アメリカ航空宇宙局 (NASA) が開発した未来の X-59 試験機は、実際の飛行中に音の壁を突破し、将来の静かな超音速飛行の基礎を築くという、最も重要な試験段階に入ろうとしています。 「サイレント・ソニック・ブーム・キラー」と呼ばれる X-59 は、NASA の「低ブーム飛行デモンストレーター」プログラムの中核となるテスト プラットフォームです。新しい空気力学的レイアウトと騒音制御設計を使用して、超音速飛行中の従来の耳障りな「ソニックブーム」を低く鈍い「タップ」音に軽減し、それによって将来、陸上での商用超音速飛行を再開するための条件を作り出すことを目指しています。
このプロジェクトを担当するNASAのアームストロング飛行研究センターは最近、前段階の試験飛行データのレビューを完了し、X-59がより高速かつ高高度で試験飛行を行う条件を備えていることを確認した。プロジェクトマネージャーのキャシー・バーム氏は、今回の試験飛行は、このユニークな実験機が実際の飛行で超音速域に入る初めての飛行になると述べた。 「X-59の設計時にあらかじめ設定されたミッション条件に近づいています。」
計画によると、X-59は6月上旬に初の超音速飛行を完了する予定。予定飛行速度は時速630マイル（約1014キロ）を超え、飛行高度は約4万3000フィート（約1万3100メートル）となる。最初の超音速飛行が完了した後、試験飛行チームはいわゆる「ミッションコンディション」飛行も実施する予定で、高度約5万5000フィート（約1万6760メートル）、速度約マッハ1.4（時速約925マイル、時速約1489キロメートル）で航空機を飛行させる。この動作条件パラメータは、米国の住宅地上空で計画される将来の試験飛行の目標状態と一致しています。
NASAの「クエスト」ミッションは、今後数年間にこれらのミッション条件下で米国の複数のコミュニティ上空でX-59を飛行させ、「静かなソニックブーム」に対する国民の主観的な感情やフィードバックを収集し、陸上での静かな超音速飛行の社会的受容性を評価する計画だ。ただし、現段階で予定されている試験飛行では、「静粛性」の効果が直接検証されるわけではない。安全性を確保し比較データを取得するため、X-59は現段階では従来の超音速随伴機でミッションを遂行する予定だ。後者によって生成される伝統的なソニックブームは、X-59 が生成する可能性のある静かな衝撃音をカバーします。
その後の詳細な測定に備えるため、今夏、付随する研究用F-15戦闘機には、超音速飛行中にX-59が形成する衝撃波特性を捉えて分析するための特別な「衝撃波測定プローブ」が装備され、「サイレントソニックブーム」効果の定量的評価の次の段階に基礎データが提供される。
新しい段階に入る前に、X-59 は試験飛行ミッションの第 1 段階を正常に完了しました。同機は2025年10月に初飛行を完了し、その後計画通りメンテナンスとオーバーホールを受け、2026年3月に飛行を再開する予定である。3月以来、X-59は14回の出撃を完了し、徐々に飛行範囲を拡大し、その過程で一連のマイルストーン目標を達成した。
これらの完了した目標には次のものが含まれます。空中で着陸装置を初めて格納および格納し、非常に細く滑らかな胴体の形状を実証します。飛行高度を 43,000 フィートまで進め、超音速臨界速度に近づき、約マッハ 0.95 (時速約 627 キロメートル) マイルに達します)。初めて同じ日に2つの飛行を完了した。それ以来、このような高頻度の試験飛行は徐々に標準になってきました。同時に、高高度および高速試験の完了後、より広い飛行範囲内で航空機の操縦性および安定性特性を体系的に把握するために、低高度および低速条件での試験に切り替えました。
エンジニアリング チームは、これらのテスト飛行データを使用して、燃料供給、油圧システム、環境制御、外部ビジョン システム (XVS) などの主要なサブシステムを評価しました。従来のフロントガラスを備えたコックピットとは異なり、X-59はフロントガラスをキャンセルし、ノーズが極端に長くなりました。パイロットは機体に設置されたカメラを通じて前方の視界を取得し、表示システムがその映像をコックピット内の表示画面にリアルタイムで投影します。この革新的なデザインは、空力レイアウトに役立つだけでなく、飛行の安全性のための新しいシステム要件も提示します。
離陸、着陸、さまざまな高度での飛行中、X-59 の機体に取り付けられたひずみゲージは構造上の荷重と変形を継続的に記録します。これにより、エンジニアはさまざまな作業条件下での機体の応力と応答を分析し、その後のエンベロープの拡張や構造寿命の評価の基礎を得ることができます。
NASAは今後の超音速試験飛行をX-59プロジェクトの重要なマイルストーンの1つとみなしている。この段階では、テストパイロットは所定の「テストポイント」に従って飛行速度と高度を段階的に拡大し、同時にエンジニアは超音速での航空機の安定性とシステム動作を監視します。計画では、X-59は最終的には最大試験飛行速度約マッハ1.6（時速約1,218マイル、約1,960km/h）、最大試験飛行高度約60,000フィート（約18,280メートル）に達し、設計が主張する完全な性能上限を検証する予定です。
「超音速飛行」が焦点となっているが、NASAは今後の試験計画には依然として異なる高度や速度でのさまざまな飛行ミッションが含まれることを強調した。これは安全性と信頼性の要件だけでなく、複雑な飛行環境における制御コマンドに対する航空機の応答やシステムの冗長性パフォーマンスを包括的に評価するのにも役立ちます。バム氏の見解では、「すべての飛行は、X-59 の性能に対する私たちの自信を高め、ミッションの次の段階に向けて私たちが徐々に前進していることを示し、最終的には超音速航空の未来を形作るのに役立ちます。」
現在の試験飛行は依然としてクエストミッションの「第1段階」に分類されており、中心的な目標はX-59の飛行性能と耐空性を検証することだ。一部のミッションでは、NASAのF-15研究機に搭載されたプローブを使用してX-59によって形成される独特の衝撃波特性の予備測定を開始し、測定機器とデータ処理手順をテストし、研究の次の段階に向けた「訓練」を行う予定だ。
計画によると、クエストミッションの「第2段階」は今年後半に開始される予定だ。その際、エンジニアリングチームは、超音速飛行中にX-59が生成する圧力波と音響信号の正確な測定と分析を直接実施し、従来のソニックブームを一般大衆に受け入れられる「静かなソニックブーム」に変えるという設計目標を本当に達成できるかどうかを確認する予定だ。
バム氏は、航空の先駆者オットー・リリエンタールの有名な言葉を引用して、X-59 チームの現在の雰囲気を説明しました。「航空機の設計は難しくありませんが、航空機の製造は簡単ではありません。そして、それを飛行させることが鍵です。」彼女は、今年3月以来、X-59が完了した15回の飛行はチーム全体とミッションにとって非常に重要であると述べた。各フライトでは飛行範囲を拡大し、設計の前提条件をテストし、航空機に対するプロジェクト チームの信頼を高めています。
第1段階での素晴らしい結果にもかかわらず、バム氏はチームの焦点がまだ次のステップ、つまり今後のテスト飛行でさらに「限界を開拓」し、X-59が最初に設計されたときに設定されたミッション条件に向かって勇敢に進むことに焦点を当てていることを強調した。彼女の見解では、「超音速で飛行し、これらの重要なノードに到達することは、単にプロジェクトの進歩を意味するのではなく、長年にわたる粘り強さ、革新性、チームワークの集大成です。一歩前進するたびに、私たちはクエストの第 2 段階と将来の商用超音速飛行のビジョンに一歩近づいています。」