Llegando 49, 000 pies por encima del sitio de prueba, más alto de lo que vuelan las aerolíneas, El piloto de pruebas del Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA, Jim "Clue" Less, apaga los posquemadores de su F / A-18 moviéndose apenas por debajo de Mach 1, la velocidad del sonido, o alrededor de 630 mph a esta altitud.

Se ha necesitado casi todo lo que este avión tiene para alcanzar esta cima en el cielo pero no tardará mucho. Hacer rodar suavemente el avión de combate reutilizado para que el cielo y la tierra hayan cambiado de lugar, Clue tira del palo hacia atrás y apunta la nariz hacia abajo.

Está apuntando a un punto específico en el suelo donde, en algún lugar más adelante, Los investigadores de la NASA escuchan el cielo mientras cientos de voluntarios reclutados realizan sus actividades diarias, listos para informar sobre lo que sucede a continuación, si notan algo.

Con la ayuda de la gravedad y los posquemadores reencendidos, el avión bimotor cae graciosamente como un ladrillo y acelera rápidamente, como en realmente moverse rápido. Clue lanza el F / A-18 de nuevo para poner el cielo en su lugar y atraviesa Mach 1.

Las moléculas de aire comienzan inmediatamente a protestar por la intrusión de este jet supersónico al generar docenas de pequeñas ondas de choque, que a medida que se alejan del avión se juntan para formar dos ondas de choque distintas delante y detrás del F / A-18.

Normalmente, cualquiera que esté parado en el suelo mientras el veloz avión vuela por encima de su cabeza experimentaría estas dos ondas de choque al escuchar un a menudo sorprendente, para algunos molestos, y, por lo general, ¡BOOM-BOOM!

Pero esta inmersión supersónica es cualquier cosa menos normal.

Habiendo alcanzado una velocidad máxima de Mach 1.1 en una inmersión en curva muy empinada, con más y más terreno llenando rápidamente la vista desde la cabina, Clue vuelve a tirar del palo hacia atrás.

Su cuerpo presiona hacia atrás contra su asiento mientras apunta hacia afuera a 3.5 g, o tres veces y media la gravedad normal, un día más en la oficina para un piloto de investigación de la NASA.

Cuando el F / A-18 de la NASA comienza a escalar de nuevo, permitir que Clue se configure para otra inmersión, y habiendo tocado fondo alrededor de los 32, 000 pies, Algo interesante sucede con las ondas de choque supersónicas que emanan del avión gracias a esta maniobra.

Directamente debajo de la aeronave, las ondas de choque se concentran en un sonido muy fuerte, par de explosiones sónicas enfocadas. No es suficiente energía para causar daños o lesiones, pero es lo suficientemente fuerte como para llamar la atención inmediata si hay alguien debajo.

Mientras tanto, unas millas por delante del punto de inmersión, las ondas de choque supersónicas obedecen diligentemente las leyes de la física, en este caso las leyes que tienen que ver con la energía. Si la energía del boom sónico del F / A-18 se enfoca y fortalece en una dirección, entonces las ondas de choque deben extenderse y debilitarse en la otra dirección.

El resultado en esa área:un par de estallidos sónicos silenciosos, golpes suaves, realmente - qué personas en el terreno, incluidos los investigadores de la NASA y los voluntarios residentes, podría apenas notarlo, si escuchan algo en absoluto.

Midiendo la percepción pública

Entonces, cual es ¿Se da cuenta o no?

Los innovadores aeronáuticos de la NASA están decididos a descubrir, y con razón.

Recientemente, la agencia otorgó a Lockheed Martin Aeronautics Company un contrato de $ 247.5 millones para construir un avión X más rápido que el sonido, ahora con la designación oficial de X-59 "QueSST", que demostrará tecnologías supersónicas silenciosas en vuelo recto y nivelado sobre un área grande.

Esa es una gran mejora de bucear con el F / A-18, que solo puede "simular" el golpe sónico más silencioso en un área muy limitada debajo, por delante de su punto de destino.

Parte de la misión de demostración de vuelo de baja pluma, el X-59 tiene la forma de que las ondas de choque supersónicas no se unan para crear los característicos estallidos sónicos, lo que llevó al gobierno a prohibir los vuelos supersónicos por tierra hace años.

