Máy bay thử nghiệm X-59 của NASA đang tiến triển nhanh hơn trong chiến dịch thử nghiệm, đưa mẫu trình diễn siêu thanh êm này tới gần ngày nó cuối cùng cất cánh từ một đường băng ở California. Chiếc máy bay này, được chế tạo để chứng minh rằng bay siêu thanh không nhất thiết phải kèm theo tiếng nổ lớn đủ để làm rung cửa sổ, đã trải qua một loạt thử nghiệm trên mặt đất để mở đường cho chuyến bay đầu tiên của nó.

Nếu chương trình thực hiện được lời hứa của nó, chúng ta có thể chứng kiến một tương lai nơi các máy bay thương mại băng qua đất nước với tốc độ mà hành khách chưa từng trải nghiệm kể từ khi Concorde nghỉ khai thác năm 2003.

X-59 được chế tạo để làm gì

X-59 nằm ở trung tâm sứ mệnh Quesst của NASA, viết tắt của Quiet SuperSonic Technology. Skunk Works thuộc Lockheed Martin đã chế tạo chiếc máy bay này tại cơ sở của họ ở Palmdale, California theo hợp đồng được trao vào năm 2018. Mục tiêu nghe có vẻ đơn giản về mặt ý tưởng nhưng khó thực hiện. Các kỹ sư muốn bay nhanh hơn tốc độ âm thanh trong khi tạo ra âm thanh trên mặt đất gần giống một tiếng đập nhẹ hơn là tiếng nổ siêu thanh cổ điển.

Chiếc máy bay được thiết kế bay hành trình ở khoảng Mach 1.4, tức khoảng 925 mph, ở độ cao gần 55.000 feet. Hình dạng của nó là yếu tố then chốt. Mũi dài, thon chiếm gần một phần ba tổng chiều dài máy bay, là một đặc điểm nhằm ngăn các sóng xung kích phát ra từ khung máy bay hội tụ thành một tiếng nổ lớn duy nhất. Thay vào đó, các sóng xung kích giữ tách rời nhau, tạo ra thứ NASA mô tả là một tiếng "thump" siêu thanh êm hơn.

Vì mũi máy bay che khuất tầm nhìn trực tiếp từ buồng lái, phi công phải dựa vào hệ thống tầm nhìn ngoài. Một màn hình 4K trước mặt phi công ghép các hình ảnh từ camera hướng về phía trước lại với nhau, giúp tổ lái có bức hình rõ ràng về phía trước.

{{AD}}

Các thử nghiệm đang tăng tốc

X-59 đã đẩy nhanh tiến độ chuỗi thử nghiệm trước chuyến bay tại Armstrong Flight Research Center của NASA và tại cơ sở Lockheed Martin ở Palmdale. Nhóm đã thực hiện chạy động cơ, kiểm tra can nhiễu điện từ và đánh giá cấu trúc để xác nhận máy bay hoạt động như dự đoán.

Các cột mốc gần đây bao gồm thử nghiệm lăn ở tốc độ thấp, nơi máy bay di chuyển bằng chính lực đẩy của nó trên đường băng lần đầu tiên. Những thử nghiệm đó cho phép các kỹ sư kiểm chứng hệ thống lái, phanh và xử lý mặt đất trước khi đưa máy bay lên tốc độ cao hơn. Thử nghiệm lăn tốc độ cao là bước tiếp theo trong lịch trình, tiếp theo là chuyến bay đầu tiên được trông đợi từ lâu.

NASA chưa chốt ngày cụ thể cho chuyến bay đầu tiên đó, nhưng các quan chức cho biết nó nên diễn ra trước cuối năm 2025. Mỗi thử nghiệm mặt đất thành công đều giảm bớt sự không chắc chắn trong tiến trình và mang lại cho đội dự án thêm sự tự tin về tình trạng sẵn sàng của máy bay.

