Experimentální letadlo schopné překonávat rychlost zvuku tiše bez sonického třesku představila v noci na sobotu našeho času americká agentura NASA.

Do letounu, který byl odhalen kalifornském Palmdale – v hangáru vývojové skupiny Skunk Works spadající pod korporaci Lockheed Martin – jsou vkládány naděje na návrat nadzvukového létání do dopravního letectví.

Drum roll please...

Meet the X-59!

Almost 100 feet long and built for quiet supersonic speed, the X-59 will transform supersonic flight and pave the way for a return to commercial supersonic flight over land. ✈️ More: https://t.co/6v1WGQfud2 pic.twitter.com/GXHVx7s4M1

— NASA Aeronautics (@NASAaero) January 12, 2024

K prvním testům má X-59 QueSST po několika odkladech vzlétnout koncem roku. A do nadzvukového provozu by se měl stroj, nazývaný „syn Concordu“, dostat kolem roku 2030.

Uslyšíme pouhé dunění

V říjnu 2003 přistál na letišti v Londýně po svém posledním letu Concorde na lince z New Yorku. Tím se uzavřela éra nadzvukových strojů v dopravním letectví. V ní jste se na druhé straně Atlantiku mohli ocitnout už za tři a půl hodiny. Při šestihodinovém časovém rozdílu jste tak vlastně přistáli dřív, než jste odletěli.

Tato éra trvala pouhých 27 let a dosud na ni žádný letoun nenavázal.

This is not a render.

This is the X-59, a single-seat X-plane aiming to reduce the sound of the sonic boom to a mere thump. It opens the possibility for commercial supersonic flights over land, which has been prohibited since 1973. Be on the lookout for first flight! pic.twitter.com/7MZQZoyVjG

— Lockheed Martin (@LockheedMartin) January 12, 2024

Jednou z překážek, která zabránila Concordu odstartovat věk nadzvukových dopravních letadel, byl ohlušující aerodynamický (sonický) třesk, který vzniká, když letoun překročí rychlost zvuku (1226 kilometrů za hodinu na úrovni hladiny moře a při teplotě 20 stupňů Celsia).

Concorde proto měl zakázáno nabírat nadzvukovou rychlost nad obydlenými oblastmi (v Evropě) nebo vůbec nad pevninou (v USA), což výrazně omezovalo jeho použití.

Nadzvukový letoun X-59 QueSST (Quiet SuperSonic Technology), označovaný jako Low Boom Flight Demonstrator (LBFD), který sestrojili konstruktéři z korporace Lockheed Martin a NASA, má zmíněný hendikep brzdící rozvoj nadzvukového létání odstranit.

Jeho design a technické uspořádání by měly vést k tomu, že se při prolomení hranice rychlosti zvuku místo aerodynamického třesku ozve pouze sotva slyšitelný zvuk, který NASA na svém webu popisuje jako „sonické dunění“ („sonic thump“).

Konstruktéři na základě zkoušek v laboratořích tvrdí, že to bude hluk srovnatelný s bouchnutím dveřmi od auta, tedy okolo úrovně 75 decibelů.

Aerodynamika na prvním místě

Příčinou sonického třesku je rázová vlna, kterou letoun vytváří, když rychlost zvuku překoná. Na zemi můžeme tento třesk slyšet také při prásknutí biče, protože konec biče je schopen pohybovat se rychleji než zvuk.

X-59 All The Time: Let's flex.

The X-59, aiming to quiet the sonic boom, underwent ground testing at our Fort Worth facility. The tests ensured that the aircraft could endure the strain of supersonic flight over land. pic.twitter.com/h1ZPTroRu4

— Lockheed Martin (@LockheedMartin) January 8, 2024

Protáhlý tvar X-59 má vytvořit pozvolnější tvar vlny, která vás neohluší, vyvine pouze nepatrný tlak na ušní bubínky.

Geometrie letounu je do posledního detailu podřízena aerodynamice, která má zajistit nízkou spotřebu a tichý provoz. Vyznačuje se ostrou a prodlouženou příďovou částí.

Kromě hlavního semidelta křídla má letoun šípovité kachní plochy, které se nacházejí na konci první poloviny trupu, a klasické plovoucí vodorovné ocasní plochy i jednu svislou ocasní plochu, na jejímž vrcholu jsou další menší vodorovné ocasní plochy.

Nákresy X-59 s hlavními parametry. | zdroj: NASA/volné dílo

Pohonnou jednotkou je motor General Electric F414-GE-100. Je umístěn v ocasní části letounu, nasávací otvor se nachází na vrchní straně trupu.

Piloti nebudou mít z kokpitu přímý výhled dopředu. Jejich kabina ani není vybavena čelním sklem.

Letoun dostal systém, který NASA nazývá „vnějším viděním“ (External Vision System, XVS). Je to uzavřený videosystém sestávající z kamery směřující dopředu a displeje umístěného v kokpitu před pilotem letounu X-59.

„Vyspělý systém XVS využívá vlastní software pro zpracování obrazu a kamerové systémy, které vytvářejí rozšířenou realitu pilota X-59 při pohledu dopředu spolu s grafickými překryvy důležitých letových údajů,“ píše NASA na svém webu.

Z rozměrů X-59 je patrné, že je to demonstrátor. Má daleko do dopravního letounu, připomíná stíhačku. Pokud by měl létat na běžných linkách, musel by doznat značných změn.

X-59 nebude oslňovat cestovní rychlostí. Syn Concordu dosáhne rychlosti Mach 1,4 (1488 kilometrů za hodinu), což je o více než půl Machu míň než Concorde. Bude však nejen výrazně tišší, ale také mnohem úspornější, což je v době zrychlující klimatické změny pokládáno za veledůležité.

Blíží se klíčové testy

Po několika testech na ranveji teď vybere tým NASA QueSST několik obcí, nad kterými bude letoun X-59 létat. Jeho přechod do nadzvukové rychlosti budou posuzoval uši lidí a snímat citlivá měřící zařízení na zemi. Konstruktéři jsou přesvědčeni, že se při nich potvrdí výpočty a testy z laboratoří.

Údaje shromážděné během těchto letů budou předány leteckým úřadům, které by mohly pro dopravní letouny konstrukce QueSST zrušit současný zákaz nadzvukových letů dopravních letadel nad pevninou.

„V posledních desetiletích jsme trochu uvízli s našimi dopravními letadly na rychlosti asi 0,8 Mach, takže je načase začít létat rychleji. S X-59 jsme připraveni prolomit zvukovou bariéru,“ cituje magazín IFL Science Petera Coena, manažera NASA pro projekt X-59 QueSST.