La NASA metterà presto alla prova i progressi su uno strumento chiave per misurare i “rumori sonori” unici che il suo silenzioso aereo da ricerca supersonico X-59 produrrà in volo.
Una sonda d'urto è una sonda dati aerea a forma di cono sviluppata con caratteristiche specifiche per catturare le onde d'urto uniche che l'X-59 produrrà. I ricercatori dell'Armstrong Flight Research Center della NASA a Edwards, in California, hanno sviluppato due versioni della sonda per raccogliere dati precisi sulla pressione durante il volo supersonico. Una delle sonde è ottimizzata per misurazioni a campo vicino, catturando le onde d'urto che si verificano molto vicino al punto in cui l'X-59 le produrrà. La seconda sonda misurerà il campo medio, raccogliendo dati ad altitudini comprese tra 5.000 e 20.000 piedi sotto l'aereo.
Funzionamento e obiettivi delle sonde
Quando un aereo vola supersonico, genera onde d'urto che si propagano nell'aria circostante e producono potenti boom sonici. L'X-59 è progettato per deviare queste onde d'urto, riducendo i potenti boom sonici in tonfi sordi. Durante i voli di prova, un aereo F-15B dotato di una sonda di rilevamento degli urti attaccata al muso volerà con l'X-59. La sonda, lunga circa 6 piedi, raccoglierà continuamente migliaia di campioni di pressione al secondo, registrando i cambiamenti nella pressione dell'aria mentre l'aereo attraversa le onde d'urto.
« Una sonda di rilevamento degli urti funge da fonte di verità, confrontando i dati previsti con le misurazioni effettive ha detto Mike Frederick, il principale investigatore della NASA per la sonda.
Tecniche di innovazione
« Le sonde hanno cinque porte di pressione, una sulla punta e quattro attorno al cono “, spiega il signor Federico. “ Queste porte misurano i cambiamenti nella pressione statica mentre l'aereo attraversa le onde d'urto, il che ci aiuta a comprendere le caratteristiche dell'urto di un particolare aereo. Gli orifizi combinano le loro misurazioni per calcolare la pressione locale, la velocità e la direzione del flusso d'aria. »
I ricercatori valuteranno presto miglioramenti alla sonda per il rilevamento degli shock a campo vicino attraverso voli di prova, durante i quali la sonda, montata su un F-15B, raccoglierà dati tracciando un secondo F-15 per il volo supersonico. I miglioramenti includono il posizionamento dei trasduttori di pressione della sonda – dispositivi che misurano la pressione dell'aria sul cono – a soli 5 pollici dalle sue porte.
« La sonda soddisferà i requisiti di risoluzione e precisione della missione Quest ” disse il signor Federico. “ Questo progetto mostra come la NASA può prendere le tecnologie esistenti e adattarle per affrontare nuove sfide. »
Didascalia dell'illustrazione: Un primo piano della sonda di rilevamento degli urti della NASA evidenzia le sue porte di pressione, progettate per misurare i cambiamenti nella pressione dell'aria durante il volo supersonico. La sonda sarà montata sul banco prova di ricerca aeronautica F-15B della NASA per i voli di calibrazione, per convalidare la sua capacità di misurare le onde d'urto generate dall'X 59 come parte della missione Quest della NASA che mira a fornire dati su voli supersonici silenziosi. Credito: NASA/Lauren Hughes
