A NASA tem muita experiência no desenvolvimento de aeronaves supersônicas. De fato, testar embarcações supersônicas foi como a NASA começou, quando ainda era conhecida como Comitê Consultivo Nacional de Aeronáutica (NACA). Começando com o Bell X-1, a tradição de usar aviões X e outras aeronaves experimentais continua e progrediu para scramjets hipersônicos e aviões espaciais (como o X-37).
E agora, pela primeira vez em décadas, a NASA procura desenvolver uma nova aeronave supersônica. Porém, enquanto aeronaves anteriores foram desenvolvidas com o objetivo de quebrar recordes de velocidade, o objetivo deste último avião X é criar um transporte supersônico silencioso (QueSST). A NASA espera que esta nave forneça dados cruciais que possam permitir o desenvolvimento de viagens aéreas supersônicas comerciais por terra.
Para esse fim, a NASA concedeu um contrato de US $ 247,5 milhões à Lockheed Martin Aeronautics Company em 2 de abril para construir o avião X e entregá-lo ao Armstrong Flight Research Center da agência na Califórnia até o final de 2021. Como Jaiwon Shin, administrador associado da NASA em aeronáutica, indicado em um comunicado de imprensa recente da NASA, este projeto é como revisitar os velhos tempos da pesquisa da NASA.
"É super emocionante voltar a projetar e pilotar aviões X nessa escala", disse ele. "Nossa longa tradição de resolver as barreiras técnicas do voo supersônico para beneficiar a todos continua".
No passado, havia vôos comerciais supersônicos, para pessoas que podiam pagar pelo menos. Estes incluíram o Concorde Britânico-Francês (que operou até 2003) e o Tupolev russo Tu-144 (aposentado em 1983). No entanto, essas embarcações eram incapazes de realizar vôos supersônicos por terra, por causa de como quebrar a barreira do som geraria um boom sônico - que é extremamente alto e potencialmente prejudicial.
Como resultado, os regulamentos atuais da Federal Aviation Administration (FAA) proíbem vôos supersônicos por terra. O objetivo desta aeronave mais recente - conhecida como Demonstrador de voo com lança baixa - é realizar vôos supersônicos que criam barulhos sônicos tão silenciosos que serão praticamente imperceptíveis para as pessoas no solo. A chave é como o casco de formato exclusivo do plano X gera ondas de choque supersônicas.
Com projetos de aeronaves convencionais, as ondas de choque se fundem à medida que se expandem para longe do nariz e cauda do avião, resultando em duas explosões sônicas distintas. Por outro lado, o design do casco do avião X envia ondas de choque para longe da aeronave de uma maneira que as impede de se unirem. Em vez disso, ondas de choque muito mais fracas são enviadas ao solo que seriam ouvidas como uma série de pancadas suaves.
Desde a década de 1960, a NASA vem testando a idéia usando veículos como o caça F-5E Tiger II. Essa aeronave, que realizou voos de teste em 2003-2004 como parte do programa Shaped Sonic Boom Demonstration da NASA, tinha um nariz de formato único e demonstrou que a teoria de redução de boom era sólida. Testes de voo mais recentes, testes de túnel de vento e ferramentas avançadas de simulação em computador também indicaram que a tecnologia funcionará.
Como Peter Coen, gerente de projetos de tecnologia supersônica comercial da NASA, declarou:
"Atingimos esse marco importante apenas por causa do trabalho que a NASA liderou com seus muitos parceiros de outras agências governamentais, a indústria aeroespacial e instituições acadêmicas com visão de futuro em todos os lugares".
A configuração do avião X será baseada em um projeto QueSST que a Lockheed Martin desenvolveu em 2016 em parceria com a NASA e que concluiu os testes em um túnel de vento no Glenn Research Center da NASA em 2017. A aeronave proposta medirá 28,65 metros (94 pés) de comprimento, terá uma envergadura de 9 metros (29,5 pés) e um peso de decolagem de 14.650 kg (32.300 libras).
Com base no design da empresa, o avião X será acionado por um único motor General Electric F414, o mesmo usado pelos caças F / A-18E / F. Ele será pilotado por um único piloto e terá uma velocidade máxima de Mach 1,5 (1590 km; 990 mph) e uma velocidade de Mach 1,42 (1513 km; 940 mph) a uma altitude de cruzeiro de 16764 metros (55.000 pés).
Como Shin indicou, o desenvolvimento do plano X é um esforço conjunto que envolve todos os centros de pesquisa aeronáutica da NASA:
“Há muitas pessoas na NASA que se esforçaram ao máximo para nos levar a esse ponto. Graças ao trabalho deles até agora e ao futuro, seremos capazes de usar esse plano X para gerar os dados de resposta da comunidade coletados cientificamente, críticos para mudar as regras atuais para transformar a aviação! ”
O programa está dividido em três fases, que estão programadas para serem executadas de 2019 a 2025. A Fase Um, que ocorrerá de 2019 a 2021, consistirá em uma revisão crítica do projeto em preparação para a construção. Se for bem-sucedida, a construção começará nas instalações da Lockheed Martin em Skunk Work, em Palmdale, seguida por uma série de voos de teste e culminará com a entrega da nave à NASA.
A Fase Dois, programada para começar em 2022, consistirá na NASA pilotando o avião X na faixa de testes supersônicos sobre a Base da Força Aérea de Edwards, no sul da Califórnia, para verificar se é seguro para operações no Sistema Nacional de Espaço Aéreo. A Fase Três, que vai de 2023 a 2025, consistirá nos primeiros vôos de teste de resposta da comunidade (realizados a partir da Base da Força Aérea de Armstrong), seguidos por outros vôos de teste em quatro a seis cidades dos EUA.
Os dados coletados desses testes de resposta da comunidade serão entregues à FAA e à Organização Internacional de Aviação Civil (ICAO) - atualmente direcionada para entrega em 2025 - para que eles possam adotar novas regras com base nos níveis sonoros percebidos. Se o Demonstrador de Vôo de Barreira Baixa provar ser eficaz, voos supersônicos comerciais por terra podem finalmente se tornar viáveis.
E não deixe de apreciar este vídeo do desenvolvimento do avião X, cortesia da NASA:
