Het futuristische X-59-testvliegtuig, ontwikkeld door de National Aeronautics and Space Administration (NASA), staat op het punt zijn meest kritische testfase in te gaan: het doorbreken van de geluidsbarrière tijdens de daadwerkelijke vlucht en het leggen van de basis voor toekomstige stille supersonische vluchten. Bijgenaamd de ‘silenced sonic boom killer’, is de X-59 het belangrijkste testplatform van NASA’s ‘Low Boom Flight Demonstrator’-programma. Het heeft tot doel een nieuwe aerodynamische lay-out en een nieuw ontwerp voor geluidsbeheersing te gebruiken om de traditionele harde "sonische dreun" te verminderen tot een lage, doffe "tik" tijdens supersonische vluchten, waardoor voorwaarden worden geschapen voor de hervatting van commerciële supersonische vluchten op land in de toekomst.
NASA's Armstrong Flight Research Center, dat verantwoordelijk is voor het project, heeft onlangs een beoordeling van de vorige fase van testvluchtgegevens afgerond en bevestigd dat de X-59 over de voorwaarden beschikt om testvluchten met hogere snelheden en grotere hoogten uit te voeren. Projectmanager Cathy Bahm zei dat de komende testvlucht de eerste keer zal zijn dat dit unieke experimentele vliegtuig tijdens een daadwerkelijke vlucht het supersonische bereik betreedt. "We naderen de missieomstandigheden die vooraf waren ingesteld toen de X-59 werd ontworpen."
Volgens het plan zal de X-59 begin juni zijn eerste supersonische vlucht voltooien. De geplande vliegsnelheid zal hoger zijn dan 630 mijl per uur (ongeveer 1.014 kilometer) en de vlieghoogte zal ongeveer 43.000 voet (ongeveer 13.100 meter) bedragen. Na voltooiing van de eerste supersonische vlucht zal het testvluchtteam ook een zogenaamde ‘mission condition’-vlucht uitvoeren: het vliegtuig vliegen op een hoogte van ongeveer 55.000 voet (ongeveer 16.760 meter) en een snelheid van ongeveer Mach 1,4 (ongeveer 925 mijl per uur, ongeveer 1.489 kilometer per uur). Deze parameter voor de operationele conditie komt overeen met de doelstatus voor toekomstige testvluchten die gepland zijn boven woonwijken in de Verenigde Staten.
NASA's "Quest" -missie is van plan om de X-59 de komende jaren onder deze missieomstandigheden over meerdere Amerikaanse gemeenschappen te vliegen om de subjectieve gevoelens en feedback van het publiek over "stille sonische knallen" te verzamelen om de sociale aanvaardbaarheid van stille supersonische vluchten over land te evalueren. De komende testvlucht in dit stadium bevestigt echter niet direct het "stille" effect. Om de veiligheid te garanderen en vergelijkende gegevens te verkrijgen, zal de X-59 in dit stadium missies uitvoeren met een traditioneel supersonisch begeleidend vliegtuig. De traditionele sonische dreun die door laatstgenoemde wordt geproduceerd, zal het stillere impactgeluid dat de X-59 kan produceren verdoezelen.
Ter voorbereiding op daaropvolgende diepgaande metingen zal het begeleidende onderzoeksvliegtuig F-15 deze zomer worden uitgerust met een speciale ‘schokgolfmeetsonde’ om de schokgolfkarakteristieken vast te leggen en te analyseren die door de X-59 worden gevormd tijdens supersonische vluchten, waardoor basisgegevens worden geleverd voor de volgende fase van kwantitatieve evaluatie van het ‘stille sonische boom’-effect.
Voordat de X-59 een nieuwe fase ingaat, heeft hij met succes de eerste fase van zijn testvluchtmissie voltooid. Het vliegtuig zal zijn eerste vlucht in oktober 2025 voltooien en vervolgens zoals gepland onderhoud en revisie ondergaan, en in maart 2026 weer gaan vliegen. Sinds maart heeft de X-59 14 missies voltooid, waarbij hij geleidelijk zijn vluchtbereik heeft uitgebreid en daarbij een reeks mijlpaaldoelen heeft bereikt.
Deze voltooide doelen omvatten: het voor het eerst in- en uittrekken van het landingsgestel in de lucht, waarbij de zeer slanke, gladde rompvorm wordt gedemonstreerd; het verhogen van de vlieghoogte tot 43.000 voet, en het naderen van de supersonische kritische snelheid - het bereiken van ongeveer Mach 0,95 (ongeveer 627 kilometer per uur) mijl); voor het eerst voltooide het twee vluchten op dezelfde dag. Sindsdien zijn dergelijke hoogfrequente testvluchten geleidelijk de norm geworden; tegelijkertijd schakelde het, na voltooiing van de test op grote hoogte en hoge snelheid, over op testen op lage hoogte en bij lage snelheid om systematisch inzicht te krijgen in de rij- en stabiliteitskenmerken van het vliegtuig binnen een breder vluchtbereik.
