美国宇航局的X-59A安静超音速测试喷气机将对飞行员的前方能见度为零

飞行员将使用摄像机透过飞机的长机头进行观察,这一功能可能成为未来超音速飞机的标准配置。

通过 约瑟夫•特里维西克 | 更新 2018年8月23日晚9:43
美国宇航局的X-59A安静超音速测试喷气机将对飞行员的前方能见度为零
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美国国家航空航天局的一段新视频展示了洛克希德·马丁公司仍在研发中的驾驶舱X-59A安静超音速运输机试验台,或QueSST,可能看起来像。由于设计的性质,试点将使用高分辨率摄像机通过机身前部“看到”前方,这可能会成为更常见的设计元素关于未来载人商业而且军用高速飞机

美国宇航局于2018年8月23日在YouTube上发布了这段视频,作为关于整体进展的大型视频展示的一部分低爆飞行演示(LBFD)计划。目前,X-59A的目标是在2021年进行首飞,之后将进行大约一年的广泛“第一阶段”飞行测试。第二和第三阶段将在2022年底到2023年底之间进行,科学家和工程师将检查飞机的设计在多大程度上减轻音爆的影响,然后调查公众是否觉得飞机产生的噪音在可接受的范围内。

“现在,当谈到音爆在陆地上飞行时,(联邦航空管理局的规定)只是基于速度。目前,这是民用飞机,你不能超过1马赫(音速),”美国宇航局阿姆斯特朗飞行研究中心首席试飞员大卫·尼尔斯·拉尔森在新视频中说,该中心位于加利福尼亚州爱德华兹空军基地。“我们想做的是改变这一规定,以噪音为基础,而不仅仅是任意的速度。”

视频显示X-59A驾驶舱设计的模型出现在下面的视频中大约2点10分开始。

X-59A的平面设计是为了将音爆,这是一个非常大的声音,可以发出一个冲击波,可以造成物理伤害,变成更“声波砰地撞到“具体来说,这架飞机有望以1.4马赫的速度和55000英尺的高度飞行,地面上的人也能体验到类似的体验。敬一个额外的“心跳”。

在典型的飞机设计中,冲击波到达时开始在飞机后面聚集跨声速接近声速的速度。当它突破音障时,超音速冲击波相互撞击,产生音爆

X-59A的形状是基于之前几十年对音爆形成的研究,它应该将这些波发送到不同的方向,以防止它们相互撞击。这反过来又减轻了由此产生的噪音和物理影响。

下面的视频包括美国宇航局F/ a -18大黄蜂在2018年的一次公共活动中产生音爆的镜头。

阿姆斯特朗飞行研究中心的工程师埃德·哈林在接受采访时说:“你至少会听到两声安静的砰砰声,而不是一声响亮的砰砰声。正式面试2018年初。他补充说,这是“如果你听到他们的话”。

问题是,创造正确的形状已经使它不可能包括传统的前挡风玻璃在QueSST。飞行员将有一个非常有限的能力,看到侧面和后方,以及。

多亏了一种叫做"纹影在这张照片中,人们可以看到T-38鹰爪喷气式教练机周围的冲击波。美国国家航空航天局

NASA试飞员尼尔斯·拉尔森(Nils Larson)在LBFD项目视频中解释说:“有大量的磁场会被鼻子本身阻挡。”“FVS(前视系统)摄像头在底部,所以他们实际上可以填补整个画面,让它看起来好像我在飞机上根本没有鼻子。”

值得注意的是,许多商用和私人飞机都有增强的飞行视觉系统,也称为EFVS或EVS,其中包括一个前置摄像头,以提高态势感知能力。然而,他们没有一个完全取代挡风玻璃。

说到超音速飞机,机头的大小和形状一直是一个普遍的问题,尽管有任何减少音爆影响的尝试。英法协和式飞机和苏联图- 144超音速客机都有复杂的关节鼻锥,可以“下垂”,还有一个“带遮阳板的整流罩在起飞和降落时降低,给飞行员足够的向下能见度”。

超高速军用飞机,比如洛克希德公司的sr - 71这些无人机的能见度也很有限,这增加了飞行的挑战。未来超音速和高超音速情报收集平台的计划越来越趋向于无人或飞行员可选配置,这并不奇怪。

对于任何不寻求将飞行员完全从驾驶舱中移除的超音速飞机设计来说,高分辨率摄像系统将比任何类型的铰接机身提供更简单的方式来提供足够的视野。它还可以让设计师使飞行员更容易在任何方向上“看到”,而不可能牺牲飞机的空气动力学或音爆缓解质量。

然而,X-59A的前视仅靠一个摄像头可能会导致深度感知不足,这可能会使飞机的飞行变得更加复杂。解决这个问题的一个可能的解决方案是采用一个更全面的三维增强视觉系统,比如在F-35联合攻击战斗机

尽管如此,如果X-59A的最终配置被证明是可行的和实际的,它可以很容易地为任何未来的载人超音速飞机设计提供商业和军事应用。2017年12月,洛克希德·马丁公司与Aerion公司合作,继续开发后者的无人机AS2超音速公务机

目前,AS2采用了相对传统的加长机头设计。Aerion还表示,他们的计划是让飞机以略低于1马赫的跨音速巡航,以完全避免音爆。据介绍,“取决于大气条件,主要是温度和风,”这架飞机可能能够在不造成任何干扰的情况下达到1.2马赫公司网站

艺术家对AS2超音速公务机的构想。Aerion

利用X-59A的经验教训,包括机头形状和飞行员的摄像系统,两家合作伙伴可能会改进这一设计,以达到更高的速度而没有噪音。AS2已经有了许多潜在的军事应用,我们在战区已经详细研究过了在这里修订后的平面可能会使其在许多任务中更有效、更谨慎,至少与超音速飞行的传统飞机相比是这样。

美国宇航局试飞员尼尔斯·拉尔森在视频演示中指出:“一旦我们为新规定扫清了道路,那么基本上,飞机制造商就会说,‘嘿,如果我能按照规定建造,我就可以建造一种全新的飞机,让人们以两倍的速度从a地到达B地。”“当你看着它(X-59A)时,你会说,‘嘿,这就是我们30或40年前被承诺的未来。”

无论如何,QueSST概念和NASA的LBFD项目将引领未来的飞机设计,这绝对是令人兴奋的。根据该项目的进展情况,我们可能不用等太久就能看到一种新型的实用超音速飞机,这种飞机的飞行员实际上无法看到飞机的前部。

联系作者:jtrevithickpr@gmail.com

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