NASA X-59实验飞机在超音速飞行领域掀起一场静悄悄的革命

NASA X-59实验飞机在超音速飞行领域掀起一场静悄悄的革命 美国国家航空航天局（NASA）的 X-59 静音超音速研究飞机在 2024 年 1 月 12 日在洛克希德-马丁公司位于帕姆代尔（Palmdale）的"臭鼬工厂"（Skunk Works）下线前拍摄的"迷人照片"。图片来源：洛克希德-马丁公司/迈克尔-杰克逊开创性的地面记录系统美国国家航空航天局（NASA）的"地毯整体测量"（CarpetDIEM）飞行考察了新一代地面记录系统的质量和坚固性，重点是如何部署这些系统进行 X-59 测试，以及如何检索它们收集到的数据。研究人员在美国宇航局位于加利福尼亚州爱德华兹的阿姆斯特朗飞行研究中心附近的一片 30 英里长的沙漠中总共设立了 10 个麦克风站。NASA最近完成的一系列测试是希望降低Quesst任务第二阶段之前的风险，该任务将测试X-59实验飞机使音爆更安静的能力。图片来源：NASA/史蒂夫-帕瑟尔准备和测试阶段第三次系列飞行（即 CarpetDIEM III）的首席研究员福雷斯特-卡彭特博士说："我们正试图回答一些问题，比如每天需要多少人出去为这些仪器提供服务，如何把数据传回来，需要多少运载工具所有这些都关系到我们如何运作。我们现在正在学习如何跳舞，这样当我们进入大舞会时，我们就已经准备好了"。X-59 本身还不能飞行，因此使用美国宇航局阿姆斯特朗分局的一架 F-15 和一架 F-18进行了 20 次超音速飞行测试，速度从 1.15 马赫到 1.4 马赫不等，高度从 40000 英尺到 53000 英尺不等。其中三次测试中，F-18 进行了特殊的倒转俯冲机动，以模拟静音音爆，其中一次测试的静音程度达到了 67 分贝，这是地面观察者对喷气机噪音的感知度量。Quesst 第二阶段子项目经理兼 Quesst 任务声学验证阶段技术负责人、航空航天工程师 Larry Cliatt 在加利福尼亚沙漠安装地面记录系统。Quesst 任务最近完成了用于记录 X-59 声波的操作和设备测试。这次测试是"地毯整体测定"飞行的第三阶段，简称"地毯测定"（CarpetDIEM）。美国国家航空航天局位于加利福尼亚州爱德华兹的阿姆斯特朗飞行研究中心的一架 F-15 和一架 F-18 制造了响亮和柔和的音爆，以验证分布在 30 英里开阔沙漠中的地面记录系统的运行情况。图片来源：NASA/史蒂夫-弗里曼降低音爆响度Quesst 声学验证阶段的子项目经理 Larry Cliatt 说："我们预计 X-59 的声震会低至约 75 感知响度分贝。这比协和飞机安静得多，协和式飞机的感知响度分贝超过 100。"为了测量这些非常安静的砰砰声，"CarpetDIEM"飞行中使用的地面记录系统经过校准，可以测量低至约 50 分贝的感知响度相当于房间里有一台正在运转的冰箱。CarpetDIEM III 还验证了自动监控广播的使用，这是所有商用飞机和大多数私人飞机上报告速度和位置的现有技术。该系统可触发地面记录系统开始记录。Cliatt 说："我们不能让 70 个不同的人在每个仪器箱前工作。我们必须找到一种方法，使这一过程自动化。"位于加利福尼亚州爱德华兹的美国国家航空航天局阿姆斯特朗飞行研究中心的一个控制室里，CarpetDIEM（整体测量飞行中的地毯测定）第三阶段的首席研究员福雷斯特-卡彭特博士（左）正在监控一项测试。卡彭特旁边是商业超音速技术公司的首席工程师布莱恩-斯特劳夫。第三阶段的 CarpetDIEM 测试了后勤和升级的地面记录系统，为 Quesst 任务的声学验证阶段做准备。图片来源：NASA/史蒂夫-弗里曼耐用性和效率记录系统的设计能够抵御沙漠中的各种因素、夏季的酷热和冬季的严寒，并能抵御野生动物的破坏，如啮齿动物、郊狼和狐狸的啃咬。"当我们进入 Quesst 任务的第二阶段时，我们预计将在长达九个月的时间里进行这些音爆记录，"Cliatt 说。"我们需要能够为如此长时间的部署提供便利的仪器和操作"。另一个经验教训是，记录站的设置时间仅用了不到一个小时，而预期时间为 2 个半小时。考虑到系统的性能，团队将评估是否需要在第二阶段测试中每天访问所有站点。合作与协调该团队还了解了此类研究需要的协调和文件编制程序，既包括与 NASA 阿姆斯特朗环境和安全办公室等内部组织的协调，也包括与外部各方的协调：美国土地管理局批准使用公共土地进行测试帮助确保试验场安全的执法部门美国联邦航空管理局（Federal Aviation Administration）批准 NASA 喷气式飞机在爱德华兹空军基地限制空域外飞行，以进行部分 CarpetDIEM 试验展望未来为筹备 Quesst 第二阶段，研究人员预计将于 2024 年举行实践会议，纳入 CarpetDIEM 所有三个阶段的所有经验教训和最佳做法。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

美国NASA的 X-59 Quesst正在颠覆50年前的超音速飞机技术极限

美国NASA的 X-59 Quesst正在颠覆50年前的超音速飞机技术极限 图中所示的美国国家航空航天局的 X-59 号飞机，其设计飞行速度比声音还快，但产生的声波"砰砰"声比飞机轰鸣声更小。为了测试公众对这种噪音的感受，Quesst 计划的一部分包括让 X-59 在几个社区上空飞行，以调查人们的反应。资料来源：洛克希德-马丁公司50 年前，美国联邦政府禁止所有民用超音速飞机在陆地上空飞行。该规则禁止非军用飞机以快于声音的速度飞行，这样它们产生的音爆就不会惊吓到下方的公众，也不会让他们担心潜在的财产损失。该禁令于 1973 年 4 月 27 日正式生效，在超音速军用喷气式飞机飞过的城市进行的民意调查对禁令的出台产生了很大影响。许多人表示，他们不喜欢听到的声音，也不喜欢车窗被音爆震响。尽管一些研究提出了减缓音爆影响的方法，但 20 世纪 60 年代和 70 年代初的航空技术还不够成熟，无法及时完全解决这一问题，从而阻止了该规则的颁布。但如今，美国国家航空航天局正在研究一种解决方案。美国国家航空航天局 Quesst 任务集成经理彼得-库恩（Peter Coen）说："这是一条今天很多人都不知道的规则，但它却是我们 Quesst 任务的核心所在，因为我们的 X-59 飞机是静音超音速飞机。"空军的 B-58 Hustler 超音速轰炸机是 20 世纪 60 年代用于在美国城市上空产生音爆的众多军用喷气式飞机之一，以观察公众对声音的反应。这项研究促使美国从 1973 年开始禁止民用超音速飞机在陆地上空飞行。资料来源：空军美国国家航空航天局的 X-59 被设计成以比声音更快的速度飞行，但噪音却大大降低如果发出任何声音的话，下面的人会听到声波"砰砰"声，而不是轰鸣声。为了测试公众对这种噪音的感受，Quesst 计划的一部分包括让 X-59 在几个社区上空飞行，以调查人们的反应。美国国家航空航天局（NASA）将把结果提交给美国和国际监管机构，他们将考虑制定新的规则，以取消长期以来实施的禁令。我们的目标是转变监管方式，重点关注飞机产生的声音，而不是速度限制。"我们肯定已经准备好书写超音速飞行史上的新篇章，使陆上空中旅行的速度提高一倍，但这种方式是安全的、可持续的，而且比以前安静得多"。-Peter Coen，NASA Quesst 任务集成经理联邦对超音速飞行禁令的起源可以追溯到 1947 年，当时以火箭为动力的 XS-1 飞机首次突破了音障，开启了超音速研究的英雄时代。起初，人们只是为了学习如何让 X 型飞机飞得更快、更高。没有人考虑音爆的问题，主要是因为很少有人居住在进行研究的地方。尽管人们很早就对飞机飞行速度超过音速时产生的大气冲击波（我们听到的音爆）这一神秘现象产生了兴趣，但当时却没有什么工具和有限的数据来帮助了解发生了什么。但是，随着空军和海军开始在全国各地的基地部署大量超音速喷气式飞机，越来越多的公众开始接触到这种经常令人震惊的噪音，人们对音爆的兴趣也迅速增长。美国国家航空航天局将向美国和国际监管机构提交结果，后者将考虑制定新的规则，以取消长期以来实施的民用超音速飞行禁令。资料来源：英国皇家空军米尔登霍尔基地从 1956 年开始，一直到 20 世纪 60 年代，空军、海军、美国国家航空航天局（NASA）和美国联邦航空管理局（FAA）都动用资源，研究音爆在各种条件下是如何形成的，对建筑物可能产生什么影响，以及公众在不同地点会有什么反应。这些年来，亚特兰大、芝加哥、达拉斯、丹佛、洛杉矶和明尼阿波利斯等地的居民在使用多种类型的超音速喷气机时，都会受到军用战斗机和轰炸机在高空飞行时产生的音爆影响。