Rewolucja w lotnictwie?

W roku 2003 odbył się ostatni lot ponaddźwiękowego odrzutowca pasażerskiego Concorde. Była to rewolucyjna maszyna, która pozwalała na przelot z Nowego Jorku do Londynu w ciągu trzech godzin. Niestety od samego początku samoloty te, budowane wspólnie przez Francję i Wielką Brytanię, budziły wiele kontrowersji. Były niezwykle hałaśliwe, pochłaniały ogromne ilości paliwa i wydzielały rekordowe ilości spalin. Gdy w roku 2000 doszło do katastrofy maszyny Concorde tuż po starcie z lotniska w Paryżu, jej los stał się przesądzony…

Tragedia na starcie

Sama katastrofa nie miała nic wspólnego z wadami konstrukcyjnymi odrzutowca ani też nie była wynikiem jakiejś awarii lub błędów pilota. Pędzący po pasie startowym samolot najechał z dużą prędkością (ok. 300 km/h) kołem głównego podwozia na pasek metalu – element konstrukcyjny silnika, który odpadł ze startującego wcześniej samolotu McDonnell Douglas DC-10 linii lotniczych Continental Airlines.

Metalowy element z DC-10 spowodował rozerwanie opony lewego koła Concorde’a. Fragmenty opony, w tym ważący ponad 4 kilogramy odłamek, uderzyły w dolną część skrzydła Concorde’a, przyczyniając się do powstania fali uderzeniowej w zbiorniku paliwa znajdującym się w jego wnętrzu. Efektem tego było rozerwanie zbiornika nad wnęką podwozia i zapalenie się maszyny.

Tragedia ta z pewnością przyspieszyła proces wycofywania Concorde’a z eksploatacji. Jednak znacznie większym problemem była hałaśliwość tej maszyny. Hałas powodowany przez samoloty poruszające się z prędkością ponaddźwiękową były zasadniczym czynnikiem, z powodu którego Concorde nie mógł latać nad lądem w trybie supersonic, co powodowało znaczną redukcję liczby tras, na których mógł działać. W zasadzie latał wyłącznie nad oceanami, a lądował na przybrzeżnych lotniskach, wcześniej wytracając szybkość przed podejściem do lądowania.

Począwszy od 2003 roku marzenia o superodrzutowcach pasażerskich zostały w pewnym sensie odłożone na półkę, ale nie do końca. Amerykańska agencja NASA od wielu lat eksperymentuje z prototypem samolotu, który ma docelowo podróżować z prędkością trzykrotnie większą od prędkości dźwięku (Mach 3, czyli 3700 kilometrów na godzinę). W ramach „strategii dużych prędkości” NASA bada też, czy komercyjne loty z prędkością Mach 4, czyli 5 tysięcy kilometrów na godzinę, będą mogły odbywać się w przyszłości.

Bezprecedensowa konstrukcja

NASA zakończyła niedawno budowę prototypu ponaddźwiękowego odrzutowca pasażerskiego X-59, którego konstrukcja jest pod wieloma względami bezprecedensowa. Jest to projekt samolotu eksperymentalnego, który ma na celu zbadanie efektów tzw. łamania dźwięku, czyli przekraczania prędkości dźwięku bez generowania charakterystycznego efektu niezwykle hałaśliwego wybuchu, zwanego też sonic boom. W rezultacie samolot ten mógłby potencjalnie przelatywać z prędkością naddźwiękową nad obszarami gęsto zaludnionymi, nie powodując większych zakłóceń.

Warto wspomnieć, że w celu uzyskania wysokich prędkości bez generowania wspomnianego hałasu wydłużono dziobową część maszyny, a skrzydła i stateczniki przesunięto do tyłu. Dziób samolotu zasłania pole widzenia pilota, dlatego – tak jak wcześniej było to zapowiadane – wykorzystano kamerę 4K i tzw. Enhanced Flight Vision System Collins EVS-3600, by dać możliwość załodze obserwowania terenu znajdującego się przed maszyną.

Oficjalna nazwa samolotu to X-59 QueSST, gdzie „X” oznacza, że jest to samolot eksperymentalny, a 59 to numer kolejny projektu. Natomiast QueSST to skrót od Quiet Supersonic Transport (Cichy Ponaddźwiękowy Transport). W lipcu tego roku firma Lockheed Martin zakończyła budowę prototypu X-59, a testy naziemne i pierwszy lot testowy planowane są jeszcze w tym roku. NASA chce zgromadzić wystarczającą ilość danych, by przekazać je amerykańskim organom regulacyjnym w 2027 roku.

Na razie prototyp X-59 pozostanie zaparkowany w pobliżu pasa startowego podczas testów naziemnych i wstępnych, przeprowadzanych przez Lockheed Martin. Samolot o długości 30,7 m i szerokości 29,5 m napędzany jest pojedynczym silnikiem odrzutowym, zbudowanym przez General Electric Aviation. Został zaprojektowany tak, by osiągnąć prędkość Mach 1,5. Jednak w niedalekiej przyszłości ma zyskać zdolność do latania znacznie szybciej. Przy szybkości Mach 4 lot z Nowego Jorku do Londynu trwałby nie więcej niż 90 minut.

Projekt X-59 jest częścią wysiłków badawczych mających na celu wznowienie ponaddźwiękowych lotów pasażerskich, ale ma również potencjalne zastosowania militarno-badawcze oraz technologiczne. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, od 2024 roku X-59 będzie latał nad wybranymi miastami w Stanach Zjednoczonych. Mieszkańcy będą mogli podzielić się swoimi reakcjami na dźwięk wytwarzany przez tę maszynę. Następnie dane zebrane z tych lotów zostaną udostępnione amerykańskim i międzynarodowym organom regulacyjnym.

Marcin Nowak