美国宇航局(NASA)充满未来感的X-59喷气式飞机即将面临迄今为止最大的挑战:首次突破音障。在完成了一系列将飞机推向接近超音速的成功试飞后,工程师们正准备让其飞行速度突破1马赫,并最终在60,000英尺的高度达到1.6马赫。这架流线型的实验性飞机旨在用一种安静得多的“闷响”取代震耳欲聋的音爆,这一突破有望使超音速客运重返人口稠密地区的上空。
“接下来的将是这架独一无二的飞机首次进行超音速飞行,”NASA低音爆飞行演示机(Low Boom Flight Demonstrator)项目经理Cathy Bahm说道。“我们正开始迈向X-59设计所针对的任务条件测试点。”
经过数月的飞行测试,X-59团队在5月下旬回顾了其进展,目前正在准备一个新的阶段,该阶段将把飞机推向更高的高度和更快的速度。这些飞行旨在展示飞机在NASA Quesst任务所需的运行条件下的表现,该任务旨在收集静音超音速飞行的数据。
即将进行首次超音速飞行
NASA预计X-59将在定于6月初进行的测试飞行中首次突破音速。预计该飞机将在约43,000英尺的高度以超过630英里/小时的速度飞行,这标志着该项目的一个重要里程碑。
随后,该飞机将尝试进行“任务条件”飞行,在约55,000英尺的高度达到1.4马赫(925英里/小时)。这些性能目标非常重要,因为它们与NASA计划在美国社区上空飞行X-59时的条件相匹配。在未来的这些飞行中,研究人员将收集公众对飞机较安静的音爆“闷响”(thump)的反馈,并评估人们的反应。
虽然X-59的设计初衷是最大限度地减少通常与超音速飞机相关的破坏性音爆,但这些初始超音速飞行并不旨在展示这一能力。一架常规的超音速伴飞飞机将伴随X-59飞行,伴飞飞机产生的较大音爆将掩盖这架实验性喷气机产生的任何较安静的声音。
在今年夏天的超音速测试期间,伴飞飞机还将携带一个专门的激波传感探针,该探针将收集X-59激波的首次测量数据。
NASA从早期飞行中学到了什么
飞机的第一阶段测试成功实现了许多重要目标,并为工程师提供了宝贵的数据。
在2025年10月首飞后,X-59经历了一段计划的维护期,随后于2026年3月重返飞行测试。自那时起,该飞机又完成了14次飞行,并取得了几个值得注意的里程碑,包括:
- 完成了首次起落架收放,收起了起落架并在飞行中展示了其独特的气动外形。
- 达到了高达43,000英尺的高度和接近音障的速度,即0.95马赫,约为627英里/小时。
- 进行了首个双飞行日,随后将每日多次飞行作为测试的常规部分。
- 从越来越快、越来越高的飞行过渡到较慢、较低的飞行测试,以评估更广泛运行条件下的性能。
在这些飞行期间收集的信息帮助工程师评估了关键系统,包括燃油输送、液压系统、环境控制系统以及飞机的外部视觉系统(eXternal Vision System)。这一独特的基于摄像头的系统通过向飞行员提供飞机前方的实时显示画面,取代了传统的前向风挡。
团队还密切监测了X-59在起飞、着陆和飞行操作期间的表现。安装在整个飞机上的应变片测量了结构载荷,并记录了机身对测试期间遇到的各种作用力的反应。
扩展飞行包线
下一组飞行将以新的方式挑战这架飞机。飞行员将继续完成计划的测试点,同时工程师将评估在真实超音速条件下的性能。
“以超音速飞行是X-59团队的一个重要里程碑,”Bahm说。“飞行包线扩展的每一步都让我们更接近展示Quesst任务核心的静音超音速能力。完成首次任务条件飞行具有特殊意义——这是我们开始在其设计环境中验证飞机的时刻。”
除了达到任务条件外,预计该飞机在这一测试阶段还将实现其计划的最高性能目标,包括1.6马赫(1,218英里/小时)的最大速度和60,000英尺的最大高度。
即便如此,并非每次飞行都将在超音速下进行。工程师将继续进行亚音速和低空飞行的混合测试,以监测飞机在各种条件下的表现。
“这些飞行不仅加深了我们对X-59性能的信心——它们标志着我们向着任务未来阶段的迈进,最终将有助于塑造超音速旅行的未来,”Bahm说。
为Quesst任务第二阶段做准备
迄今为止完成的所有飞行以及即将进行的测试活动,都是NASA Quesst任务第一阶段的一部分。这一阶段侧重于验证飞机的性能和适航性。
一些飞行还将涉及特种设备的早期使用,包括安装在NASA一架F-15研究飞机上的探针。该仪器旨在测量X-59独特的激波特征。
在这些早期测量飞行期间收集的信息将帮助工程师为定于今年晚些时候开始的Quesst第二阶段做准备。在该阶段,团队将直接测量飞机的超音速飞行特征,以确认其是否产生了设计预期的静音超音速“闷响”。
“航空先驱奥托·李林塔尔曾说,‘设计飞行器算不了什么。制造飞行器是回事。但飞行才是一切。’自3月以来我们完成的15次X-59飞行对团队和任务来说就是一切,”Bahm说。“每一次飞行都突破了可能性的边界,稳步扩展了飞行包线,并增强了我们对飞机的信心。”
不过,Bahm强调团队仍然专注于接下来的工作。
“展望即将到来的飞行,我们准备进一步打开包线——大胆迈向这架飞机旨在实现的任务测试点,”Bahm说。“超音速飞行并达到这些里程碑不仅是进步;这是多年坚持、创新和团队合作的实现。每一步都让我们更接近第二阶段,更接近商业超音速飞行的未来。”