Het technische team gebruikte deze testvluchtgegevens om belangrijke subsystemen zoals brandstoftoevoer, hydraulische systemen, omgevingscontrole en het eXternal Vision System (XVS) te evalueren. Anders dan de traditionele cockpit met voorruitglas, annuleert de X-59 de voorruit en is de neus extreem langwerpig. De piloot krijgt het zicht naar voren via de camera die op de romp is geïnstalleerd, en vervolgens projecteert het weergavesysteem het beeld in realtime op het beeldscherm in de cockpit. Dit innovatieve ontwerp dient niet alleen de aerodynamische lay-out, maar stelt ook nieuwe systeemeisen voor de vliegveiligheid.
Tijdens het opstijgen, landen en vliegen op verschillende hoogtes registreren rekstrookjes die op het X-59-lichaam zijn geïnstalleerd voortdurend structurele belastingen en vervormingen, waardoor ingenieurs de spanning en reactie van het lichaam onder verschillende werkomstandigheden kunnen analyseren en een basis kunnen bieden voor daaropvolgende uitbreiding van de envelop en beoordeling van de structurele levensduur.
De aanstaande supersonische testvlucht wordt door NASA beschouwd als een van de belangrijke mijlpalen van het X-59-project. In dit stadium zullen testpiloten de vliegsnelheid en hoogte geleidelijk uitbreiden volgens vooraf bepaalde "testpunten", terwijl ingenieurs tegelijkertijd de stabiliteit van het vliegtuig en de werking van het systeem bij supersonische snelheden zullen monitoren. Volgens het plan zal de X-59 uiteindelijk een maximale testvluchtsnelheid bereiken van ongeveer Mach 1,6 (ongeveer 1.218 mph, ongeveer 1.960 km/u) en een maximale testvluchthoogte van ongeveer 60.000 voet (ongeveer 18.280 meter) om de maximale prestatielimiet te verifiëren die door het ontwerp wordt geclaimd.
Hoewel de nadruk ligt op 'supersonische vluchten', benadrukte NASA dat toekomstige testplannen nog steeds een verscheidenheid aan vluchtmissies op verschillende hoogten en snelheden zullen omvatten. Dit is niet alleen een vereiste voor de veiligheid en betrouwbaarheid, maar helpt ook om de reactie van het vliegtuig op besturingsopdrachten en systeemredundantieprestaties in complexe vliegomgevingen uitgebreid te evalueren. Volgens Bam “vergroot elke vlucht ons vertrouwen in de prestaties van de X-59 en markeert onze geleidelijke beweging naar de volgende fasen van de missie, waardoor uiteindelijk de toekomst van de supersonische luchtvaart vorm wordt gegeven.”
De huidige testvluchten worden nog steeds geclassificeerd als de "eerste fase" van de Quest-missie, en het kerndoel is het verifiëren van de vliegprestaties en luchtwaardigheid van de X-59. Sommige missies zullen ook sondes gaan gebruiken die op NASA's F-15-onderzoeksvliegtuig zijn geïnstalleerd om voorlopige metingen uit te voeren van de unieke schokgolfkarakteristieken gevormd door de X-59 om de meetapparatuur en gegevensverwerkingsprocedures te testen en te "boren" voor de volgende fase van onderzoek.
Volgens het plan zal de "tweede fase" van de Quest-missie later dit jaar van start gaan. Op dat moment zal het technische team rechtstreeks nauwkeurige metingen en analyses uitvoeren van de drukgolven en akoestische signalen die door de X-59 worden gegenereerd tijdens een supersonische vlucht om te bevestigen of het ontwerpdoel werkelijk kan worden bereikt: het omzetten van traditionele sonische knallen in ‘stille sonische knallen’ die aanvaardbaar zijn voor het publiek.
Bam citeerde een beroemd gezegde van luchtvaartpionier Otto Lilienthal om de huidige stemming van het X-59-team te beschrijven: "Het ontwerpen van een vliegtuig is niet moeilijk, het bouwen van een vliegtuig is niet eenvoudig, en het laten vliegen is de sleutel." Ze zei dat de 15 vluchten die de X-59 sinds maart dit jaar heeft uitgevoerd van groot belang zijn voor het hele team en de missie. Elke vlucht breidt het vluchtbereik uit, test de ontwerpaannames en vergroot het vertrouwen van het projectteam in het vliegtuig.
Ondanks de indrukwekkende resultaten in de eerste fase benadrukte Bam dat de focus van het team nog steeds ligt op de volgende stap: het verder ‘openen van de grenzen’ tijdens de komende testvluchten en het moedig op weg gaan naar de missievoorwaarden die waren gesteld toen de X-59 oorspronkelijk werd ontworpen. Volgens haar betekent "het vliegen met supersonische snelheden en het bereiken van deze belangrijke knooppunten niet alleen projectvoortgang, het is het hoogtepunt van jaren van doorzettingsvermogen, innovatie en teamwerk; met elke stap vooruit zijn we een stap dichter bij de tweede fase van Quest en de visie van toekomstige commerciële supersonische vluchten."