NASA виміряє вплив вологості на ударні хвилі

Фахівці найближчим часом приступлять до випробувальних польотів дослідного винищувача F/A-18 Hornet, в ході яких планується виміряти вплив вологості повітря на інтенсивність ударних хвиль, що утворюються при польоті літака на надзвуковій швидкості. Як пише Aviation Week, дослідження проводитимуться на «Космічному узбережжі», прибережному районі Флориди навколо Космічного центру Кеннеді і станції ВПС США «Мис Канаверал».

При польоті на надзвуковій швидкості на поверхні планера літака утворюються турбулентні потоки. На них припадає до 50 відсотків аеродинамічного опору при польоті на швидкості, що перевищує швидкість звуку. При цьому в місцях, де ламінарна течія переходить у турбулентну, можуть утворюватися ударні хвилі, які спостерігач на землі може сприймати як вибух. Вважається, що на інтенсивність ударних хвиль впливають кілька факторів, включаючи геометричну форму планера, атмосферний тиск, температуру повітря і вологість.

Дослідження впливу вологості на інтенсивність ударних хвиль проводитимуться в рамках масштабного проекту NASA з розробки демонстратора технологій «тихого» надзвукового пасажирського літака. Під час майбутніх досліджень винищувач F/A-18 буде виконувати польоти з Дейтона-Біч. У польоті літак буде підніматися на висоту 12,5 тисячі метрів, а при підльоті до Космічного центру Кеннеді - робити «нирок» на висоту 9,8 тисячі метрів з одночасним розгоном до надзвукової швидкості. При цьому ударні хвилі від літака реєструватимуться спеціальним обладнанням у космічному центрі.

Для запису та аналізу сприйманого рівня шуму надзвукового винищувача будуть використовуватися мікрофонні збірки, встановлені обабіч пускового майданчика ракет 39B. Одночасно на висоті 4,3 тисячі метрів над Космічним центром Кеннеді буде кружляти пілотований планер TG-14. На ньому також будуть встановлені мікрофони. За підсумками вимірювань вчені мають намір визначити, як змінюється інтенсивність ударних хвиль у міру їх проходження до поверхні землі.

У березні поточного року стало відомо, що NASA має намір у 2018 році укласти з американською компанією Lockheed Martin контракт на складання першого прототипу перспективного «тихого» надзвукового пасажирського літака, розробка якого ведеться за проектом QueSST. У 2019 році американське агентство планує провести критичний розгляд проекту літака, а в 2020-му - вперше підняти апарат у повітря. Після першого польоту будуть проводитися додаткові льотні випробування нового літака, а в 2021 році фахівці приступлять до перших оціночних польотів QueSST.

Перспективний «тихий» надзвуковий літак буде виконаний однодвигуним. Його довжина складе 28,7 метра. Він отримає планер, фюзеляж і крило якого зовні нагадують перевернутий літак. На QueSST встановлять звичайні вертикальний кіль і горизонтальні рулі для маневрування на малій швидкості польоту. На верхівці кіля буде встановлено маленьке Т-подібне оперення, яке буде «розбивати» ударні хвилі від носової частини і ліхтаря кабіни пілотів.

Носова частина літака буде значно подовжена для зменшення лобового опору і зменшення числа перепадів на планері, де можуть утворюватися ударні хвилі. Довгий ніс буде істотно обмежувати видимість з кабіни. Візуальне орієнтування при зльоті, посадці і маневруванні по злітно-посадковій смузі льотчики будуть виробляти за зображеннями, одержуваними від носової телевізійної камери високої чіткості.