{{REC}}

Cách nhiệm vụ sẽ tiến hành

Khi X-59 cất cánh, chiến dịch thử nghiệm sẽ được tiến hành theo từng giai đoạn. Những chuyến bay ban đầu sẽ tập trung vào đảm bảo khả năng bay cơ bản, dần dần mở rộng vùng hoạt động để xác nhận máy bay xử lý như mô hình dự đoán. Sau đó các kỹ sư sẽ đưa X-59 vượt qua rào cản âm thanh và đo đạc đặc trưng âm học mà nó tạo ra.

Sau khi NASA xác thực hiệu suất của máy bay, cơ quan này dự định bay X-59 qua một số cộng đồng được chọn ở Hoa Kỳ. Cư dân dưới mặt đất sẽ được yêu cầu chia sẻ phản ứng của họ đối với những âm thanh họ nghe thấy. Phản hồi đó, kết hợp với các phép đo từ cảm biến, sẽ tạo thành bộ dữ liệu mà NASA chuyển cho Federal Aviation Administration và các cơ quan quản lý quốc tế.

Quy định hiện hành, có hiệu lực tại Hoa Kỳ từ năm 1973, cấm bay siêu thanh dân dụng trên đất liền. Chương trình X-59 nhằm cung cấp cho các cơ quan quản lý bằng chứng cần thiết để thay thế lệnh cấm toàn diện đó bằng một tiêu chuẩn dựa trên mức ồn. Nếu thay đổi đó xảy ra, các nhà sản xuất có thể thiết kế máy bay chở khách siêu thanh đáp ứng các ngưỡng tiếng ồn được định nghĩa thay vì phải đối mặt với lệnh cấm hoàn toàn.

Tại sao điều này quan trọng đối với ngành

Một số công ty tư nhân đang theo dõi chặt chẽ chương trình X-59. Ví dụ, Boom Supersonic đang phát triển chiếc Overture với kế hoạch cho các tuyến siêu thanh xuyên đại dương. Việc nới lỏng quy định bay trên đất liền sẽ mở rộng đáng kể thị trường tiềm năng cho bất kỳ máy bay thương mại siêu thanh tương lai nào, cho phép các cặp thành phố nội địa mà hiện nay phải sử dụng chuyến bay dưới tốc độ âm thanh.

Bản thân X-59 không phải là một nguyên mẫu máy bay chở khách. Nó là một nền tảng nghiên cứu một chỗ ngồi với nhiệm vụ cụ thể: thu thập dữ liệu. Nhưng công nghệ mà nó xác thực, đặc biệt là việc tạo hình thân máy bay nhằm kiểm soát sự hình thành sóng xung kích, có thể ảnh hưởng tới thế hệ thiết kế thương mại tiếp theo.

{{AD}}
 

Lộ trình phía trước

Nhịp độ hoạt động gần đây cho thấy chương trình đã vượt qua nhiều rào cản kỹ thuật đã làm trì hoãn các mốc trước đó. X-59 ban đầu dự kiến bay vào năm 2021, nhưng các thách thức kỹ thuật, chậm trễ giao linh kiện và sự phức tạp khi tích hợp các hệ thống mới đã đẩy lịch trình lùi lại vài năm.

Hiện nay chiếc máy bay đang ở gần thời điểm cất cánh hơn bao giờ hết. Các kỹ sư đã kích hoạt afterburner trong các lần chạy trên mặt đất, hoàn thành các thử nghiệm va chạm với chim trên các thành phần quan trọng bằng nhôm, và tiến hành các chu trình xác thực phần mềm. Mỗi thử nghiệm lại loại trừ đi một lớp rủi ro nữa.

Đối với những người đam mê hàng không, X-59 là điều hiếm có: một X-plane thực thụ theo kiểu cổ điển, được chế tạo để trả lời một câu hỏi cụ thể có thể định hình lại cách con người bay. Liệu câu trả lời đó có mở đường cho một kỷ nguyên mới của du lịch thương mại nhanh hay không còn phụ thuộc vào dữ liệu mà máy bay này còn phải thu thập. Nhưng các thử nghiệm trên đường băng ở Palmdale cho thấy bạn sẽ không phải chờ đợi lâu nữa để biết X-59 phát ra âm thanh như thế nào từ mặt đất.