Над САЩ вече лети един от най-необичайните експериментални самолети, създадени от НАСА. Той има издължен нос, части от други военни самолети, а кабината е разположена толкова назад, че пилотът разчита на камера и дисплей, за да вижда какво има пред машината. Експерименталните самолети са летателни апарати, създадени за тестване на нови технологии, аеродинамични форми, двигатели или материали, преди те да бъдат въведени в масово производство.

Самолетът се нарича X-59 и може да се окаже важна стъпка към завръщането на свръхзвуковите пътнически полети, пише BBC. Необичайната му конструкция е резултат от основен проблем на този тип авиация – силния звуков удар при преминаване на звуковата бариера. Той ограничаваше Concorde основно до маршрути над океана и направи невъзможни редовните свръхзвукови полети над голяма част от САЩ. С X-59 НАСА се опитва да промени това.

Силно издълженият нос на самолета е проектиран така, че да променя начина, по който ударните вълни се разпространяват около машината. Целта е силният звуков удар при преминаване на звуковата бариера да бъде заменен с много по-тих и поносим за хората на земята звук. X-59 е част от дълга серия експериментални X-самолети на НАСА, която започва още през 40-те години на миналия век.

Сред най-известните е Bell X-1 – първият самолет, който премина звуковата бариера през 1947 г. под управлението на тестовия пилот Чък Йегър. Питър Коен, който работи в НАСА от 43 години и ръководи програмата, обяснява пред BBC, че идеята зад X-самолетите винаги е била проста – да се избере конкретен технологичен проблем и да се създаде машина, която да докаже решение с реални полетни данни.

Според него колкото повече цели има един експериментален самолет, толкова по-скъпа и сложна става програмата. При X-59 задачата е да покаже, че звуковият удар може да бъде значително намален, без проектът да се превърне в прекалено скъпа технологична демонстрация.

Могат ли дронове да помогнат срещу сушата? Стартъпът Rainmaker набра 100 млн. долара, за да провери

Този подход обаче не е ново явление.

Когато през 40-те години на миналия век инженерите работят върху Bell X-1, вече е било известно, че куршум с калибър .50 се движи по-бързо от скоростта на звука. Затова малкият експериментален самолет получава форма, която наподобява куршум с добавени крила.

Само две десетилетия по-късно друг експериментален самолет, X-15, достига скорост 6,7 пъти по-висока от скоростта на звука и лети до ръба на Космоса. Тестовете с него допринасят за развитието на устойчиви на високи температури материали, които по-късно стават важни за програмата Space Shuttle.

Сега НАСА използва X-59 не само като инженерна демонстрация, но и като част от мащабен експеримент с общественото възприятие. Самолетът лети над избрани населени места в САЩ, а агенцията събира обратна връзка от хората на земята.

„Искаме да разберем какво ниво на звуков удар е приемливо за хората при редовни полети“, обяснява Коен пред BBC.

Според него преминаването на X-59 над звуковата бариера трябва да звучи приблизително като затваряне на автомобилна врата от другата страна на улицата.

Новият експортен хит на Китай: Евтини 3D-принтирани дронове прехващачи

Въпреки своя футуристичен външен вид X-59 използва редица вече съществуващи компоненти. Кабината и катапултната седалка са взети от тренировъчния самолет T-38, колесникът идва от изтребителя F-16, а двигателят е от F/A-18. Самолетът е сглобен от Lockheed Martin за НАСА.

Необичайната форма създава и допълнителен технически проблем – пилотът няма нормална видимост напред. Решението е системата от камери и дисплеи, които подават изображение в реално време към пилота. За да работи това безопасно, системата разчита на практически незабавна компютърна обработка.

X-59 извършва първия си полет през 2025 г., а сега вече преминава звуковата бариера при тестове над избрани райони в САЩ.

Развитието на дроновете поставя очевиден въпрос пред подобни програми – необходимо ли е експерименталните самолети изобщо да имат пилот? НАСА също е разглеждала възможността X-59 да бъде безпилотен. Оказва се обаче, че това не би било непременно по-евтино, обяснява BBC.

