X-59 NASA zbliża się do pierwszego lotu z prędkością gwarantującą bezpieczeństwo

W miarę jak unikatowy, cichy, naddźwiękowy samolot badawczy NASA X-59 zbliża się do pierwszego lotu, zespół NASA analizuje każdy etap, od kołowania i startu, przez przelot, aż po lądowanie – a jego decyzje kierują się przede wszystkim bezpieczeństwem.

Pierwszy lot będzie wykonany na niższej wysokości, z prędkością około 385 km/h, w celu sprawdzenia integracji systemów. Rozpocznie on fazę testów w locie, skoncentrowaną na weryfikacji zdatności do lotu i bezpieczeństwa konstrukcji. Podczas kolejnych lotów testowych X-59 będzie wznosił się wyżej i latał szybciej, ostatecznie przekraczając prędkość dźwięku. Samolot został zaprojektowany do lotu naddźwiękowego, generując cichy, a nie głośny huk.

Aby zapewnić, że pierwszy lot – i każdy kolejny – rozpocznie się i zakończy bezpiecznie, inżynierowie wyposażyli samolot w wielowarstwowe zabezpieczenia.

System Instrumentacji Testów Lotniczych (FTIS) X-59 pełni funkcję jednego z głównych systemów archiwizacji danych, gromadząc i przesyłając dane audio, wideo, z czujników pokładowych oraz informacje awioniczne. Wszystkie NASA będzie śledzić przez cały okres eksploatacji samolotu.

„Rejestrujemy na pokładzie 60 różnych strumieni danych obejmujących ponad 20 000 parametrów” – powiedział Shedrick Bessent, inżynier ds. instrumentów pomiarowych NASA X-59. „Zanim jeszcze wystartujemy, pociesza nas świadomość, że system ma już za sobą ponad 200 dni pracy”.

Dzięki testom naziemnym i ewaluacjom systemu, w ciągu 237 dni rejestracji wygenerowano już ponad 8000 plików. Ten zapis stanowi szczegółową historię, która pomaga inżynierom weryfikować gotowość samolotu do lotu.

„W tym samolocie jest mnóstwo nowych technologii, a jeśli system taki jak FTIS może nam trochę ulżyć, pokazując, co działa – z niezawodnością i spójnością – to zmniejsza to stres i niepewność” – powiedział Bessent. „Myślę, że to pomaga projektowi tak samo, jak naszemu zespołowi”.

Samolot wykorzystuje również cyfrowy system sterowania elektronicznego (fly-by-wire), który utrzymuje stabilność samolotu i ogranicza niebezpieczne manewry. Opracowany po raz pierwszy w latach 70. w Centrum Badawczym Lotów im. Armstronga NASA w Edwards w Kalifornii, cyfrowy system sterowania elektronicznego zastąpił dotychczasowy sposób pilotowania samolotów, odchodząc od tradycyjnych linek i bloczków na rzecz komputerowego sterowania lotem i siłowników.

W X-59 sygnały pilota – takie jak ruch drążka sterowego lub przepustnicy – ​​są przetwarzane na sygnały elektroniczne i dekodowane przez komputer. Sygnały te są następnie przesyłane światłowodami na powierzchnie samolotu, takie jak skrzydła i ogon.

Dodatkowo, samolot korzysta z wielu komputerów, które wzajemnie się uzupełniają i zapewniają działanie systemu. W przypadku awarii jednego z nich, kontrolę przejmuje drugi. To samo dotyczy układów elektrycznych i hydraulicznych, które również posiadają niezależne systemy rezerwowe, zapewniające bezpieczny lot samolotu.

Akumulatory pokładowe podtrzymują układy hydrauliczne i elektryczne X-59, a akumulatory termiczne napędzają pompę elektryczną zasilającą układ hydrauliczny. Silnik rezerwowy jest wyposażony w system awaryjnego rozruchu, który wykorzystuje hydrazynę, wysoce reaktywne paliwo ciekłe. W mało prawdopodobnym przypadku utraty mocy, system hydrazyny uruchomiłby silnik w locie. System ten pomógłby przywrócić moc, umożliwiając pilotowi ustabilizowanie lub odzyskanie kontroli nad samolotem.

Środki bezpieczeństwa

Za każdym z tych systemów stoi zespół inżynierów, techników, ekspertów ds. bezpieczeństwa i zapewnienia jakości oraz innych osób. W skład zespołu wchodzi szef załogi odpowiedzialny za konserwację samolotu i zapewnienie jego gotowości do lotu.

„Staram się zawsze podejść i uścisnąć dłoń szefowi załogi” – powiedział Nils Larson, główny pilot doświadczalny X-59 w NASA. „Ponieważ to nie jest twój samolot – to samolot szefa załogi – i powierza ci go. Po prostu pożyczasz go na godzinę lub dwie, a potem go odwozisz i przekazujesz”.

Larson, który ma zostać pilotem pierwszego lotu, prawdopodobnie pożyczy samolot tylko od szefów załogi X-59 – Matta Arnolda z firmy Lockheed Martin, wykonawcy X-59, i Juana Salazara z NASA – ale wiele systemów bezpieczeństwa samolotu zostało zaprojektowanych specjalnie z myślą o ochronie pilota w locie.

System podtrzymywania życia X-59 został zaprojektowany tak, aby dostarczać tlen przez maskę pilota, kompensując obniżone ciśnienie atmosferyczne na wysokości przelotowej samolotu wynoszącej 55 000 stóp (16 000 metrów) – ponad dwukrotnie wyższej niż w typowych samolotach pasażerskich. Aby wytrzymać lot na dużej wysokości, Larson będzie również nosić kombinezon przeciwciśnieniowy, podobny do tego, który noszą piloci myśliwców.

W mało prawdopodobnym przypadku, gdy zajdzie taka potrzeba, X-59 będzie również wyposażony w fotel katapultowy i osłonę kabiny zaadaptowane z samolotu szkoleniowego T-38 Sił Powietrznych USA, które są wyposażone w niezbędne wyposażenie, takie jak apteczka pierwszej pomocy, radio i woda. Ze względu na rygorystyczny projekt, konstrukcję i testy X-59, fotel katapultowy jest środkiem bezpieczeństwa.

Wszystkie te systemy tworzą sieć bezpieczeństwa, dodając pilotowi i inżynierom pewności siebie w miarę zbliżania się do kolejnego kamienia milowego – pierwszego lotu.

„Latanie czymś nowym wymaga dużego zaufania” – powiedział Larson. „Ufasz inżynierom, konserwatorom, projektantom – każdemu, kto miał styczność z samolotem. A jeśli nie czuję się komfortowo, nie wsiadam. Ale jeśli ufają samolotowi i ufają mi, to jestem w pełni zaangażowany”.