La NASA a beaucoup d'expérience en matière de développement d'avions supersoniques. En fait, le test des engins supersoniques a été le point de départ de la NASA, alors qu'elle était encore connue sous le nom de Comité consultatif national de l'aéronautique (NACA). À partir du Bell X-1, la tradition d'utilisation d'avions X et d'autres avions expérimentaux se poursuit et a évolué vers des scramjets et des avions spatiaux hypersoniques (comme le X-37).
Et maintenant, pour la première fois depuis des décennies, la NASA cherche à développer un nouvel avion supersonique. Mais alors que les avions précédents ont été développés pour battre des records de vitesse, le but de ce dernier avion X est de créer un Quiet Supersonic Transport (QueSST). La NASA espère que ce vaisseau fournira des données cruciales qui pourraient permettre le développement de voyages aériens supersoniques commerciaux sur terre.
À cette fin, la NASA a attribué un contrat de 247,5 millions de dollars à Lockheed Martin Aeronautics Company le 2 avril pour construire l'avion X et le livrer au centre de recherche de vol Armstrong de l'agence en Californie d'ici la fin de 2021. En tant que Jaiwon Shin, administrateur adjoint de la NASA pour l'aéronautique, indiqué dans un récent communiqué de presse de la NASA, ce projet est comme revisiter les vieux jours de la recherche de la NASA.
"Il est super excitant d'être de retour à concevoir et piloter des avions X à cette échelle", a-t-il déclaré. «Notre longue tradition de résolution des obstacles techniques au vol supersonique au profit de tous se poursuit.»
Dans le passé, des vols commerciaux supersoniques étaient disponibles, pour ceux qui pouvaient se le permettre au moins. Il s'agit notamment du Concorde franco-britannique (qui a fonctionné jusqu'en 2003) et du Russe Tupolev Tu-144 (retraité en 1983). Cependant, ces engins étaient incapables d'effectuer des vols supersoniques au-dessus de la terre à cause de la façon dont briser la barrière acoustique générerait un boom sonore - qui sont extrêmement bruyants et potentiellement dangereux.
En conséquence, les règlements actuels de la Federal Aviation Administration (FAA) interdisent le vol supersonique au-dessus de la terre. Le but de ce dernier avion - connu sous le nom de Low-Boom Flight Demonstrator - est de réaliser des vols supersoniques qui créent des bangs sonores si silencieux qu'ils seront pratiquement imperceptibles pour les personnes au sol. La clé est de savoir comment la coque de forme unique de l'avion X génère des ondes de choc supersoniques.
Avec les conceptions d’avions conventionnels, les ondes de choc s’unissent au fur et à mesure qu’elles s’éloignent du nez et de la queue de l’avion, ce qui entraîne deux booms sonores distincts. En revanche, la conception de la coque de l'avion X éloigne les ondes de choc de l'avion d'une manière qui les empêche de se rapprocher. Au lieu de cela, des ondes de choc beaucoup plus faibles sont envoyées au sol qui seraient entendues comme une série de coups doux.
Depuis les années 1960, la NASA teste l'idée en utilisant des véhicules comme le chasseur F-5E Tiger II. Cet avion, qui a effectué des vols d'essai en 2003-2004 dans le cadre du programme de démonstration de la flèche sonique de la NASA, avait un nez de forme unique et a démontré que la théorie de réduction de la flèche était solide. Des essais en vol plus récents, des essais en soufflerie et des outils de simulation informatique avancés ont également indiqué que la technologie fonctionnerait.
Comme l’a déclaré Peter Coen, chef de projet commercial Supersonic Technology de la NASA:
"Nous avons atteint cette étape importante uniquement grâce au travail que la NASA a mené avec ses nombreux partenaires d'autres agences gouvernementales, l'industrie aérospatiale et des institutions universitaires avant-gardistes du monde entier."
La configuration de l'avion X sera basée sur une conception QueSST que Lockheed Martin a développée en 2016 en partenariat avec la NASA, et qui a terminé les tests dans une soufflerie au Glenn Research Center de la NASA en 2017. L'avion proposé mesurera 28,65 mètres (94 pieds) de long, aura une envergure d'environ 9 mètres (29,5 pieds) et une masse au décollage de 14 650 kg (32 300 lb).
Basé sur la conception de l'entreprise, l'avion X sera propulsé par un seul moteur General Electric F414, le même que celui utilisé par les chasseurs F / A-18E / F. Il sera piloté par un seul pilote et aura une vitesse de pointe de Mach 1,5 (1590 km; 990 mph) et une vitesse de Mach 1,42 (1513 km; 940 mph) à une altitude de croisière de 16764 mètres (55000 pieds).
Comme Shin l’a indiqué, le développement du plan X est un effort conjoint impliquant tous les centres de recherche aéronautique de la NASA:
«Il y a tellement de gens à la NASA qui ont fait de leur mieux pour nous amener à ce point. Grâce à leur travail jusqu'à présent et au travail à venir, nous serons en mesure d'utiliser ce plan X pour générer les données de réponse de la communauté collectées scientifiquement, essentielles pour changer les règles actuelles afin de transformer l'aviation! »
Le programme est divisé en trois phases qui devraient provisoirement se dérouler de 2019 à 2025. La première phase, qui se déroulera de 2019 à 2021, consistera en un examen critique de la conception en préparation de la construction. En cas de succès, la construction commencera dans les installations de Lockheed Martin à Skdale Work à Palmdale, suivie d'une série de vols d'essai et culminant avec la livraison de l'engin à la NASA.
La phase deux, qui devrait commencer en 2022, consistera à faire voler l'avion X dans la plage de test supersonique au-dessus de la base Edwards Air Force dans le sud de la Californie pour voir s'il est sûr pour les opérations dans le National Airspace System. La phase trois, qui se déroulera de 2023 à 2025, consistera en les premiers vols d'essai de réponse communautaire (organisés depuis la Armstrong Air Force Base) suivis de vols d'essai supplémentaires dans quatre à six villes américaines.
Les données recueillies à partir de ces tests de réponse communautaire seront ensuite transmises à la FAA et à l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI) - dont la livraison est actuellement prévue en 2025 - afin qu'elles puissent adopter de nouvelles règles basées sur les niveaux sonores perçus. Si le démonstrateur de vol à faible flèche devait s'avérer efficace, des vols commerciaux supersoniques au-dessus de la terre pourraient enfin devenir réalisables.
Et assurez-vous de profiter de cette vidéo du développement de l'avion X, gracieuseté de la NASA:
