Lockheed Martin X-59
Die Lockheed Martin X-59 QueSST (für „Quiet Supersonic Transport“) ist ein von der NASA beauftragter und im Bau befindlicher Technologieerprobungsträger zur Entwicklung eines leisen überschallschnellen Passagierflugzeugs. Der Rollout fand Mitte Januar 2024 statt.
| X-59 | |
|---|---|
.jpg) Die X-59 im Dezember 2023 vor dem Rollout | |
| Typ | Experimentalflugzeug |
| Entwurfsland | |
| Hersteller | Lockheed Martin |
| Erstflug | nach 2023[1] |
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Hintergrund
Bearbeiten1964 führte die U.S. Air Force im Auftrag der Federal Aviation Agency insgesamt 1253 Messflüge zur Erhebung der Lärm-Toleranz der Bevölkerung durch, täglich acht Überschallflüge über der Stadt Oklahoma City. In Befragungen gaben etwa drei Viertel der Befragten an, sich an acht Flüge pro Tag gewöhnen zu können. Dennoch wurde ziviler Überschallflug über den USA im Jahr 1973 verboten.[2][3]
Das ab 2001 unternommene Projekt SAI Quiet Supersonic Transport des Unternehmens SAI zur Entwicklung eines Überschall-Geschäftsreiseflugzeuges wurde 2010 ohne Erfolg abgebrochen. 2003 führte die NASA mit der Shaped Sonic Boom Demonstration ein zweijähriges Programm durch, um zu demonstrieren, dass die Schockwelle eines Flugzeugs und der begleitende Überschallknall geformt und damit reduziert werden können.[4]
Die X-59 ist das erste bemannte Erprobungsflugzeug der X-Reihe seit über 30 Jahren für die NASA.[5][6][7]
Versuchsflugzeug
BearbeitenProjektziel des Low Boom Flight Demonstrator ist die empirische Bestätigung von Computerberechnungen zu Überschallreiseflügen über Land und deren Schallpegeln. Die X-59 soll auch Gemeinwesen in den USA im Überschallflug überfliegen zur Erhebung der öffentlichen Meinung. Diese Daten sollen den Flugaufsichtsbehörden der USA sowie weiterer Länder zur Verfügung gestellt werden. Anstelle eines lauten Überschallknalls soll am Boden weniger als 75 Dezibel oder nicht mehr als ein Geräusch vergleichbar mit dem Zuschlagen einer Autotür ankommen.[8][9][10][11]
Für Messungen der Schockwellen der X-59 in der Luft ist eine McDonnell Douglas F-15 der NASA vorgesehen. Sie muss dazu in exakt vordefinierten Abständen zur X-59 fliegen.[12]
Geschichte
BearbeitenIm Februar 2016 schloss die NASA mit Lockheed Martin einen ersten Vertrag zur Entwicklung eines Überschall-Versuchsflugzeugs.[13] Das Auftragsvolumen für das Projekt umfasst 247,5 Millionen Dollar.[9]
Im Herbst 2019 fand ein Critical Design Review statt, der die Gültigkeit der Annahmen des Entwurfes bestätigte, worauf im Dezember 2019 die Endmontage freigegeben wurde.[5] Im Januar 2020 veröffentlichte die NASA ein Foto, das die Flügelstruktur des Flugzeugs in ihrem Montagerahmen zeigte[14] und im Dezember wurde der Flügel beplankt. Im August 2020 lieferte General Electric zwei Triebwerke.[15] Für Windkanal-Tests wurde im Dezember 2020 eine Vereinbarung mit der Japan Aerospace Exploration Agency getroffen. Die Daten aus den Windkanaltests sollen auf diese Weise verglichen werden.[16] Die Grundstruktur des Rumpfes wurde im Juni 2021 in den sogenannten Skunk Works von Lockheed Martin in Palmdale, Kalifornien fertiggestellt.[17][18] Im November 2021 gab Lockheed den Abschluss der Montage in Palmdale, Kalifornien bekannt. Der Transport nach Fort Worth in Texas für den Einbau des Triebwerks und für Belastungstests erfolgte im Dezember 2021,[19][20] am 18. April 2022 war das Flugzeug zurück in Kalifornien[21] und im Juni 2023 wurde das fertig montierte Flugzeug für Bodentests aus der Produktionshalle gezogen.[18]
Die offizielle Vorstellung (Rollout) durch die NASA und Lockheed Martin fand am 12. Januar 2024 (Ortszeit) in Palmdale statt.[22] Ab 2025 sollen die Testflüge über bewohntem Gebiet in den USA durchgeführt werden.[18]
Konstruktion
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Die Hauptstruktur der X-59 besteht aus Aluminium. Für die Ruder und die Tragflächenbeplankungen werden Verbundwerkstoffe verwendet und in den Hochtemperaturbereichen des Leitwerks Titan. Zur Kosteneinsparung wurden das Fahrwerk der General Dynamics F-16, das Cockpit der Northrop T-38 und das Lebenserhaltungssystem der McDonnell Douglas F-15 übernommen.[1]
Neu an der X-59 sind vor allem die Form der Tragflächen und weitere Einzelheiten zur Vermeidung von Stoßwellen. Der Vermeidung von Schock- oder Stoßwellen an der Nase dient der extrem lange Vorderrumpf. Eine Cockpithaube würde ebenfalls starke Stoßwellen erzeugen. Darum ragt das Cockpit der X-59 nicht über den Vorderrumpf hinaus. Neben den Fenstern mit Blick nach den Seiten und oben bietet das Cockpit dem Piloten für die Sicht nach vorn eine „virtuelle Frontscheibe“:[23] Das Außenbild wird dabei von einem Kamera- und Anzeigesystem ins Cockpit übertragen („eXternal Vision System“ [XVS]).
