Jalon majeur alors que l’avion de technologie supersonique silencieux X-59 QueSST de la NASA se réunit

Illustration d’artiste de l’avion X-59 Quiet SuperSonic Technology, qui prendra bientôt son envol en tant que premier avion expérimental supersonique spécialement conçu par la NASA depuis des décennies. Crédit : Lockheed Martin

Un chœur lourd de boulonnage et de machines a rempli le bâtiment d’assemblage de la technologie X-59 Quiet SuperSonic, ou QueSST, alors que les ingénieurs, les techniciens système et les constructeurs d’avions travaillaient pour fusionner les principales sections de l’avion, le faisant ressembler à un avion réel pour la première fois depuis la première coupe de métal en 2018.

« Nous sommes maintenant passés d’un ensemble de pièces séparées réparties sur différentes parties de l’atelier de production à un avion », a déclaré Jay Brandon, Nasa ingénieur en chef du projet Low Boom Flight Demonstrator (LBFD).

Le X-59 QueSST de la NASA est en construction à Lockheed Martin Skunk Works à Palmdale, en Californie, et est conçu pour voler à des vitesses supersoniques – environ 660 mph au niveau de la mer – sans produire un bang sonique surprenant pour les personnes au sol.

La NASA travaillera avec les communautés américaines pour comprendre leur réaction au son de l’avion et fournir ces données aux régulateurs, ce qui pourrait modifier les règles qui interdisent actuellement les vols supersoniques au-dessus de la terre, réduisant de moitié le temps de voyage pour les voyageurs aériens dans un proche avenir.

La fusion

Avec une grande précision et précision, l’équipe a utilisé des caractéristiques sur la structure pour localiser avec précision l’aile, l’empennage et le fuselage ou la section avant de l’avion, puis a utilisé une série de projections laser pour vérifier l’ajustement précis.

« L’utilisation intensive de fonctionnalités et de trous de fixation pré-percés de taille normale a considérablement réduit le temps nécessaire pour localiser et ajuster les pièces, en particulier pour assembler de grands ensembles comme celui-ci », a déclaré David Richardson, directeur du programme Lockheed Martin. «C’est un peu comme la façon dont les Legos vont ensemble. Nous avons utilisé le laser tracker pour nous assurer que tout est aligné selon les spécifications techniques avant de tout boulonner de façon permanente. »

L’accouplement de ces composants matériels majeurs a été une bouffée d’air frais pour l’équipe.

“Une étape comme celle-ci – voir l’avion se réunir en une seule unité – revigore et motive vraiment l’équipe”, a déclaré Dave Richwine, chef de projet adjoint LBFD de la NASA pour la technologie.

Fuselage

Le fuselage de l’avion contient le poste de pilotage et aide à définir la forme du X-59. Finalement, le nez de 30 pieds de long de l’avion sera monté sur le fuselage.

Une partie du cockpit est quelque chose que vous pourriez voir dans un bureau. Le pilote verra le ciel devant lui à travers un écran d’ordinateur 4K, qui affichera des images complexes traitées par ordinateur à partir de deux caméras montées au-dessus et au-dessous du nez du X-59. La NASA appelle cette “fenêtre” tournée vers l’avant la Système de vision externe ou XVS.

Le XVS sert d’aide de sécurité supplémentaire pour aider le pilote à manœuvrer en toute sécurité dans le ciel. Ce système de vision de pointe est nécessaire car la forme souhaitée et le long nez du X-59 ne permettront pas une verrière de cockpit en saillie.

La forme unique du X-59 contrôle la façon dont l’air s’éloigne de l’avion, empêchant finalement un bang sonique de perturber les communautés au sol.

Aile

La partie la plus reconnaissable de l’avion – l’aile – était « la section la plus compliquée et la première section du X-59 qui a été fabriquée par Lockheed Martin », a expliqué Richwine. Les systèmes de carburant de l’avion et une grande partie de ses systèmes de contrôle sont logés dans l’aile de 29,5 pieds de large.

L’équipe de Lockheed Martin a utilisé des machines robotiques avec des noms qui ressemblent à des indicatifs d’appel de pilote – Mongoose et COBRA – pour fabriquer l’aile avant son compagnon à l’empennage et au fuselage.

La mangouste est un outil capable de tisser ensemble des peaux d’ailes composites en utilisant la lumière ultraviolette pour lier le matériau composite. COBRA — Opération combinée : boulonnage et perçage automatique robotisé — des trous efficacement créés qui ont permis à l’équipe de fixer les revêtements d’aile au cadre de l’aile.

Assemblage de la queue

L’empennage contient le compartiment moteur. Cette section est construite avec des matériaux résistants à la chaleur qui protègent l’avion de la chaleur dégagée par le moteur GE F414 du X-59.

L’équipe de Lockheed Martin Skunk Works à Palmdale, en Californie, a fusionné les principales sections de l’avion X-59 Quiet SuperSonic Technology, qui comprend l’aile, l’empennage et le fuselage ou la section avant. C’est la première fois que le X-59 ressemble à un véritable avion. Crédit : Lockheed Martin

Le moteur se trouve dans la partie supérieure du X-59. Semblable au XVS, c’est l’un des nombreux éléments de conception utiles qui garantissent que l’avion est façonné comme vous le souhaitez pour produire un bruit plus silencieux pour les personnes en dessous.

Quel est l’intérêt du X-59 – à part qu’il est juste « avion » cool ?

Le X-59 – la pièce maîtresse visuelle de la mission – apporte certainement le facteur cool, mais la partie données de la mission de la NASA – la partie ringard – est ce qui va révolutionner les voyages aériens commerciaux rapides sur terre.

La mission supersonique silencieuse de la NASA consiste à construire le X-59 (qui se passe maintenant) et à effectuer les premiers essais en vol à partir de 2022.

En 2023, la NASA fera voler le X-59 au-dessus de la plage d’essai du centre de recherche en vol Armstrong de l’agence en Californie pour prouver qu’il peut produire un bruit sourd plus silencieux et qu’il peut fonctionner en toute sécurité dans le système national de l’espace aérien. Plus de 175 systèmes d’enregistrement au sol mesureront le son provenant du X-59.

En 2024, la NASA pilotera le X-59 au-dessus de plusieurs communautés à travers le pays pour évaluer la réponse des gens au bruit sourd produit par l’avion – s’ils entendent quoi que ce soit. Les données recueillies seront transmises à la Federal Aviation Administration et à l’Organisation de l’aviation civile internationale pour qu’elles les examinent dans le cadre de la modification des interdictions existantes des vols supersoniques au-dessus des terres.

Cette interdiction est entrée en vigueur en 1973 et a depuis lors tourmenté les entreprises commerciales supersoniques, limitant les voyages plus rapides que le son aux seuls vols au-dessus de l’océan. British Airways et Air France utilisaient le Concorde étaient deux compagnies aériennes qui offraient un tel service entre 1976 et 2003.

Si les règles changent à cause des données de la NASA, une nouvelle flotte d’avions supersoniques commerciaux devient viable, permettant aux passagers de monter dans un avion et d’arriver de destinations lointaines en moitié moins de temps. Bien que le X-59 monopilote ne transportera jamais de passagers, les constructeurs aéronautiques peuvent choisir d’intégrer sa technologie dans leurs propres conceptions.

L’avenir vous attend

Tournée vers l’avenir, l’équipe travaille avec rigueur sur l’assemblage final du X-59, qui marquera la fin de la fabrication.

À la fin de 2021, Lockheed Martin expédiera le X-59 à une installation sœur à Fort. Worth, Texas, où des essais au sol seront effectués pour s’assurer que l’avion peut résister aux charges et aux contraintes qui se produisent généralement pendant le vol. Là-bas, l’équipe calibrera et testera également les systèmes de carburant avant que le X-59 ne retourne en Californie pour d’autres tests.

Bien qu’apparemment éloignés, les survols communautaires, la collecte de données et un nouveau marché commercial possible pour les vols supersoniques au-dessus de la terre approchent à grands pas.