两次集中研究一次是 1961 年在圣路易斯上空，另一次是 1964 年在俄克拉荷马城上空（分别被称为 Bongo 和 Bongo II）毫无疑问，公众并不完全支持从高空落下的常规音爆。这些试验引发了全国性的新闻报道，并助长了人们对超音速飞行的强烈负面情绪。美国国家航空航天局的 Quesst 任务图显示了环绕着研究飞机的超音速冲击波的造型，它位于一个住宅社区的上空。该图像突出了此次任务期间将在美国多个城市进行的突破性研究。图片来源：NASA / Maria Werries为了更好地了解和预测音爆的形成，美国政府开始与工业界合作，尝试开发超音速运输机（SST）。1963 年 6 月，约翰-肯尼迪总统宣布建造 SST，从技术角度提高了人们对研究和缓解音爆的兴趣，使这项研究成为当务之急。SST 项目旨在生产新型商用超音速客机的原型，这种客机能够以三倍于音速的速度在世界任何地方搭载多达 300 名乘客。(请注意，声速会因温度和海拔高度等因素而变化。在海平面和华氏68 度时，音速为每小时 768 英里）。航空界竞相发展对超音速冲击波的认识，以降低 SST 可能产生的音爆噪声水平。但是，这些研究人员的速度远远赶不上环境问题和政策讨论的速度，甚至有可能在飞机制造之前就将其停飞。1968 年夏天发生的三件事就证明了这一点：5 月 31 日，在科罗拉多州空军学院的一次典礼上，一架 F-105 雷电战斗机在学校上空飞行 50 英尺时突破音障。音爆炸毁了标志性的空军礼拜堂一侧的 200 扇窗户，造成十几人受伤。一周后的 6 月 8 日，《纽约时报》发表了一篇社论，利用科罗拉多州发生的事件来强调音爆对国家和平与福祉的危害，声称许多人"被它吓得半死"。随后，国会于 7 月 21 日指示联邦航空局制定"控制和消除飞机噪音和音爆"的标准。几年内，美国联邦航空局正式提出一项规则，限制民用飞机以超过 1 马赫的速度飞行。1971 年 5 月，美国国会取消了 SST 计划，两年后，禁止民用飞机在陆地上空进行超音速飞行的规定正式生效。在同一时期，英国和法国正在开发和试飞协和式飞机，该飞机在 1976 年至 2003 年期间提供了商业超音速航空旅行。协和式飞机的消亡有很多原因，包括 2000 年的一次致命坠机，但经济和环境问题是最主要的原因。美国和其他国家的禁令限制协和式飞机在陆地上以超过声音的速度飞行，这大大限制了其创收选择。展望未来，为了取消禁令并使陆上超音速航空旅行有一个可行的市场，我们的想法是监管机构将根据与以前不同的标准制定新的规则。1973 年制定的速度限制并没有考虑到飞机可以超音速飞行，但又不会产生音爆影响到下面的人的可能性。当时的评估是公平的，因为当时还不存在实现超音速所需的技术。"现在确实如此，"库恩说。"因此，我们建议根据声音来制定规则，而不是仅仅根据速度来制定规则。如果超音速飞行的声音不足以影响下面的人，那么飞机就没有理由不能超音速飞行。"在过去的半个世纪里，美国国家航空航天局的航空创新者们有条不紊地攻克了让轰鸣声安静下来的难题。奎斯特的 X-59 正在证明这项技术的道路上，不久之后将进行社区飞越和最重要的公众调查。然而，今天公众对超音速飞机在上空飞行的接受程度远远超出了音爆噪声。机场噪音、废气排放和气候影响都是仍需解决的因素。美国国家航空航天局正与政府、工业界和学术界的合作伙伴一起，努力解决这些挑战。但是，在第一步解除长达半个世纪之久的陆上超音速飞行禁令完成之前，这一切都不重要。库恩说："我们很高兴能向前迈出这一大步，但我们也认识到，还有更多的工作要做。"本文大部分内容基于劳伦斯-本森（Lawrence Benson）的研究成果，他撰写了美国国家航空航天局（NASA）官方历史书《安静的轰鸣：异型音爆演示器与安静超音速飞行的探索》（Quieting the Boom: The Shaped... PC版： 手机版：

