เครื่องบินทดลอง X-59 ของ NASA ได้เริ่มการทดสอบการขับเคลื่อนบนพื้นที่ Air Force Plant 42 ใน Palmdale รัฐ California แล้ว ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญในภารกิจของหน่วยงานในการพัฒนาเทคโนโลยีการบินเหนือเสียงที่เงียบกว่า เครื่องบินลำนี้ได้รับการออกแบบให้ลดเสียงโซนิคบูมให้เป็นเพียงเสียงกระแทกที่นุ่มนวลกว่า ซึ่งเป็นความพยายามที่กล้าหาญในการฟื้นฟูการเดินทางเหนือเสียงเชิงพาณิชย์หลังจากที่ Concorde เกษียณไปในปี 2003
ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคของ X-59
- Enhanced Flight Vision System: กล้องความละเอียด 4K พร้อมมุมมอง 33° × 19°
- สถานที่: U.S. Air Force Plant 42, Palmdale, California
- ภารกิจ: โปรแกรม Quesst ของ NASA สำหรับการสาธิตการบินเหนือเสียงแบบเงียบ
- เป้าหมายการออกแบบ: ลดเสียงระเบิดเหนือเสียงให้เป็นเสียง "ตุบ" ที่เงียบ
 |
|---|
| เครื่องบินขับไล่สองลำที่จอดอยู่ในสถานที่แห่งหนึ่งเป็นสัญลักษณ์ของความก้าวหน้าอันล้ำสมัยในเทคโนโลยีการบินที่ X-59 มุ่งหวังจะรวบรวมไว้ |
การมองเห็นข้างหน้าถูกตัดออกโดยการออกแบบ
คุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดของ X-59 ได้จุดประกายการถกเถียงอย่างเข้มข้นในหมู่ผู้ที่ชื่นชอบการบิน นั่นคือการขาดการมองเห็นข้างหน้าอย่างสมบูรณ์ จมูกที่ยาวและแหลมของเครื่องบินปิดกั้นการมองเห็นข้างหน้าของนักบินอย่างสมบูรณ์ ทำให้ต้องพึ่งพาระบบกล้องที่ซับซ้อนสำหรับการนำทาง Enhanced Flight Vision System นี้ใช้กล้อง 4K ที่หันหน้าไปข้างหน้าพร้อมมุมมองขนาด 33 องศาคูณ 19 องศาเพื่อชดเชยการมองเห็นที่ถูกปิดกั้นในห้องนักบิน
ตัวเลือกการออกแบบนี้ช่วยขจัดความจำเป็นในการใช้วิธีแก้ปัญหาทางกลที่ซับซ้อน เช่น จมูกที่ย้อยลงของ Concorde ซึ่งต้องเอียงลงข้างล่างระหว่างการลงจอดเพื่อให้นักบินมองเห็นได้ อย่างไรก็ตาม มันทำให้เกิดคำถามด้านความปลอดภัยที่สำคัญเกี่ยวกับสถานการณ์ที่กล้องเสียหาย ขั้นตอนฉุกเฉินน่าจะเกี่ยวข้องกับการลงจอดโดยใช้เครื่องมือเท่านั้น หรืออาจใช้ระบบการดีดตัวออก แม้ว่าขั้นตอนเฉพาะจะยังคงเป็นความลับในคู่มือการบินของเครื่องบิน
Enhanced Flight Vision System: ระบบนำทางที่ใช้กล้องซึ่งแทนที่การมองเห็นข้างหน้าแบบดั้งเดิมด้วยจอแสดงผลดิจิทัล
ความกังวลเรื่องการกระจายน้ำหนักและความเสถียร
สัดส่วนที่ผิดปกติของ X-59 ได้สร้างการถกเถียงทางเทคนิคอย่างมาก จมูกที่ยื่นออกมาของเครื่องบินสร้างความท้าทายด้านการกระจายน้ำหนักที่ไม่เหมือนใคร โดยห้องนักบินตั้งอยู่ข้างหน้าล้อจมูกเล็กน้อยและอยู่ห่างจากปลายเครื่องบินเป็นระยะทางมาก แม้จะมีความกังวลเริ่มแรกเกี่ยวกับการมีน้ำหนักด้านเครื่องยนต์มากเกินไป แต่ผู้เชี่ยวชาญด้านการบินสังเกตว่ากรวยจมูกที่ยาวออกไปน่าจะกลวงและมีน้ำหนักเบา ได้รับการออกแบบมาเพื่อควบคุมการไหลของอากาศเป็นหลักมากกว่าการบรรจุอุปกรณ์หนัก
ความเสถียรของเครื่องบินอาศัยครีบหางขนาดใหญ่และเทคโนโลยี fly-by-wire ในการจัดการกับแรงอากาศพลศาสตร์ที่เกิดจากพื้นผิวด้านหน้าขนาดใหญ่ สิ่งนี้แสดงถึงการเบี่ยงเบนจากการออกแบบเครื่องบินแบบดั้งเดิม ซึ่งจุดศูนย์ถ่วงมักจะอยู่ข้างหน้าจุดศูนย์กลางอากาศพลศาสตร์ของปีกเล็กน้อย
 |
|---|
| การจัดการเทคโนโลยีอย่างระมัดระวังในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้ เน้นย้ำถึงความท้าทายด้านวิศวกรรมที่เผชิญในการพัฒนาโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ของ X-59 |
การถกเถียงเรื่องการบินเหนือเสียงเชิงพาณิชย์ทวีความรุนแรงขึ้น
ความก้าวหน้าของ X-59 ได้จุดประกายการถกเถียงอย่างหลงใหลเกี่ยวกับอนาคตเชิงพาณิชย์ของการบินเหนือเสียงอีกครั้ง ความยากลำบากทางการเงินของ Concorde ทำหน้าที่เป็นเรื่องเล่าเตือนใจ แม้จะดำเนินการมา 33 ปี แต่ก็ต้องการเงินอุดหนุนจากรัฐบาลอย่างมากตลอดระยะเวลาการให้บริการ ผู้เสียภาษีชาวฝรั่งเศสสมทบ 66 ล้านดอลลาร์สหรัฐเป็นประจำทุกปีในช่วงต้นทศวรรษ 1980 เพื่อให้บริการเหนือเสียงของ Air France ดำเนินการต่อไป
อย่างไรก็ตาม ผู้สนับสนุนสมัยใหม่โต้แย้งว่าความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอาจเปลี่ยนแปลงเศรษฐศาสตร์ได้ บริษัทอย่าง Boom Supersonic กำลังพัฒนาเครื่องบินที่มีเป้าหมายความเร็ว Mach 1.3 เหนือพื้นดิน ซึ่งช้ากว่าความสามารถ Mach 2 ของ Concorde อย่างมาก แต่อาจเงียบพอสำหรับการบินเหนือพื้นดิน ความก้าวหน้าสำคัญจะเป็นการอนุมัติด้านกฎระเบียบสำหรับการบินเหนือเสียงเหนือพื้นที่ที่มีประชากรอาศัยอยู่ ซึ่งปัจจุบันถูกห้ามในประเทศส่วนใหญ่
แม้ว่าการบินเหนือเสียงจะใช้เชื้อเพลิงได้ประสิทธิภาพน้อยกว่าเที่ยวบินปกติ 2.4 เท่า หากนั่นแปลเป็นราคาตั๋ว 2.4 เท่า ผู้คนจำนวนมากก็ยังจะจ่าย
การวิเคราะห์ตลาดชี้ให้เห็นว่านักเดินทางที่ใส่ใจเรื่องเวลาอาจยอมรับราคาพรีเมียมสำหรับเวลาการบินที่ลดลงอย่างมาก เที่ยวบินข้ามชายฝั่งของสหรัฐฯ ที่ใช้เวลาสามชั่วโมงแทนที่จะเป็นหกชั่วโมง แม้จะมีราคา 1,000 ดอลลาร์สหรัฐเทียบกับ 400 ดอลลาร์สหรัฐ ก็อาจดึงดูดนักเดินทางธุรกิจและผู้โดยสารที่มีฐานะดีที่ให้ความสำคัญกับการประหยัดเวลา