Die Minimierung der Schockwellen ist auch abhängig von der Form der Flügel. Die Oberfläche der Tragflächen, die eine ausgeklügelte Lastverteilung haben, soll sich unter der Belastung während des Fluges nicht ändern und so stets Wellen gegen unten vermeiden. Zum selben Zweck sind alle außenseitigen aerodynamischen Störungen auf der Oberseite des Flugzeugs angeordnet. Auch der Lufteinlauf des Triebwerks und das System für den Kabinendruck, die -temperatur und Luftverteilung befinden sich zwecks Abschirmung von Schockwellen oberhalb des Flügels.[24][18] Unter dem Triebwerksauslass soll eine verlängerte Struktur des Unterrumpfes („aft deck“) die Ausbreitung von Wellen nach unten abschirmen.[9][25]
Der Nachteil des stark an der Lärmvermeidung ausgerichteten Designs der X-59 ist neben der schlechten Sicht nach vorn ein hoher Anstellwinkel bei Start und Landung.[18] Außerdem ist eine sehr hohe Bauqualität erforderlich.[26]
Technische Daten
Bearbeiten| Kenngröße | Daten (geplant)[27] |
|---|---|
| Länge | 96,7 ft (29,5 m) |
| Spannweite | 29,5 ft (9 m) |
| Höhe | 14 ft (4,3 m) |
| Startmasse | 32.300 lb (ca. 14.700 kg) |
| Höchstgeschwindigkeit | Mach 1,5 bzw. 990 mph (ca. 1.590 km/h) |
| Reisegeschwindigkeit | Mach 1,42 bzw. 940 mph (ca. 1.510 km/h) in 55.000 ft (ca. 16.800 m) |
| Triebwerk | ein General Electric F414 |
Weblinks
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- X-59. Products. In: lockheedmartin.com. Lockheed Martin (englisch, Produktseite der X-59): „One Step Closer to Flight: Critical Testing“
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ a b Patrick Hoeveler: NASA verschiebt X-59-Erstflug. In: flugrevue.de. Flug Revue, 13. Oktober 2023, abgerufen am 16. Oktober 2023.
- ↑ David Schneider: The New Supersonic Boom Aeronautical engineers strive for a fresh start two decades after Concorde’s demise. In: spectrum.ieee.org. IEEE Spectrum, Institute of Electrical and Electronics Engineers, 16. August 2021, abgerufen am 22. März 2024 (englisch).
- ↑ Osita Nwanevu: Boom and Bust – A half-century ago, sonic boom tests terrified Oklahoma City residents. In: slate.com. Slate (Magazin), 29. Juli 2014, abgerufen am 22. März 2024 (englisch).
- ↑ Jim Banke: NASA’s Sonic Boom Research Takes 'Shape'. In: nasa.gov. NASA, 6. November 2013, abgerufen am 22. März 2024 (englisch).
- ↑ a b NASA’s X-59 Quiet Supersonic Research Aircraft Cleared for Final Assembly. NASA Mitteilung. In: nasa.gov. NASA, 16. Dezember 2019, abgerufen am 22. März 2024 (englisch).
- ↑ Patrick Holland-Moritz: Überschallprojekte – Gelingt der Mauerfall aufs Neue? In: flugrevue.de. Flug Revue, 13. Februar 2021, abgerufen am 22. März 2024: „das erste bemannte X-Flugzeug seit mehr als 30 Jahren“
- ↑ Chelsea Gohd: Production of NASA’s new X-59 supersonic jet continues amid coronavirus outbreak. In: space.com. 30. März 2020, abgerufen am 22. März 2024 (englisch).
- ↑ Felix Meier: Flugtests mit der X-59 im nächsten Jahr. In: Cockpit.aero. 9. Juni 2020, abgerufen am 22. März 2024.
