خب، بذارید براتون یه داستان باحال تعریف کنم از ناسا و دوستاشون تو ژاپن (که اسم رسمیشون JAXA هست، یعنی آژانس فضایی ژاپن). قضیه اینه که اونا یه مینی جت ساختن که اسمش X-59 ـه و خیلی متفاوت با هواپیماهای معمولیه، مخصوصاً از نظر سرعت و صدایی که درمیاره!
اول اینکه، کل پروژه اینه که سر و صدا رو تو پروازهای مافوق صوت (یعنی همون supersonic، بالاتر از سرعت صوت – حدود 1234 کیلومتر بر ساعت) کمتر کنن. معمولاً هواپیماهایی که از سرعت صوت رد میشن، یه صدای مهیب و ناجور به اسم “sonic boom” تولید میکنن، اونم به حدی که شیشهها بلرزه و مردم بترسن! اما X-59 قراره این صدای بلند رو به یه “تَق” خیلی کوتاه و ملایم تبدیل کنه، اسم باکلاسش هم میشه “sonic thump”.
جریان این سری آزمایشهای جدید هم اینه: ناسا و جاکسا یه مدل کوچولو از X-59 ساختن، فقط ۱۹ اینچ از نوک تا دمش بود! یعنی فقط ۱.۶۲ درصد سایز واقعی هواپیما (اصلاً فک کن یه جت با ۳۰ متر طول واقعی شده کمتر از نیم متر!). حالا این مدل کوچیک رو تو یک تونل باد حرفهای تو شوفو، توکیو گذاشتن. تونل باد یا Wind Tunnel هم یه دستگاه گندهست که هوا رو با سرعت زیاد دور یه مدل میدَونه تا ببینن مثلاً فشارها، جریانهای هوا رو بدنه چه شکلی میشه و اگه واقعاً با همون سرعت واقعی بره، چه اتفاقی میفته.
تو این آزمایش، مدل رو با سرعت Mach 1.4 آزمایش کردن (این Mach یعنی نسبت به سرعت صوت و معادلش میشه حدوداً ۹۲۵ مایل در ساعت یا همون ۱۴۹۰ کیلومتر بر ساعت – خیلی تنده!).
حالا چرا این مدل رو تو ژاپن آزمایش کردن؟ چون تونل باد جاکسا برای این آزمایشهای هواپیماهای مافوق صوت خیلی معروف و دقیق هست. جوری که میتونن باد دقیقاً با همون سرعت و شرایط واقعی روی مدل بدَونن و اطلاعات حساستری از فشار و شکل امواج شوک (Shock Waves – یعنی همون موجهایی که صدای بوم ایجاد میکنن) به دست بیارن.
مهندسای ناسا با دادههایی که تو این تستها از سنسورهای نصب شده روی مدل گرفتن، مقایسه کردن با شبیهسازی کامپیوتری (که بهش میگن Computational Fluid Dynamics یا CFD – یعنی شبیهسازی جزییات جریان هوا اطراف وسیله پرنده تو کامپیوتر). اینجوری مطمئن میشن پیشبینیهایی که تو کامپیوتر داشتن با واقعیت چقدر میخونه.
فرق اصلی X-59 با هواپیماهای مافوق صوت قبلی چیه؟ اون قدیمیها امواج شوکشون رو همدیگه جمع میشه و تبدیل میشه به یه صدای خرابی که ملت رو اذیت میکنه. اما X-59 رو جوری طراحی کردن نوکش و لبه بالهاش (یه قسمت خاص به اسم chine داره – یه جور لبهی تیز و خاص جلوی بدنه) که امواج شوک رو از هم جدا کنن و سر و صدا رو پایین بیارن. همه هدف اینه که بشه باز اجازه بدن هواپیماهای مسافربری مافوق صوت روی خشکی پرواز کنن؛ الان سالهاست پرواز مافوق صوت روی آمریکا ممنوع شده، چون صدای بومش واقعا اعصاب خردکن بود!
این آزمایش تو ژاپن سومین باری بود که این مدل X-59 رو تو تونل باد گذاشتن. قبلاً یه بار همینجا تست کرده بودن، یه بار هم مرکز تحقیقاتی گلن ناسا تو آمریکا. هر بار هم کلی داده ارزشمند برای بررسی بیشتر گرفتن.
ولی پروژه فقط این آزمایش نبود. تو دسامبر ۲۰۲۴ (آذر یا دی ۱۴۰۳)، برای اولین بار موتور واقعی جت رو روی زمین روشن کردن و تو یه مرکز خاص به اسم Skunk Works لاکهید مارتین (این مرکز یکی از افسانهایترین جاهای ساخت هواپیماهای فوق مدرن دنیاس و ملیونها داستان محرمانه داره!) موتور رو تا ته قدرتش بردن بالاتر تا ببینن همه چی اوکیه.
قبلش، تو اکتبر یه آزمایش نرمتر با چرخش آهسته موتور داشتن، فقط برای اینکه نشتی و مشکلات ابتدایی رو سوا کنن. بعدش هم تو اردیبهشت امسال، یه شبیهسازی خیلی دقیق انجام دادن که همه بخشهای هواپیما – از کامپیوترها و سیستم کنترل گرفته تا سنسورها – دقیقاً انگار هزاران متر بالا تو آسمون، مثل واقعیت کار کردن. این کار باعث شد مطمئن بشن کل شبکه سیستمها از هم خوب خبر میگیرن و موقع پرواز واقعی براشون مشکلی پیش نمیاد.
و همه اینها آمادهسازیه برای مرحله هیجانانگیز بعدی: تست پروازهای واقعی روی جامعه! یعنی قراره واقعاً X-59 رو از زمین بلند کنن و برنامه دارن روی شهرهای مختلف آمریکا این جت رو پرواز بدن تا ببینن آدمایی که زیرش زندگی میکنن، نسبت به صدای کمتر این جت چه واکنشی نشون میدن. این بازخورد خیلی مهمه، چون هم از نظر فنی و هم اجتماعی باید نشون بدن که چنین پروازایی قابل انجام هست.
هدف نهایی اینه که سازمانهای قانونگذار (Regulatory bodies، مثلاً سازمان هوانوردی آمریکا) با خیال راحت ممنوعیت پرواز مافوق صوت بر فراز خشکی رو بردارن. اگه موفق بشن، راه برای ساخت هواپیماهای آینده که با سرعت خیلی بالا قارهها رو طی میکنن – بدون لرزوندن پنجرههای خونه مردم – حسابی باز میشه!
در کل، این مدل کوچولو (که تو تونل باد ژاپن امتحان پس داد) یه گام مهم به سمت آیندهایه که توش شاید سفر قاره به قاره ظرف یکی دو ساعت عادی بشه… تازه دیگه کسی هم از سر و صدای بوم نمیترسه!
خلاصه: پروژه Quesst ناسا و X-59 خیلی جدی داره ذهنیت مردم درباره سفر سریع رو تغییر میده؛ هر آزمایششون یه قدم ما رو به آینده نزدیکتر میکنه!
منبع: +