朝鲜宣布成功试射新型中远程高超音速弹道导弹。

朝鲜宣布成功试射新型中远程高超音速弹道导弹。 据朝中社报道，朝鲜国务委员会委员长金正恩2日现场指导新型中远程固体燃料导弹“火星炮-16B”型导弹试射。这是朝方首次试射该款导弹，其搭载新研制的高超音速滑翔飞行战斗部。此次试射的目的在于验证导弹整体的设计技术特点，检验武器系统的可靠性。 报道称，出于安全考虑，试射中将导弹射程调整为1000公里以内，并以延迟二级发动机启动、在主动区段快速变轨的方式控制飞行速度和高度，由此验证高超音速滑翔飞行战斗部的特点和性能。从该导弹分离出来的高超音速滑翔飞行战斗部沿着预定轨道依次达到第一顶点高度101.1公里和第二顶点高度72.3公里，最终精确落至提前设计好的1000公里外东部海域。 金正恩称，彰显朝鲜国防科技力量绝对优势的又一个威慑性战略攻击武器由此诞生。 （朝中社，韩联社）

NASA新里程碑：阿耳特弥斯三号SLS火箭核心级部件搭建完成 准备征服月球

NASA新里程碑：阿耳特弥斯三号SLS火箭核心级部件搭建完成 准备征服月球 美国国家航空航天局（NASA）已经完成了阿耳特弥斯三号（Artemis III）任务的 SLS 火箭核心级的主要结构，包括液氧罐，从而推进了月球探测的目标。资料来源：美国国家航空航天局随着液氧罐完成焊接，将构成 SLS 火箭核心级的所有主要结构都已准备就绪，可用于该机构的阿尔特米斯三号任务。这些硬件将成为计划让宇航员在月球南极附近的月球表面着陆的首个"阿耳特弥斯"任务所用火箭的一部分。1月8日，技术人员在位于新奥尔良的美国宇航局米休德装配设施的垂直装配大楼内完成了51英尺液氧罐结构的焊接工作。美国国家航空航天局（NASA）用于执行阿耳特弥斯III号任务的SLS（太空发射系统）火箭核心级的所有主要结构均已完成。1月8日，技术人员在位于新奥尔良的NASA米休德装配设施的垂直装配大楼内完成了51英尺液氧罐结构（左）的焊接工作。液氢罐（右）于11月14日完成内部清洁。资料来源：美国国家航空航天局/迈克尔-德莫克火箭准备和制造巨型火箭的另一个巨型推进剂箱液氢箱已经是一个完全焊接的结构。NASA和SLS芯级主承包商波音公司目前正在垂直装配大楼区域内另一个名为131号楼低温贮箱热保护系统和底漆应用综合体的单元内为贮箱进行底漆处理。它已于 11 月 14 日完成内部清洁。美国国家航空航天局（NASA）的太空发射系统（Space Launch System）火箭将赋予我们在深空执行大胆任务的能力，我们需要有史以来最大的火箭级。这张信息图表总结了关于 SLS 核心级的所有信息，核心级高 212 英尺，是世界上最强大火箭的支柱。核心级包括液氢贮箱和液氧贮箱，可容纳 733,000 加仑推进剂，为该级的四个 RS-25 发动机提供升空和前往火星所需的动力。资料来源：NASA/MSFC硬件制造是一个多步骤的过程，包括焊接、清洗以及随后的硬件舾装。内部清洗过程类似于淋浴，以确保污染物不会进入舞台复杂的推进和发动机系统。内部清洁完成后，自动机器人工具将底漆涂抹在燃料箱的筒体部分和穹顶外部。涂完底漆后，技术人员将使用基于泡沫的热保护系统，使其免受发射和飞行期间极端温度的影响，同时还能调节内部的超冷推进剂。美国国家航空航天局（NASA）位于新奥尔良的米休德装配厂的技术人员正在同时为 NASA 的阿特米斯二号、三号、四号和五号任务生产 SLS（太空发射系统）火箭的芯级。最近，将为阿特米斯三号任务提供燃料的两个巨型推进剂箱都在该厂的垂直装配大楼内移动。130 英尺高的液氢罐在涂刷底漆前进行了内部清洗，而附近一个制造单元中的液氧罐则被完全焊接成一个结构。资料来源：美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心支持深空探索美国国家航空航天局（NASA）及其合作伙伴正在米丘德同时加工几枚SLS火箭的主要硬件元件，以支持该机构的"阿特米斯"计划，"NASA SLS计划芯级办公室代理经理查德-布莱恩特（Chad Bryant）说。"随着Artemis II核心级接近完工，Artemis III的SLS核心级的主要结构元件将在工厂车间进行生产。火箭的两个巨型推进剂贮箱总共装有超过 733 000 加仑的超低温推进剂。推进剂为四个 RS-25 发动机提供动力，必须保持极冷状态才能保持液态。了解您需要了解的有关 RS-25 发动机的一切信息，这些发动机将帮助 SLS 成为世界上最强大的火箭。资料来源：NASA/MSFC核心级和 RS-25 发动机将产生 200 万磅的推力，帮助美国国家航空航天局（NASA）将猎户座飞船、宇航员和补给品发射到地球轨道之外，并将阿耳特弥斯三号发射到月球表面。SLS 是唯一能一次性将猎户座、宇航员和补给品送往月球的火箭。通过阿尔忒弥斯号，美国国家航空航天局将派遣宇航员包括第一位女性、第一位有色人种和第一位国际伙伴宇航员探索月球，以实现科学发现和经济效益，并为载人火星任务奠定基础。SLS 与猎户座飞船、探索地面系统、先进的宇航服和漫游车、Gateway中继站点和载人着陆系统一起，是美国国家航空航天局深空探索骨干系统的一部分。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

