Wie die Sonde zur Messung der Schockwellen funktioniert
Um die Schockwellen des X-59 präzise zu messen, hat die NASA eine spezielle Impakt-Sonde mit einem konischen Design entwickelt. Dieses Instrument ist entscheidend, um die von der Maschine erzeugten „Überschallstöße“ zu analysieren und zu überprüfen, ob das Flugzeugdesign tatsächlich den Lärm, den Überschallflüge verursachen, minimiert.
Die Forscher des Armstrong Flight Research Center haben zwei Versionen der Sonde entwickelt:
- Nahfeld-Sonde: Entwickelt, um die Schockwellen direkt an ihrer Entstehungsstelle zu erfassen, fliegt diese in unmittelbarer Nähe zum X-59 in einer Höhe von etwa 18.000 Metern.
- Mittelfeld-Sonde: Konzipiert, um die Schockwellen in Höhen zwischen 5.000 und 20.000 Fuß unterhalb des Flugzeugs zu messen, wenn sich diese der Erdoberfläche nähern.
Die etwa 1,80 Meter lange Sonde wird an der Vorderseite einer F-15B montiert – eines Kampfjets, der während der Tests in Formation mit dem X-59 fliegen wird. Das Gerät wird Tausende von Druckmessungen pro Sekunde durchführen, sodass Wissenschaftler in Echtzeit analysieren können, wie sich die Schockwellen des X-59 verhalten.
Validierung von Druckmodellen und technologische Verbesserungen
Ein zentrales Ziel dieser Tests ist der Vergleich der gesammelten Daten mit Computermodellen, die die Ausbreitung und Stärke der Schockwellen vorhersagen. „Eine Impakt-Sonde dient als Wahrheitsquelle, indem sie die prognostizierten Daten mit realen Messungen abgleicht“, erklärt Mike Frederick, Hauptforscher der NASA.
Um die Messgenauigkeit weiter zu verbessern, hat die NASA mehrere Updates in das Design der Sonde integriert:
- Optimierte Position der Drucksensoren: Diese befinden sich nun nur noch 12 Zentimeter von den Druckmessöffnungen entfernt, statt wie in früheren Versionen 3 Meter. Dadurch wird die Latenz reduziert und die Datenqualität verbessert.
- Integriertes Heizsystem: Verhindert Messabweichungen durch Temperaturschwankungen während des Flugs.
Die ersten Tests werden durchgeführt, indem eine F-15B eine andere F-15B während eines Überschallflugs verfolgt. So kann die Wirksamkeit der neuen Technik bewertet werden, bevor sie mit dem X-59 eingesetzt wird.
Warum ist die Messung dieser ‚Überschallstöße‘ so wichtig?
Der X-59 ist Teil der NASA-Mission Quesst, die demonstrieren soll, dass Überschallflüge deutlich leiser sein können als herkömmliche Jets. Während ein herkömmliches Flugzeug beim Durchbrechen der Schallmauer einen lauten Überschallknall erzeugt, soll der X-59 ein wesentlich sanfteres Geräusch verursachen.
Die mit diesen Sonden gesammelten Informationen werden dazu beitragen, das Design des X-59 weiter zu verfeinern und die Entwicklung von kommerziellen Überschallflugzeugen voranzutreiben, die über bewohnte Gebiete fliegen können, ohne störenden Lärm zu verursachen.
Mit diesen Fortschritten möchte die NASA den Weg für eine neue Ära der Luftfahrt ebnen – eine Zukunft, in der Überschallflüge nicht nur schneller, sondern auch leiser und effizienter sind.
Quelle: Infobae
