美國國家航空航天局（NASA）近日成功完成了X-59驗證機的發(fā)動機性能測試，這一舉措標志著NASA在解決超音速飛機音爆問題上邁出了重要一步。X-59驗證機的設計初衷，正是為了緩解超音速飛行時產(chǎn)生的強烈音爆，這一困擾地面居民多年的問題。
在過去幾個月里，NASA與洛克希德·馬丁公司緊密合作，對X-59驗證機上經(jīng)過特別改裝的F414-GE-100引擎進行了全面測試。測試期間，發(fā)動機表現(xiàn)穩(wěn)定，不僅成功獲取了平穩(wěn)且持續(xù)的氣流，還與先前的風洞測試結果高度一致。測試過程中未發(fā)現(xiàn)任何結構問題或過度振動，發(fā)動機及需要冷卻的飛機部件均得到了有效降溫。
音爆，這一由飛機超音速飛行時產(chǎn)生的氣壓波合并形成的沖擊波，往往伴隨著巨大的爆裂聲，足以驚擾地面居民，甚至震碎窗戶。因此，自1973年起，美國聯(lián)邦航空管理局便禁止非軍用飛機在陸地上空進行超音速飛行。盡管協(xié)和式飛機曾試圖引領商業(yè)超音速旅行的潮流，但由于燃油效率低下、運營成本高昂以及持續(xù)的噪聲投訴，這款飛機最終于2003年退役。
在測試過程中，NASA還發(fā)布了一系列精彩的視頻，展示了X-59驗證機的各項系統(tǒng)測試情況。從液壓系統(tǒng)、電氣和環(huán)境控制系統(tǒng)的檢查，到油門測試及加力燃燒室的最大功率運行，每一步都經(jīng)過了嚴格檢驗。特別是發(fā)動機尾焰形成的“沖擊鉆石”圖案，更是讓人嘆為觀止，這是發(fā)動機噴嘴以超音速噴出的廢氣在壓縮和膨脹過程中形成的駐波。
X-59驗證機的設計獨特，外形酷似一根細長的針，旨在以最小的擾動穿過空氣。其長度為30米，高度為4.27米，翼展為9米。這種細長設計不僅減少了流經(jīng)地面的壓力變化，還將傳統(tǒng)的音爆減弱為更為柔和的音震。NASA工程師形象地比喻說，X-59驗證機的聲音就像關車門的聲音一樣輕微。
為了實現(xiàn)這一目標，X-59驗證機的發(fā)動機被特別安裝在飛機頂部，從而有效降低了飛機傳到地面的噪音量。這一創(chuàng)新設計無疑為超音速飛行的未來發(fā)展開辟了新的道路。
與此同時，私營企業(yè)也在積極努力復興超音速飛行。航空航天公司Boom Supersonic的XB-1驗證機在今年1月下旬成功完成了首次試飛，期間三次實現(xiàn)了超音速飛行。這一成就無疑為超音速飛行的復興注入了新的活力。
然而，X-59驗證機的首飛時間尚未確定。NASA在最近發(fā)布的新聞稿中表示，仍需要進行更多測試，包括電磁干擾測試、數(shù)據(jù)處理測試以及滑行測試等。這些測試對于確保飛機的安全運行至關重要。
一旦X-59驗證機成功實現(xiàn)首飛，NASA將對其進行一系列嚴格測試，重點評估“音震”的地面感知強度。這些測試預計將持續(xù)到2027年，但具體時間將取決于飛機的實際升空時間。可以預見的是，X-59驗證機的成功將為超音速飛行的未來發(fā)展奠定堅實基礎。
X-59驗證機的設計和技術突破也將為其他領域的航空研究提供寶貴經(jīng)驗。隨著技術的不斷進步和創(chuàng)新，我們有理由相信，未來的超音速飛行將更加安全、高效且環(huán)保。
