NASA開始製造超聲速X-Plane飛機
原標題：NASA開始製造超聲速X-Plane飛機
[據美國NASA網站2018年4月3日報道]陸地上空的超音速飛行以前曾因為噪音問題而受到限制，這也是導致協和式超音速客機無法吸引商業航空公司的多個因素之一。自1947年X-1飛機首次突破聲障開始，NASA（那時還是美國國家航空諮詢委員會（NACA））對音爆強度進行了多年的研究，為X-plane飛機安靜的超音速低聲爆飛行驗證鋪平道路。幾十年來，美國宇航局首次推進了有人駕駛X-plane的研製，該飛機設計從零開始，採用最新的安靜超音速技術。直到現在，NASA的航空創新者們終於為超音速飛行做好了準備，而且這次飛行還會更加安靜。NASA將通過該項目研究公眾對低聲爆的接受程度，獲取足夠的飛行試驗數據以說服適航當局解除在大陸上空進行超聲速商用飛行的禁令，從而使人類重返超聲速運輸時代。
改進的諾斯洛普F-5E噴氣機在2003年期間用於NASA的外形音爆驗證項目，該項目成功表明飛機的形狀可以用來降低超音速飛行時產生的音爆強度。
為此，NASA於2018年4月2日授予加利福尼亞州帕姆代爾的洛馬公司一項價值2.475億美元的合同，用於X-plane的研製，該飛機預計於2021年底交付加利福尼亞州阿姆斯特朗飛行研究中心。「在這樣大的規模下重新設計和飛行X-plane是非常令人興奮的，」NASA主管航空的副局長Jaiwon Shin說。「我們解決超音速飛行技術壁壘的優良傳統繼續讓人人受益。」
低空飛行驗證任務成功的關鍵是展示超音速飛行的能力，但產生的音爆是如此安靜，以致地面上的人們即使聽到音爆也幾乎不會引起注意。目前禁止在陸地上空超音速飛行的規定以飛機速度為基準，NASA打算通過飛機在美國幾個城市的飛行測試，來了解公眾對安靜超音速技術的接受度。目標是在2025年將全套社區響應數據交付給聯邦航空管理局（FAA）和國際民用航空組織（ICAO），他們可以根據這些數據制定新的可接受的商業超音速噪音標準，允許在陸地上空進行商業超音速飛行。
在這種紋影圖像中，可以看到T-38周圍形成的激波，它們從飛機上傳播出去，在地面上聽到的聲音被稱為音爆。 NASA通過這個圖像來研究激波，並研究如何降低音爆強度，使之更安靜。
X-plane設計使音爆安靜的關鍵就在於其獨特形狀的機體產生的超音速激波。在傳統的超聲速布局設計中，分別來自機頭和機尾的激波在大氣中傳播時會聚集，從而產生兩種截然不同的雷鳴般的音爆聲。X-plane布局設計使機體產生的這些激波遠離飛機，阻止它們聚集，而且機體產生的強度更弱的激波到達地面時仍然保持分開，這樣聲音傳到地面時，人們聽到的只是輕微的砰砰聲，此外，站在室外的人根本不會注意到音爆。
這個想法第一次被提出並理論化是在20世紀60年代，NASA和其他機構測試研究了多年，包括從2003年到2004年將一架F-5E虎式噴氣式戰鬥機機頭改裝成獨特形狀，證明了減少音爆的理論是合理的。
最新的風洞試驗、先進的計算機模擬工具和實際飛行測試得到的最新研究，增強了NASA對「低音爆」飛行驗證飛機設計的信心。
最近的研究核查了提高超音速飛機機翼氣動效率的方法，並試圖深入了解空氣中音爆的傳播。過去多來年裡，甚至150年前的攝影技術也用於幫助解開超音速激波的奧秘。
NASA商業超音速技術項目經理彼得·庫恩（PeterCoen）表示，他們已經達到了這個重要的里程碑，這是因為NASA與其他政府機構，航天工業和各地具有前瞻性的學術機構的許多合作夥伴一起研究的結果。
所以現在可以切割金屬下料，並開始製造。
X-plane飛機構型基於2016年授予洛克希德馬丁公司的合同研發的初步設計，飛機長28.65米（94英尺），翼展8.99米（29.5英尺），滿油起飛重量為14.651噸（32,300磅）。
在巡航高度16764米（55,000英尺）的設計速度為1.42馬赫或940英里/小時，最大速度將達到1.5馬赫或990英里/小時，由一台通用電氣F414發動機驅動（該發動機是F / A-18E / F戰鬥機的動力裝置）。
駕駛艙設計基於T-38教練機飛機（NASA的宇航員多年來一直使用該飛機進行訓練）的后座座椅，由一名飛行員駕駛。
吉姆·萊斯(Jim Less)是NASA在阿姆斯特朗的兩個主要飛行員之一，在洛克希德馬丁公司的飛行員完成首飛並確保設計是安全的之後，此架X-plane飛機將交給萊斯駕駛。
「一架超音速有人駕駛X-plane飛機！」萊斯表示，他已經迫不及待地想要得到這架飛機的操縱權。「這對我來說可能是一次難得的機會，我們都非常興奮。」
萊斯是低音爆飛行驗證飛機的副駕駛員，當飛機還在研製中時，他和他的老闆，首席飛行員尼爾斯·拉森(Nils Larson)已經為駕駛艙的設計和用于飛行訓練的模擬器的研發提供了一些建議。
NASA試飛員吉姆·萊斯(Jim Less)表示，在試飛員的職業生涯中，他能參與從設計階段到飛行階段以及整個項目的整個生命周期的所有事情，這是非常罕見的。該項目分為三個階段，暫定時間表如下：
第一階段，2019年NASA對低音爆X-plane飛機布局進行關鍵設計評審，如果評審通過將進入最終的製造和組裝階段，2021年位於帕姆代爾的洛馬公司臭鼬工廠完成飛機製造工作，並進行一系列試飛鑒定，驗證飛機的飛行安全並滿足NASA的所有性能要求，然後正式交付給NASA。
第二階段， 2022年NASA在愛德華茲基地進行X-plane的超音速測試飛行，以證明安靜的超音速技術符合設計預期，其性能完善，在國家空域系統中可安全運營。
第三階段， 2023年至2025年，從阿姆斯特朗開始第一次社區響應測試飛行，後續將在美國4至6個城市舉行社區測試活動。
NASA的所有航空研究中心都參與了低音爆飛行驗證任務，其中包括製造驗證飛機和社區飛越活動，各研究中心承擔的低音爆飛行驗證任務如下：
? 加利福尼亞州埃姆斯研究中心——構型評估和系統工程。
? 加利福尼亞州阿姆斯特朗飛行研究中心——適航，系統工程，安全和任務保證，飛行/地面操作，飛行系統，項目管理和社區響應測試。
? 克利夫蘭格林研究中心——構型評估和推進性能。
? 弗吉尼亞的蘭利研究中心——系統工程，構型評估和研究數據，飛行系統，項目管理和社區響應測試。
Shin說：「NASA很多人，為了達到這一目標而付出了極大的努力。「由於他們一直以來的努力工作，我們將使用這架X-plane飛機在某些城市進行測試，收集有關社區對飛行的反饋數據，並將這些數據提供給美國和國際監管機構。這些數據對於改變目前的航空規則至關重要！」NASA表示，安靜超音速客機將逐步解除不允許在陸地上空進行超音速飛行的行業禁令，以便更便捷、舒適和經濟的商業飛行。 (王妙香)
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