Hangnál sebesebben, egyelőre szélcsatornában

Komolyra fordul a dolog: a tavaly meghirdetett új NASA-program a most indult szélcsatornakísérlet-sorozattal belépett a megvalósítás fázisába, sőt, az amerikai aeronautikai és űrügynökség mostani közleményében már konkrétan  2020-as dátum szerepel, ebben az évben repül majd az alacsony hangerejű, kisebb szuperszonikus demonstrátor: a korábbi kísérletekkel ellentétben nem átalakított vadászgép, új megoldásokkal, hanem egy teljesen új konstrukció.

Az elmúlt években, amint erről portálunk is rendszeresen beszámol, elsősorban magáncégek indítottak SST-programokat, elsősorban a business-jet kategóriában, tehát kisebb gépekkel és nem a légitársaságokra és menetrend szerinti fővonali légiközlekedésre való típusokkal, ami persze csökkenti egy program kockázatát, de jelentőségét is. És elsősorban a megoldás valamiféle kompromisszumával, ami azt jelenti, hogy a tervek javarészt viszonylag mérsékelt mértékben tudnak hangsebesség fölé gyorsulni, tehát nincs szó az egykori úttörő típusok, a Concorde és a Tu-144-es kétszeres hangsebességéről utazósebességként.

Tavaly belépett a kísérletezők közé egy új cég egy ígéretes konstrukcióval, a Boom Technology kisméretű technológiai bemutatógépe a tervek szerint idén repülni fog. A NASA a QueSST programmal azonban láthatóan sokkal ambiciózusabb célokat követ, egyszer s mindenkorra meg akarja alkotni a valóságosan csendes, a földön is hallható hangrobbanás nélküli, és a légiközlekedés mindennapjaiban is használható konstrukció alaptípusát, ehhez pedig tavaly óta a Lockheed a partnere, amelynek korábban már nyilvánosságra került néhány érdekes terve, legalábbis fantáziarajz formájában, N+2 néven.

Mit kell tulajdonképpen megoldani? Elsősorban azt, hogy ellentétben a mai helyzettel, a polgári gép kapjon állandó engedélyt, lehetőséget, hogy az USA szárazföldje fölött is átléphesse a hangsebességet, mint ahogy ezt most még törvény tiltja, a hangrobbanás és a más környezeti ártalmak lehetősége miatt. Vagyis valahogy el kell kerülni a hangrobbanást.

Ugyanakkor a gép legyen elég nagy ahhoz, hogy – a Concorde-dal ellentétben – a mindennapi forgalomban a gazdaságos üzemeltetéshez szükséges mennyiségű fizető utas repülhessen vele, másrészt tegye ezt relatíve kis fogyasztás mellett, ellentétben az ősök hatalmas étvágyú, jelentős részben utánégetővel működő hajtóművei okozta túlfogyasztással, ami nem egyszerűen a kerozin költségei miatt volt gond, hanem mert a gépeknek így meglehetősen korlátozott volt a hatótávolsága, épp, hogy összejött egy észak-atlanti átkelés.

A hangrobbanás elkerülésének technikáját a Lockheed már a korábbi kísérletezés során abban találta meg, hogy a gép megfelelő kialakítása mellett sikerüljön az egy nagy, robbanásszerű hanghatást kiváltó lökéshullámot időben és a gép sárkányán térben is elkülönülő kisebbekre lebontani, így aztán nem robbanást, hanem egy „visszafogott morajlást” hallhatunk majd, amikor a gép Mach 1.0 fölé jut. Ugyanakkor meg kell találni azt a szárnyformát, amely egyformán képes a hangsebesség kétszeresénél „dolgozni”, de földközelben, alacsony sebességtartományokban is elég felhajtóerőt biztosít a biztonságos fel- és leszálláshoz. Ehhez képest kell a hajtóműveket is kidolgozni, és olyanformán elhelyezni a gépen, hogy a legerősebb zajforrásokat „elrejtsék”, a hangjukat maga a gép teste árnyékolja le majd.

A szélcsatorna-kísérletekhez használt makett egyelőre sokat nem árul el arról, melyik konfiguráció lett vagy lesz a győztes: a mostani fényképen egy a Concorde gótikus szárnyához képest egyszerűbb kialakítású kettős delta látható, amit közép- vagy felsőszárnyas elrendezésben csatlakoztatnának a törzshöz, illetve a Lockheed koncepció-rajzain is felbukkanó kisebb előszárnyak is láthatók, talán mert a hangrobbanás „megszelídítéséhez” irdatlan hosszú orrész szükséges, és emiatt kell az előszárnyakkal javítani a gép hossz-stabilitásán.

A jelek szerint a pilótafülke egyáltalán nem szabad, hogy kiemelkedjen az orr-törzs átmenet vonalából, vagyis előre a repülőgép személyzetének csak mesterséges kilátása lesz. A hajtóművek elrendezéséről végképp nem látni igazán semmit, az egyik kockán a mindössze húsz másodperces time-lapse filmen mintha egy a függőleges vezérsík tövénél lévő beömlő illetve hajtómű bukkanna fel (egy hajtómű ugyanakkor biztos nem lesz elég).

Egyébként nyilván bármelyik verzió is bukkanna elő, az év közepéig tartó kísérletsorozatban a NASA Glenn Research Center szélcsatornájában többféle elrendezést próbálnak ki és majd talán valamikor nyáron tudjuk meg, milyen konfiguráció mellett döntenek. Egy biztos, a mai anyagok, vezérlési rendszerek (digitális fly-by-wire, FADEC), az új hajtómű-technológiák már valóban időszerűvé és lehetővé is teszik az új SST megépítését, és ha a NASA is keményen bevetette magát a munkába, ez azt jelenti, a hatóságot is meggyőzhetőnek tartja azügyben, hogy valóban létezhet hangrobbanás helyett szolidan mormogó átlépés a szuperszonikus tartományba.

Az ügynökség közleménye is jelzi, hogy a 2020 utáni előrehaladás a finanszírozástól függ. Mindenesetre idén októberben lesz hetven éve, hogy az X-1 és Chuck Yeager áttörte az áttörhetetlennek hitt hangfalat, épp ideje, hogy a hangfal már ne okozhasson újabb akadályt és meglepetést.

* * *

Indóház Online – Hivatalos oldal: hogy ne maradj le semmiről, ami a földön, a föld alatt, a síneken, a vízen vagy a levegőben történik. Csatlakozz hozzánk! Klikk, és like a Facebookon!