洛克希德-马丁AGM-183A高超音速导弹完成最后测试

洛克希德-马丁AGM-183A高超音速导弹完成最后测试 高超音速武器能够穿透常规防空系统，其速度超过五倍音速，有望给战争带来自喷气发动机发明以来从未有过的变革。不过，高超音速武器却让美国有些尴尬因为这个世界上唯一的超级大国还没有高超音速导弹，而俄罗斯和中国已经部署了自己的高超音速导弹。但自 2022 年入侵乌克兰以来，俄罗斯在乌克兰发动的高超音速攻击并不奏效，从而缓和了这种刺痛感。然而，美国两家相互竞争的国防承包商面临着巨大的压力，他们必须拿出研究原型之外的东西。洛克希德-马丁公司制造的高超音速导弹的最新也是最后一次飞行是一次端对端飞行试验。不过，空军发言人告诉《防务新闻》，这次试验获得了宝贵的数据，提高了评估高超音速能力的能力，以便进一步开发。目前没有对 AGM-183A ARRW 进行更多试验的计划，也没有向国会申请用于此类试验的资金。鉴于高超音速武器对美国未来国防政策的重要性，这很可能意味着该项目将在确定其所需能力后，转向开发用于部署的量产导弹。洛克希德-马丁公司在一份声明中说："在最近的端到端飞行测试之后，洛克希德-马丁公司已经完成了测试项目，对ARRW的革命性能力充满信心，我们随时准备向美国空军交付这一完全合格的高超音速解决方案。在 ARRW 行业领先的技术和测试成功的基础上，公司可以快速交付更多的高超音速打击资产，并迅速部署到美国军队中。" ... PC版： 手机版：

Boom的XB-1获FAA许可 将进行首次超音速试飞

Boom的XB-1获FAA许可 将进行首次超音速试飞 到目前为止，Boom 公司的 XB-1 已经完成了一次试飞，但如果它的飞行速度要超过 1 马赫，就必须办理好所有手续。民用超音速飞行在美国领空是非法的，因此该公司必须获得美国联邦航空局的特别许可，才能实施超音速飞行计划。此外，在批准 XB-1 的同时，还将加利福尼亚州爱德华兹空军基地的黑山超音速走廊和 R-2515 空域内的部分高空超音速走廊指定为布姆公司进行超音速试飞的允许区域。这一切并不急于一时，Boom介绍说，在达到马赫数之前要完成多达 20 项亚音速测试。这些测试包括首次升轮飞行、飞行系统测试、子系统测试、振动测试，并证明机身可在安全振动限制范围内运行。前三次超音速飞行的速度分别为 1.1、1.2 和 1.3 马赫。由于速度极快，测试将需要面积广阔的空域来进行。新协议将允许 Boom 公司以超过 1 马赫的速度测试 XB-1，同时免除一些涉及音爆及其影响的环境法规。在飞行过程中，XB-1 将由一架追逐机陪同，以帮助收集有关性能的信息，包括操控性、高度、空速和适航性。Boom Supersonic 公司创始人兼首席执行官布莱克-烁尔（Blake Scholl）说："继 XB-1 成功首飞之后，我期待着它历史性的首次超音速飞行。我们感谢联邦航空管理局对创新的支持，使 XB-1 能够继续发挥其重要作用，为超音速旅行的未来提供信息。" ... PC版： 手机版：