การเปรียบเทียบ Concorde กับเครื่องบินเหนือเสียงสมัยใหม่
- ความเร็ว Concorde: Mach 2.0
- เป้าหมาย Boom Supersonic: Mach 1.3 (เหนือแผ่นดิน), Mach 1.7 (เหนือมหาสมุทร)
- เงินอุดหนุน Concorde (1981): 66 ล้านดอลลาร์สหรัฐต่อปีจากรัฐบาลฝรั่งเศส
- ต้นทุนการพัฒนา: มากกว่า 2 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ (เงินดอลลาร์ช่วงทศวรรษ 1980)
 |
|---|
| งานประชุมร่วมมือแสดงให้เห็นถึงความหลงใหลในนวัตกรรมเทคโนโลยีการบิน สะท้อนการอภิปรายเกี่ยวกับอนาคตของการเดินทางเหนือเสียงเชิงพาณิชย์ |
ความท้าทายทางเทคนิคยังคงน่าเกรงขาม
นอกเหนือจากการลดเสียงรบกวนแล้ว เครื่องบินเหนือเสียงยังเผชิญกับความท้าทายด้านวิศวกรรมที่ยังคงอยู่ การระบายความร้อนของเครื่องยนต์ที่ความเร็วสูงยังคงเป็นปัญหา เช่นเดียวกับประสิทธิภาพเชื้อเพลิง วิธีการลดเสียงหลักของ X-59 เกี่ยวข้องกับการขึ้นรูปเครื่องบินให้นำคลื่นกระแทกขึ้นด้านบน แต่ปรัชญาการออกแบบนี้ลดพื้นที่ห้องโดยสารที่มีอยู่ ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับความเป็นไปได้ทางการค้า
วัสดุคอมโพสิตสมัยใหม่และการสร้างแบบจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ขั้นสูงมีข้อได้เปรียบเหนือเทคโนโลยี Concorde ยุค 1950 ซึ่งอาจทำให้เกิดการออกแบบที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นพร้อมต้นทุนการบำรุงรักษาที่ต่ำกว่า อย่างไรก็ตาม ฟิสิกส์พื้นฐานของการบินเหนือเสียงไม่ได้เปลี่ยนแปลง และความต้องการพลังงานยังคงมีมาก
การทดสอบการบินที่กำลังจะมาถึงของ X-59 จะให้ข้อมูลสำคัญสำหรับหน่วยงานกำกับดูแลที่กำลังพิจารณามาตรฐานเสียงใหม่สำหรับการบินเหนือเสียงเหนือพื้นดิน ความสำเร็จอาจปูทางสำหรับเครื่องบินโดยสารที่เร็วกว่าเสียงรุ่นใหม่ ในขณะที่ความล้มเหลวอาจทำให้การเดินทางเหนือเสียงยังคงเป็นความหรูหราเฉพาะกลุ่มสำหรับเส้นทางข้ามมหาสมุทรเท่านั้น
ขณะที่ X-59 เตรียมพร้อมสำหรับการบินครั้งแรกในอีกไม่กี่สัปดาห์ข้างหน้า อุตสาหกรรมการบินจับตาดูอย่างใกล้ชิดเพื่อดูว่าเครื่องบินที่ไม่เหมือนใครลำนี้จะสามารถแก้ปริศนาที่ท้าทายวิศวกรมาหลายทศวรรษได้หรือไม่ นั่นคือการทำให้การบินเหนือเสียงเงียบพอและประหยัดพอสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์ในวงกว้าง
อ้างอิง: NASA's X-59 Quiet Supersonic Aircraft Begins Taxi Tests