"Con el X-59 todavía vas a tener múltiples ondas de choque debido a las alas del avión que crean sustentación y el volumen del avión. Pero la forma del avión está cuidadosamente diseñada para que esas ondas de choque no se combinen, "dijo Ed Haering, ingeniero aeroespacial de la NASA en Armstrong.

"En lugar de tener un fuerte boom-boom, vas a obtener al menos dos sonidos sordos de golpes, si siquiera los escuchas en absoluto, "Dijo Haering.

Una vez construido, y sus silenciosas tecnologías supersónicas confirmadas, La NASA tiene la intención de volar el X-59 sobre varios pueblos o ciudades de los EE. UU., Aún por seleccionar, y recopilar datos de los residentes en tierra sobre su percepción del sonido que genera el avión supersónico.

Los investigadores de la NASA confían en que los datos de respuesta de la comunidad resultantes permitirán a los legisladores federales e internacionales redactar nuevas regulaciones que permitan el vuelo supersónico sobre tierra. y así abrir un mercado completamente nuevo para los viajes aéreos comerciales supersónicos.

Para prepararse para esos sobrevuelos comunitarios, previsto para comenzar en 2023, A los ingenieros acústicos de la NASA les gustaría probar y perfeccionar sus métodos de investigación para medir los niveles de sonido en el campo y realizar las encuestas de respuesta pública.

"Es por eso que el F / A-18 es tan importante para nosotros como herramienta. Mientras continúa la construcción del X-59, podemos usar esa maniobra de buceo para generar golpes sónicos silenciosos sobre un área específica, "Dijo Haering.

En 2011 se llevó a cabo una prueba inicial de la metodología de investigación utilizando el F / A-18 con la ayuda de la comunidad militar que vive en la base de la Base de la Fuerza Aérea Edwards en California.

El proyecto Waveforms and Sonic boom Perception and Response recopiló datos de un grupo selecto de más de 100 residentes voluntarios sobre sus actitudes individuales hacia los boom sónicos producidos por el F / A-18 en un vuelo supersónico sobre Edwards.

Galveston, Oh, Galveston

Ahora los investigadores quieren llevar el espectáculo a la carretera y probar lo mismo en una comunidad que no está acostumbrada a los estallidos sónicos que suenan regularmente en un día determinado como lo hace la comunidad de Edwards.

Usando el F / A-18 y su capacidad para apuntar golpes sónicos silenciosos a un área específica, equipos de Armstrong, Centro de Investigación Langley en Virginia, y Johnson Space Center en Texas, junto con socios de la industria, planean realizar una serie de vuelos de recopilación de datos sobre Galveston, Texas, en noviembre de 2018.

Se eligió la ciudad de la Costa del Golfo porque estaba al lado del Golfo de México, lo que permite que el F / A-18 mantenga sus explosiones sónicas más fuertes (cerca del punto de inmersión) en el mar, mientras lanza los golpes sónicos más silenciosos (muy por delante del punto de inmersión) en Galveston.

Se solicitarán al menos 500 residentes voluntarios para que proporcionen información a un sitio web seguro sobre lo que han escuchado. si algo, y lo que sintieron sobre el sonido.

Al mismo tiempo, Los sensores de audio colocados estratégicamente alrededor de la ciudad proporcionarán a los investigadores una medida de la verdad científica sobre lo fuerte que era realmente el ruido.

"Nunca sabremos exactamente lo que todos escucharon. No tendremos un monitor de ruido en su hombro dentro de su casa. Pero nos gustaría al menos tener una estimación del rango de niveles de ruido que realmente escucharon, "dijo Alexandra Loubeau, Líder del equipo de la NASA para la investigación de respuesta de la comunidad del boom sónico en Langley.

Los investigadores tienen en mente un nivel objetivo de decibelios percibidos para el plano X, un número que el F / A-18 también puede generar con sus inmersiones, que creen que será aceptable para la comunidad.

Los datos de práctica registrados en Galveston pueden comenzar a probar su teoría sobre cuál debería ser el nivel de ruido correcto, pero no será hasta que el X-59 comience a volar y termine su vuelo comunitario que se sacarán las conclusiones finales.

"La prueba en el otoño realmente nos ayudará a refinar cómo vamos a hacer las preguntas de la encuesta, cómo estamos haciendo las mediciones de ruido, y luego cómo estamos llevando a cabo el análisis de datos, "Dijo Loubeau.