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    La construcción del nuevo avión X de la NASA comienza ahora

    El concepto de un artista del demostrador de vuelo de pluma baja fuera del hangar Skunk Works de Lockheed Martin Aeronautics Company en Palmdale, California. Crédito:Lockheed Martin

    Los innovadores aeronáuticos de la NASA están listos para tomar las cosas supersónicas, pero con un toque silencioso.

    Por primera vez en décadas, La aeronáutica de la NASA avanza con la construcción de un avión X pilotado, diseñado desde cero para volar más rápido que el sonido con lo último en tecnologías supersónicas silenciosas.

    La misión del nuevo X-plane:proporcionar datos cruciales que podrían permitir viajes aéreos comerciales supersónicos de pasajeros por tierra.

    Con ese fin, El 2 de abril, la NASA otorgó un contrato de $ 247.5 millones a Lockheed Martin Aeronautics Company of Palmdale, Calif., para construir el avión X y entregarlo al Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la agencia en California para fines de 2021.

    "Es muy emocionante volver a diseñar y volar aviones X a esta escala, "dijo Jaiwon Shin, Administrador asociado de la NASA para aeronáutica. "Nuestra larga tradición de resolver las barreras técnicas del vuelo supersónico para beneficiar a todos continúa".

    La clave del éxito de esta misión, conocida como Demostrador de vuelo de baja pluma, será demostrar la capacidad de volar supersónico, pero genera explosiones sónicas tan silenciosas, la gente en el suelo apenas los notará, si los escuchan en absoluto.

    Normativa vigente, que se basan en la velocidad de la aeronave, Prohibir los vuelos supersónicos sobre tierra. Con los vuelos de bajo auge, La NASA tiene la intención de recopilar datos sobre cuán efectiva es la tecnología supersónica silenciosa en términos de aceptación pública al sobrevolar un puñado de ciudades de EE. UU. que aún no se han seleccionado.

    Este jet Northrop F-5E modificado se utilizó durante 2003 para el programa de demostración Shaped Sonic Boom de la NASA, un esfuerzo exitoso para demostrar que la forma de una aeronave se puede utilizar para reducir la intensidad de las explosiones sónicas que crea mientras vuela supersónico. Crédito:NASA

    El conjunto completo de datos de respuesta de la comunidad está previsto para su entrega en 2025 a la Administración Federal de Aviación (FAA) y la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) a partir de la cual pueden desarrollar y adoptar nuevas reglas basadas en niveles de sonido percibidos para permitir vuelos comerciales supersónicos sobre tierra.

    Años de investigación sobre el boom sónico, comenzando con el X-1 rompiendo por primera vez la barrera del sonido en 1947, cuando la NASA era el Comité Asesor Nacional de Aeronáutica, allanó el camino para el tratamiento casi silencioso del vuelo supersónico del avión X de demostración de vuelo de baja pluma.

    La respuesta a cómo el diseño del X-plane produce un boom sónico silencioso está en la forma en que su casco de forma única genera ondas de choque supersónicas. Las ondas de choque de un diseño de avión convencional se fusionan a medida que se expanden lejos de la nariz y la cola del avión, resultando en dos estampidos sónicos distintos y atronadores.

    Pero la forma del diseño envía esas ondas de choque lejos de la aeronave de una manera que evita que se junten en dos fuertes explosiones. En lugar de, las ondas de choque mucho más débiles llegan al suelo aún separadas, que se escuchará como una serie rápida de golpes suaves, de nuevo, si alguien que está afuera se da cuenta de ellos.

    Es una idea teorizada por primera vez durante la década de 1960 y probada por la NASA y otros durante los años posteriores. incluido volar desde 2003-2004 un avión de combate F-5E Tiger modificado con una nariz de forma única, lo que demostró que la teoría de la reducción del auge era sólida.

    La confianza de la NASA en el diseño de demostración de vuelo de baja pluma se ve reforzada por su investigación más reciente que utiliza los resultados de las últimas pruebas en túnel de viento, y herramientas avanzadas de simulación por computadora, y pruebas de vuelo reales.

    Estudios recientes han investigado métodos para mejorar la eficiencia aerodinámica de las alas de los aviones supersónicos, y buscó comprender mejor la propagación del boom sónico a través de la atmósfera.

    En esta imagen schlieren, Se ven ondas de choque comenzando a formarse alrededor de este T-38. Se propagan lejos de la aeronave y se escuchan en el suelo como una explosión sónica. La NASA usa estas imágenes para estudiar ondas de choque y aprender cómo hacer que las explosiones sónicas sean más silenciosas. Crédito:NASA

    Incluso una técnica fotográfica de 150 años ha ayudado a desvelar los misterios modernos del comportamiento de las ondas de choque supersónicas durante los últimos años.

