NASA 超音速實驗機 X-59 持續突破飛行包線:已完成 13 次試飛,目標挑戰 1.4 馬赫
NASA 與洛克希德·馬丁合作開發的 X-59 超音速實驗機已完成 13 次試飛,累積超過 11 小時飛行時數,最高速度達 0.95 馬赫。研究團隊正透過各種機動測試驗證飛機性能,最終目標是在 1.4 馬赫速度下產生「靜音音爆」,為恢復商業超音速飛行鋪路。

文章重點
- NASA X-59 超音速實驗機截至週二已完成 13 次試飛,累積超過 11 小時飛行時數
- X-59 目前最高速度達 0.95 馬赫、高度 43,000 英尺,最終目標為 1.4 馬赫及 55,000 英尺
- 飛行包線擴展測試已正式展開,包含雲霄飛車機動、顫振激勵、起落架伸展等多項關鍵操控驗證
- X-59 採用佔機身三分之一的長鼻設計從源頭分散震波,產生「靜音音爆」
- NASA 將在全美進行五次社區噪音調查,結果將提交 FAA 與 ICAO,推動解除 1973 年以來的陸地超音速飛行禁令
NASA 超音速實驗機 X-59 全力衝刺飛行包線擴展測試
NASA 與洛克希德·馬丁(Lockheed Martin)聯合開發的超音速實驗機 X-59,正透過一系列飛行包線擴展測試,證明這項計畫不僅僅是飛得更快、飛得更高而已。
這架實驗機的終極目標,是在 55,000 英尺高度達到 1.4 馬赫的速度,在該條件下預計僅會產生所謂的「音爆輕響」(sonic thump),也就是安靜版的音爆。後續規劃的社區噪音調查,將可為監管機構與立法者提供關鍵證據,推動商業超音速飛行的回歸。
試飛進度:13 次飛行、最高速度 0.95 馬赫
在將飛機推向設計極限之前,研究團隊已在加州莫哈維沙漠(Mojave Desert)上空進行了一系列操控測試以驗證性能。NASA 於週四發布了部分試飛影片。
X-59 於 2024 年 10 月 28 日完成首飛,飛行時間超過一小時。第二次飛行於 3 月 20 日進行,原定目標為 260 mph 及 20,000 英尺高度,但因「返場指令」而提前結束。
在 4 月 14 日起的短暫停飛後,X-59 於上週重返天際。根據洛克希德·馬丁的資料,截至 4 月 28 日,X-59 已在 10 次試飛中累積超過 11 小時飛行時數,最高速度達到 0.95 馬赫、最高飛行高度 43,000 英尺、單次最長續航約 1.7 小時。
根據 FlightAware 資料,此後一週內又進行了三次飛行。NASA 向媒體確認,截至週二,X-59 已完成 13 次飛行。
試飛影片揭露多項關鍵測試操控
NASA 使用伴飛機(如一對 F-15 Eagle 戰鬥機)在空中拍攝 X-59 的飛行畫面。週四發布的影片中展示了多項測試動作:
- 雲霄飛車機動(Roller-Coaster Maneuver):飛機如遊樂園設施般上下俯仰,用於評估穩定性與操控性。
- 起落架伸展測試:試飛員在受控空速下放出起落架,引入阻力、俯仰、振動和氣流的變化,進一步測量操控特性。
- 左右傾斜自動滾轉(Bank-to-Bank Autoroll):機翼從一側輕柔搖擺到另一側。
- 顫振激勵測試(Flutter Excitation Maneuver):研究人員刻意引入振動,以測量整個飛行包線的安全裕度。
- 平飛推進機動(Wings-Level Push Maneuver):測試縱向穩定性、俯仰響應和配平特性,飛行員將機首下壓後再拉平。
X-59 下一步計畫
飛行包線擴展階段已於上週正式展開,主要目標是在高速高空與低速低空條件下全面測試飛機性能。
待團隊確認安全無虞後,NASA 與洛克希德·馬丁將推動 X-59 突破音障,達到設計速度 1.4 馬赫(超過 1,000 mph)及 55,000 英尺高度。隨後,飛機將轉場至加州愛德華空軍基地(Edwards Air Force Base, KEDW)的超音速測試場,由 NASA 驗證其音爆消除能力。
獨特設計:「皮諾乔」長鼻與頂置引擎
與 Boom Supersonic 的 XB-1 超音速原型機不同——後者雖會產生正常音爆但設計上阻止聲波傳到地面——X-59 的策略是從源頭降低噪音。
X-59 最引人注目的特徵是其「皮諾乔式」長鼻,佔了機身近 100 英尺全長的約三分之一。這個長鼻設計用於在機頭前方分散震波,但也因此擋住了飛行員的視線,駕駛艙的傳統窗戶被外部視覺系統取代,透過高解析度攝影機將影像傳送到監視器上。
動力方面,X-59 採用經改裝的頂置式 F-18 Super Hornet F414-GE-100 引擎,使機腹保持平滑,以打散尾流中的震波。機身主要由鋁合金構成。其他經飛行驗證的元件包括:F-15 的生命維持系統、F-16 Fighting Falcon 的起落架、F-117 Nighthawk 的操縱桿,以及 T-38 Talon 的座艙罩。
為超音速飛行解禁鋪路
美國自 1973 年起因噪音問題禁止陸地上空超音速飛行。歷史上唯一商業運營的超音速客機協和號(Concorde)已於 2003 年退役。如今,Boom 等多家製造商正積極推動超音速旅行的回歸,白宮去年甚至下令 FAA 撤銷禁令。
待 X-59 準備就緒後,NASA 將在全美各地進行五次為期一個月的社區調查,飛行路線下方的民眾可能會聽到(或聽不到)約 80 次音爆。
若美國民眾對噪音反應不大,這項成果可能說服立法者與監管機構重新考慮 FAA 的禁令。NASA 正協調將調查結果分享給 FAA 及國際民航組織(ICAO),以推動全球標準的統一。
X-59 的設計理念可供商業開發者複製採用,不過 Boom Supersonic 至少目前計畫堅持自家的噪音緩解策略,該公司將其命名為「Boomless Cruise」。
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