivere verden over, så forbuddet mod supersonisk flyvning over land kan revurderes.

Går alt efter planen, kan et supersonisk passagerfly være inden for rækkevidde, før vi når 2030.

Da Concorde-trafikken var på sit højeste, kunne flyet klare rejsen fra London til New York på 3,5 timer. Denne rejse tager i dag 7 timer.