كيف تتخلص طائرة ناسا الأسرع من الصوت من الضوضاء الصاخبة

[إعلان 1]

يساعد تصميم الأنف الطويل للغاية وإعادة وضع المحركات في طائرة X-59 الأسرع من الصوت على العمل بهدوء أكبر، حيث تنتج 75 ديسيبل فقط من الضجيج الصوتي بدلاً من 105 ديسيبل مثل طائرة كونكورد.

محاكاة تحليق طائرة X-59 فوق الأرض. الصورة: ناسا — محاكاة تحليق طائرة X-59 فوق الأرض. الصورة: *ناسا*

إن الطفرة الصوتية هي أحد الأسباب التي تمنع طائرات الركاب الأسرع من الصوت من العمل اليوم، وأحد العوامل التي حدت من نجاح طائرة كونكورد، التي حلقت آخر مرة في عام 2003. كانت الطائرة الأسرع من الصوت تقتصر على سرعات دون سرعة الصوت عند الطيران فوق الأرض أو بالقرب من المناطق الساحلية. لا تزال اللوائح الدولية الحالية تحد من سرعة الطائرات التجارية على الأرض إلى أقل من سرعة الصوت لتجنب تأثير الانفجارات الصوتية على المناطق السكنية، وفقًا لشبكة CNN .

والآن، تتطلع ناسا إلى تغيير هذه الديناميكية من خلال تحويل الضجيج إلى صوت مكتوم ناعم، مما يمهد الطريق لجيل جديد من الطائرات الأسرع من الصوت الأكثر هدوءا. وتدير الوكالة برنامجًا يسمى Quest. نتيجة عقود من البحث، تم إطلاق نموذج طائرة تفوق سرعتها سرعة الصوت يسمى X-59، والذي تم إطلاقه في 12 يناير.

تعتبر طائرة X-59 الأحدث في سلسلة من الطائرات التجريبية التي تتضمن طائرة X-1 (التي أصبحت أول طائرة مأهولة تتجاوز سرعة الصوت في عام 1947) وطائرة X-15 (التي سجلت الرقم القياسي لأسرع رحلة مأهولة في عام 1967 بسرعة 6.7 ماخ، أو 5200 ميل في الساعة). تم تصميم وبناء الطائرة الجديدة في منشأة Skunk Works التابعة لشركة Lockheed Martin في بالمديل، كاليفورنيا، بموجب عقد بقيمة 247.5 مليون دولار مع وكالة ناسا. بعد مغادرة الحظيرة، ستخضع طائرة X-59 لاختبارات مشتركة للأنظمة، وتشغيل المحرك، واختبار المدرج استعدادًا لرحلتها الأولى. ومن المتوقع أن تنطلق المركبة للمرة الأولى في وقت لاحق من هذا العام.

وقال كريج نيكول، المستشار في مقر وكالة ناسا: "ستكون طائرة X-59 أكثر هدوءًا من طائرة كونكورد أو أي طائرة أسرع من الصوت موجودة اليوم". الطائرة طويلة ونحيلة للغاية. يبلغ طولها حوالي 30.5 مترًا، لكن باع جناحيها لا يتجاوز 8.8 أمتار. يُعدّ مقدمة الطائرة سمة بارزة، إذ يُعادل طولها ثلث طولها.

يلعب الشكل الخاص دورًا رئيسيًا في جعل الطائرة أكثر سلاسة عند السفر بسرعات تفوق سرعة الصوت. عندما تطير الطائرة بسرعات أقل من سرعة الصوت، فإن الموجات الصوتية التي تنتجها يمكن أن تنتقل في جميع الاتجاهات. ومع ذلك، عند السرعات التي تفوق سرعة الصوت، فإن الطائرة نفسها سوف تصدر صوتًا، وسوف يتم ضغط الموجات الصوتية ودمجها في موجات صدمة، تنشأ من الأنف وتنتهي عند الذيل. عندما تصل هذه الموجة الصدمية المضغوطة للغاية إلى الأذن البشرية، فإنها تخلق دويًا صوتيًا. هذا لا يحدث عندما تخترق الطائرات حاجز الصوت. وبدلاً من ذلك، فهو تأثير مستمر يمكن سماعه من قبل أي شخص داخل المخروط الموجود أسفل الطائرة، طالما أن سرعة المركبة تتجاوز سرعة الصوت.

تم تصميم شكل X-59 لمنع الموجات الصوتية من الاتحاد مع بعضها البعض. وسوف تنتشر هذه المركبات، بمساعدة الأسطح الديناميكية الهوائية في المواقع الرئيسية. كما يتم وضع المحرك الفردي أعلى الطائرة وليس أسفلها، للحفاظ على مقطع عرضي سلس يمنع موجات الصدمة من الوصول إلى الأرض. وبفضل ذلك، ووفقًا لوكالة ناسا، فإن طائرة X-59 تنتج 75 ديسيبل فقط من الصوت عند السفر بسرعات تفوق سرعة الصوت مقارنة بـ 105 ديسيبل التي تنتجها طائرة كونكورد.

"هذا يعني أن صوت الطائرة قد يبدو مثل صوت الرعد البعيد في الأفق أو مثل صوت شخص يغلق باب سيارة بقوة حول الزاوية"، كما وصف نيكول. قد لا يسمع الناس أي انفجارات. وإن سمعوها، فلن يفزعوا بالتأكيد، لأن الصوت منخفض ومنتشر لدرجة أنه ليس عاليًا على الإطلاق.

ومن المتوقع أن تطير الطائرة X-59 بسرعة تعادل 1.4 مرة سرعة الصوت، أي 1489 كيلومترا. قبل ذلك، سوف يقوم فريق Quesst بإجراء العديد من الرحلات التجريبية في منشأة Skunk Works قبل نقل الطائرة إلى مركز أرمسترونج لأبحاث الطيران التابع لوكالة ناسا في إدواردز، كاليفورنيا، القاعدة التشغيلية للمركبة. وسوف يبدأ تنفيذ البرنامج في أواخر عام 2024، عندما يتم إجراء سلسلة من الرحلات التجريبية في أكثر من اثني عشر حيًا في جميع أنحاء الولايات المتحدة، والتي تم اختيارها وفقًا لمجموعة متنوعة من الظروف الجغرافية والجوية.

بعد أن تحلق طائرة X-59 فوق مناطق مختارة، ستقوم ناسا بمسح المجتمعات على الأرض لمعرفة كيفية تفاعلها مع الضوضاء. الهدف هو التحقق من صحة الفرضية القائلة بأن الطفرة الصوتية التي تبلغ 75 ديسيبل مقبولة. وسيتم تقديم البيانات التي تم جمعها إلى إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية والمشرعين الدوليين. وتعتقد ناسا أن تغيير القواعد سيمهد الطريق لجيل جديد من الطائرات الأسرع من الصوت للطيران على مسارات لم يكن مسموحًا بها من قبل، مثل الطيران من نيويورك إلى لوس أنجلوس، مما يؤدي إلى تقليص أوقات الرحلات إلى النصف.

آن كانج (وفقًا لشبكة CNN )

[إعلان 2]
رابط المصدر