- ↑ a b c Jon Hemmerdinger: NASA and Lockheed to begin X-59 supersonic jet tests in 2021. In: flightglobal.com. Flight Global, 8. Juni 2020, abgerufen am 22. März 2024 (englisch).
- ↑ Low-Boom Flight Demonstration Overview. In: nasa.gov. NASA, 2020, archiviert vom (nicht mehr online verfügbar) am 18. Dezember 2020; abgerufen am 22. März 2024 (englisch): „NASA: „The Low-boom Flight Demonstration mission has two goals: 1) design and build a piloted, large-scale supersonic X-plane with technology that reduces the loudness of a sonic boom to that of a gentle thump; and 2) fly the X-plane over select U.S. communities to gather data on human responses to the low-boom flights and deliver that data set to U.S. and international regulators.““
- ↑ Quesst. In: nasa.gov. NASA, 2024, abgerufen am 22. März 2024 (englisch): „„Quesst is NASA’s mission to demonstrate how the X-59 can fly supersonic without generating loud sonic booms and then survey what people hear when it flies overhead. Reaction to the quieter sonic "thumps" will be shared with regulators who will then consider writing new sound-based rules to lift the ban on faster-than-sound flight over land.““
- ↑ Matt Kamlet: Perfecting Alignment: NASA Tests System for Aircraft Positioning in Supersonic Flight. In: nasa.gov. NASA, 19. Mai 2021, abgerufen am 22. März 2024 (englisch).
- ↑ Jim Banke: NASA Moves to Begin Historic New Era of X-Plane Research. NASA, 22. April 2016, archiviert vom am 27. Februar 2017; abgerufen am 19. November 2021 (englisch): „QueSST aims to fix something the X-1 first introduced to the flying world nearly 70 years ago – the publicly annoying loud sonic boom.“
- ↑ Lillian Gipson: X-59 QueSST Wing Assembly. NASA, 21. Januar 2020, abgerufen am 21. Januar 2020 (englisch): „[…] will fly for the first time in 2021“
- ↑ Jon Hemmerdinger: Airframers – GE ships two F414s to NASA as X-59 demonstrator progresses. In: flightglobal.com. Flight Global, 27. August 2020, abgerufen am 22. März 2024 (englisch).
- ↑ Jim Banke: NASA and JAXA to Work Together on Testing X-59 Model. In: nasa.gov. NASA, 17. Februar 2021, abgerufen am 22. März 2024 (englisch).
- ↑ Stefan Eiselin: Lockheed Martin X-59 – Der leise Überschallflieger nimmt Gestalt an. In: aerotelegraph.com. aeroTELEGRAPH GmbH, 11. August 2021, abgerufen am 22. März 2024.
- ↑ a b c d e Patrick Zwerger: Die X-59 QueSST rollt im Laufstall Richtung Erstflug. In: flugrevue.de. 10. Juli 2023, abgerufen am 19. Juli 2023.
- ↑ Joseph Trevithick: NASA’s X-59 Quiet Supersonic Test Jet Spotted On A Trailer Heading To Texas. In: twz.com. The War Zone, 23. Dezember 2021, abgerufen am 22. März 2024 (englisch).
- ↑ Michael Tyrrell: NASA’s X-59 quiet supersonic jet reaches major wing milestone. In: aero-mag.com. Aerospace Manufacturing, MIT Publishing, 15. Dezember 2020, abgerufen am 22. März 2024 (englisch).
- ↑ Loukia Papadopoulos: NASA’s supersonic aircraft X-59 successfully completes its critical ground tests. In: interestingengineering.com. 19. April 2022, abgerufen am 22. März 2024 (englisch).
- ↑ Karl Schwarz: Rollout-Feier für X-59 – Überschall-Forschungsflugzeug vorgestellt. In: flugrevue.de. Flug Revue, 18. Januar 2024, abgerufen am 22. März 2024.
- ↑ J.C. Hernandez: Testing of X-59 Virtual Forward Window Successful. In: nasa.gov. NASA, 26. August 2019, abgerufen am 22. März 2024 (englisch).
- ↑ Kristen Hatfield: Up-Close View of NASA’s X-59 Engine Inlet. In: nasa.gov. NASA, 13. Mai 2021, abgerufen am 22. März 2024 (englisch).
- ↑ Ulrike Ebner: Überschall ohne Knall – Leiser NASA-Jet nimmt Form an. In: flugrevue.de. Flug Revue, 20. Januar 2020, abgerufen am 22. März 2024.
- ↑ Sebastian Steinke: Endmontage der X-59 – Die Überschall-Blindschleiche. In: flugrevue.de. Flug Revue, 13. November 2021, abgerufen am 22. März 2024.
- ↑ Jim Banke: New NASA X-Plane Construction Begins Now. NASA, 3. April 2018, abgerufen am 19. Dezember 2019 (englisch): „The new X-plane’s mission: provide crucial data that could enable commercial supersonic passenger air travel over land.“