    "Hemos alcanzado este importante hito solo gracias al trabajo que la NASA ha llevado a cabo con sus muchos socios de otras agencias gubernamentales, la industria aeroespacial y las instituciones académicas con visión de futuro en todas partes, "dijo Peter Coen, Gerente de proyectos de Tecnología Supersónica Comercial de la NASA.

    Así que ahora es el momento de cortar metal y comenzar la construcción.

    La configuración del X-plane se basará en un diseño preliminar desarrollado por Lockheed Martin en virtud de un contrato adjudicado en 2016. El avión propuesto tendrá 94 pies de largo con una envergadura de 29,5 pies y tendrá un peso de despegue con combustible completo de 32, 300 libras.

    La velocidad de investigación de diseño del avión X a una altitud de crucero de 55, 000 pies es Mach 1,42, o 940 mph. Su velocidad máxima será Mach 1,5, o 990 mph. El jet será propulsado por un solo motor General Electric F414, el motor utilizado por los cazas F / A-18E / F.

    Un solo piloto estará en la cabina, que se basará en el diseño del asiento trasero de la cabina del avión de entrenamiento T-38 que los astronautas de la NASA utilizaron durante años para mantenerse competentes en aviones de alto rendimiento.

    Jim Less es uno de los dos pilotos principales de la NASA en Armstrong que volará el avión X después de que los pilotos de Lockheed Martin hayan completado los vuelos de prueba iniciales para asegurarse de que el diseño sea seguro para volar.

    El piloto de pruebas de investigación de la NASA Jim Less. Crédito:NASA / Maria Werries

    "¡Un avión-X tripulado supersónico!" Menos dicho ya ansioso por poner sus manos en los controles. "Esta será probablemente una oportunidad única en la vida para mí. Estamos todos muy emocionados".

    Less es el piloto en jefe adjunto de la demostración de vuelo de baja pluma. El y su jefe piloto jefe Nils Larson, ya han aportado información sobre aspectos como el diseño de la cabina y el desarrollo de los simuladores que utilizarán para el entrenamiento de vuelo mientras la aeronave está en construcción.

    "Es bastante raro en la carrera de un piloto de pruebas que pueda participar en todo, desde la fase de diseño hasta la fase de vuelo, y realmente toda la vida del programa, "Menos dicho.

    El programa se divide en tres fases y el cronograma tentativo se ve así:

    • 2019:la NASA realiza una revisión crítica del diseño de la configuración del avión X de brazo bajo, cuales, si tiene éxito, permite completar la construcción y el montaje finales.
    • 2021 - Se completa la construcción de la aeronave en las instalaciones de Skunk Works de Lockheed Martin en Palmdale, seguido de una serie de vuelos de prueba para demostrar que la aeronave es segura para volar y cumple con todos los requisitos de rendimiento de la NASA. Luego, el avión se entrega oficialmente a la NASA, completando la Fase Uno.
    • 2022 - La Fase Dos verá a la NASA volar el avión X en el rango de prueba supersónico sobre Edwards para demostrar que la silenciosa tecnología supersónica funciona según lo diseñado. su desempeño es robusto, y es seguro para operaciones en el Sistema Nacional de Espacio Aéreo.
    • 2022 a 2025:la fase tres comienza con los primeros vuelos de prueba de respuesta comunitaria, que será puesta en escena por Armstrong. Se llevarán a cabo más actividades de respuesta comunitaria en cuatro a seis ciudades de los EE. UU.

    Todos los centros de investigación aeronáutica de la NASA participan en la misión de demostración de vuelo de baja pluma, que incluye la construcción del manifestante y la campaña de sobrevuelo comunitario. Para el demostrador de vuelo de bajo brazo, estos son sus roles:

    • Centro de Investigación Ames, California:evaluación de la configuración e ingeniería de sistemas.
    • Centro de Investigación de Vuelo Armstrong, California:aeronavegabilidad, Ingeniería de Sistemas, seguridad y garantía de la misión, operaciones de vuelo / tierra, sistemas de vuelo, gestión de proyectos, y pruebas de respuesta comunitaria.
    • Centro de Investigación Glenn, Cleveland:evaluación de la configuración y rendimiento de la propulsión.
    • Centro de Investigación de Langley, Virginia:ingeniería de sistemas, evaluación de la configuración y datos de investigación, sistemas de vuelo, gestión de proyectos, y pruebas de respuesta comunitaria.

    "Hay tantas personas en la NASA que han hecho sus mejores esfuerzos para llevarnos a este punto, "dijo Shin." Gracias a su trabajo hasta ahora y el trabajo por venir, podremos utilizar este plano X para generar los datos de respuesta de la comunidad recopilados científicamente que son fundamentales para cambiar las reglas actuales y transformar la aviación ".


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