Премахването на пилота би изисквало допълнително разработване и сертифициране на автономна система, способна да управлява свръхзвуков самолет над населени райони.

Освен това X-59 така или иначе трябва да е достатъчно голям, за да се държи във въздуха като пътнически самолет при преминаване на звуковата бариера. Това оставя достатъчно място и за пилотска кабина. НАСА има опит и с безпилотни X-самолети. През 2007 г. например лети X-48 – умален модел на концепция, при която крилото и фюзелажът се сливат в общо носещо тяло.

Малкият размер на самолета помага програмата да остане в рамките на бюджета. Коен допуска, че бъдещите X-самолети вероятно все по-често ще бъдат безпилотни, освен когато изследваната технология е свързана с работата на пилота или когато пилотираната версия е по-икономична.

Автономният флот на Европа: Как Нидерландия преобразява армията си с роботи, AI и дронове

Защо пилотът все още е от значение?

Проф. Гай Гратън от Cranfield University не е съгласен с тезата, че пилотираните тестови самолети са останали в миналото. Според него дроновете доказаха огромните си възможности, включително във войната в Украйна. Но когато крайната цел е самолетът да превозва хора, ролята на пилота остава незаменима.

„Без пилот губиш огромно количество информация“, разказва той пред BBC.

Според Гратън пилотът може да забележи проблеми и характеристики на машината, които трудно се откриват само чрез телеметрия. Безпилотните тестове не са задължително по-евтини. В някои случаи за наблюдението на дрон от земята са необходими повече хора. Това е една от причините пилотираните експериментални самолети все още да са конкурентни като разход.

САЩ не са единствената държава, която използва експериментални самолети за разработване на нови авиационни технологии. Великобритания също има подобна история. През 1986 г. Experimental Aircraft Programme, или EAP, извършва първия си полет от Ланкашър. Проектът тества важни системи, които по-късно са използвани и при разработването на Eurofighter Typhoon.

Един от пилотите по програмата, Крис Йео, вижда ясна връзка между EAP и американските X-самолети. По думите му всички подобни програми имат една и съща основна задача – да проверят в реални условия дали една нова конструкция и технологиите в нея действително работят.

„Много хора могат да кажат, че нещо ще работи, но го разбираш едва когато конструкцията бъде тествана и сертифицирана“, казва Йео пред BBC.

Четири десетилетия по-късно Великобритания подготвя нов технологичен демонстратор. Тони Годболд от BAE Systems го определя като „X-самолета на нашето поколение“.

В проекта участват около 100 британски доставчици, включително Rolls-Royce. Целта е да бъдат тествани технологии, които потенциално ще бъдат използвани в Global Combat Air Programme, известна като GCAP – съвместна програма на Великобритания, Италия и Япония за разработване на ново поколение бойни самолети.

В терора на дроновете: Безпилотни апарати сеят страх и хаос по северните граници на НАТО

Новият демонстратор ще използва двигатели от съществуващия Typhoon и се очаква да полети през 2028 г. Проектът вече привлича интерес сред британските тестови пилоти. Според Годболд почти всички квалифицирани пилоти за високоскоростни бойни самолети във Великобритания – около 14 души – вече са изпробвали машината на симулатор.

Въпреки напредъка на компютърното моделиране и симулациите човешкият фактор остава важен за авиационната индустрия.

„Можем да моделираме много неща на компютри и симулатори, но когато нещата станат реални, именно обратната връзка от тестовите пилоти ни показва какво действително се случва“, признава Годболд. Подобни програми имат и политическо измерение.

Според него разработването на британския технологичен демонстратор показва ангажимента на страната към GCAP и дългосрочното ѝ присъствие в разработването на авиационни технологии от следващо поколение. На този фон X-59 е странно изглеждащ експериментален самолет.

Ако НАСА докаже, че свръхзвуковите полети могат да преминават над населени райони без разрушителен звуков удар, проектът може да промени регулациите и икономиката на бъдещите пътнически полети.