De X-59, een eigenaardig ogend vliegtuig van NASA en Lockheed Martin, is ontworpen om de geluidsbarrière stilletjes te doorbreken, in plaats van met een enorme knal. Dit jaar, in 2023, maakt hij zijn debuutvlucht.

NASA’s experimentele X-59-vliegtuig zal begin 2023 het luchtruim kiezen. Hij zal proberen de geluidsbarrière te doorbreken zonder een enorme supersonische knal te veroorzaken. Als dat lukt, zou dat kunnen leiden tot de terugkeer van commerciële vliegtuigen die sneller dan de geluidssnelheid reizen, zoals de Concorde vroeger.

Buitenmaatse neus

De X-59, die zal opstijgen vanuit Palmdale in Californië, is gebouwd door Lockheed Martin, maar is het product van tientallen jaren van onderzoek in NASA’s Langley Research Center in Virginia. Hij is gebaseerd op talloze supercomputersimulaties en supersonische windtunneltests.

Hersentrainings-apps missen wetenschappelijke onderbouwing
LEES OOK

Hersentrainings-apps missen wetenschappelijke onderbouwing

Een boel apps claimen dat ze hun gebruikers slimmer ­maken. Deze hersentrainings-­apps zijn niet alleen vrij saai, hun effect op onze prestaties is ...

Het vliegtuig ziet er vreemd uit: hij is 30 meter lang en heeft een spanwijdte van slechts 9 meter breed. Opvallend is de buitenmaatse neus. De piloot kan alleen vooruit kijken via een videocamera omdat de neus te spits is voor een fatsoenlijk cockpitraam.

Impressie van de X-59 in volle vlucht Beeld: NASA.

De vorm is ontworpen om de supersonische knal te verminderen die ontstaat wanneer een vliegtuig de geluidssnelheid in de lucht doorbreekt (343 meter per seconde bij 20 graden Celsius). De knallen van 105 decibel die de Concorde produceerde, kunnen met de X-59 worden afgezwakt tot een ‘zachte bonk’ van 75 decibel. Dit is ongeveer het geluid dat je hoort als een autodeur op 6 meter afstand wordt dichtgeslagen.

Schokgolven

De belangrijkste truc om deze Quiet Supersonic Technology (QueSST) tot stand te brengen, is de vorm van de neus. De schokgolven die hierop ontstaan, zullen niet samenvloeien met die van de staart. Daarom is de neus zo langwerpig: om de voorste golven zo ver mogelijk van de achterste te af te houden. Dat de golven samenkomen tegen de tijd dat ze de grond bereiken, is gewoonlijk de oorzaak van de luide knal, zegt David Richwine, plaatsvervangend projectleider technologie van de X-59 bij NASA Langley.

De eerste vluchten van het toestel staan gepland voor begin 2023. Zeven tot negen maanden later vertrekt het vliegtuig voor een rondreis door de Verenigde Staten, waarbij het supersonische vluchten maakt boven steden en plattelandsdorpen. NASA zal bij duizenden mensen peilen of ze het geluidsniveau acceptabel vinden.

Concorde

Als de geluiddempende maatregelen werken, hoopt NASA dat vliegtuigbouwers ze kunnen overnemen in een nieuwe generatie supersonische vliegtuigen. De enige commerciële supersonische vliegtuigen die tot nu toe hebben gevlogen waren de Concorde en een concurrent uit de Sovjet-Unie, de Toepolev Tu-144, die beide met pensioen zijn.

Het succes van de Concorde was beperkt, doordat de luchtvaartautoriteiten niet toestonden dat het toestel supersonische routes over land vloog. Deze regels werden opgelegd vanwege het lawaai en de bouwschade die de supersonische knallen veroorzaakten.

De hoofdingenieur van de X-59, Jay Brandon, is ervan overtuigd dat ze het probleem van lawaai en schade hebben opgelost. ’Op basis van al onze computermodellen, waarin we de drukvariaties vanaf vlieghoogte tot op de grond hebben geprojecteerd, geloven we dat we weten hoe het moet’, zegt hij. ‘We zullen zien wanneer we gaan vliegen.’