de la NASA X-59 El avión experimental es único: está diseñado para volar más rápido que la velocidad del sonido, pero sin causar un fuerte estallido sónico. Para confirmar la capacidad del X-59 de volar de manera supersónica mientras solo produce “golpes” sónicos silenciosos, la NASA necesita poder registrar estos sonidos desde el suelo. La agencia completó recientemente pruebas destinadas a comprender el equipo y los procedimientos necesarios para realizar esas grabaciones.
Los vuelos de Determinación de alfombras en medidas completas (CarpetDIEM) de la NASA examinaron la calidad y robustez de una nueva generación de sistemas de registro en tierra, centrándose en cómo implementar los sistemas para las pruebas del X-59 y recuperar los datos que recopilan. En total, los investigadores instalaron 10 estaciones de micrófonos en un tramo de desierto de 30 millas cerca del Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA en Edwards, California.
“Estamos tratando de responder preguntas como cuántas personas se necesitan para salir y dar servicio a estos instrumentos diariamente, cómo recuperar los datos, cuántos vehículos se necesitan, todo ese tipo de cosas sobre cómo operamos, ”, dijo Forrest Carpenter, investigador principal de la tercera serie de vuelos, conocida como CarpetDIEM III. «Ahora estamos aprendiendo a bailar para que, cuando lleguemos al gran baile, estemos listos para comenzar».
El X-59 en sí aún no está volando, por lo que utilizando un F-15 y un F-18 de la NASA Armstrong, las pruebas CarpetDIEM III involucraron 20 pases supersónicos con velocidades que van desde Mach 1,15 a Mach 1,4, en altitudes que van desde 40.000 a 53.000. pies. Tres de los pases involucraron a un F-18 que realizaba una maniobra especial de inmersión invertida para simular un estampido sónico silencioso, y uno de ellos alcanzó un nivel de ruido percibido de 67 decibeles, una medida del ruido percibido del avión por un observador en tierra.
«Esperamos que el golpe sónico del X-59 sea tan bajo como unos 75 decibeles de volumen percibido», dijo Larry Cliatt, director del subproyecto para la fase de validación acústica de Questt. «Eso es mucho más silencioso que el Concord, que tenía un volumen percibido de más de 100 decibelios».
Para medir estos golpes sónicos muy silenciosos, los sistemas de grabación en tierra utilizados en los vuelos de CarpetDIEM se calibraron para medir tan solo unos 50 decibeles de volumen percibido, el equivalente a estar en una habitación con un refrigerador encendido.
CarpetDIEM III también validó el uso de transmisión-vigilancia dependiente automática, una tecnología existente que se utiliza en todos los aviones comerciales y en la mayoría de los aviones privados para informar la velocidad y la posición. Este sistema activa los sistemas de grabación en tierra para comenzar a grabar.
«No podemos tener 70 personas diferentes en cada caja de instrumentación», dijo Cliatt. «Tuvimos que encontrar una manera de automatizar ese proceso».
Los sistemas de grabación están diseñados para resistir los elementos del desierto, el calor extremo del verano y el frío del invierno, y para ser resistentes a los daños causados por la vida silvestre, como la masticación de roedores, coyotes y zorros.
«Cuando lleguemos a la Fase 2 de la misión Questst, esperamos realizar estas grabaciones de golpes sónicos durante hasta nueve meses», dijo Cliatt. «Necesitamos poder tener instrumentación y operaciones que puedan facilitar un despliegue tan largo».
Otra lección aprendida: el tiempo de preparación de las estaciones de grabación fue de poco menos de una hora, en comparación con las dos horas y media previstas. Dado el rendimiento de los sistemas, el equipo evaluará si es necesario visitar todos los sitios todos los días de la prueba de la Fase 2.
El equipo también aprendió sobre los procesos de coordinación y documentación necesarios para dicha investigación, tanto con organizaciones internas, como las oficinas de Medio Ambiente y Seguridad de Armstrong de la NASA, como con partes externas, entre ellas:
- La Oficina de Gestión de Tierras de EE. UU., que aprobó el uso de tierras públicas para las pruebas.
- Las fuerzas del orden, que ayudaron a asegurar el sitio de prueba.
- La Administración Federal de Aviación, que aprobó que los aviones de la NASA volaran fuera del espacio aéreo restringido de la Base de la Fuerza Aérea Edwards para realizar una parte de las pruebas CarpetDIEM.
Para prepararse para la Fase 2 de Questst, los investigadores esperan realizar sesiones de práctica en 2024, incorporando todas las lecciones aprendidas y las mejores prácticas de las tres fases de CarpetDIEM.
