Die NASA plant eine Reihe von Testflügen eines neuen, experimentellen Flugzeugs, das so geformt ist, dass es versucht, schneller als Schall zu fliegen, ohne einen Überschallknall zu erzeugen. Der Überschallflug, der Geschwindigkeiten von über 768 Meilen pro Stunde erreicht, erzeugt Schockwellen in der Luft, die sich zu zwei unterschiedlichen Auslegern vereinen, die dem betreffenden Fahrzeug folgen. Aus diesem Grund ist der Überschallflug über Land wegen des inakzeptablen Lärms, den er erzeugt, normalerweise verboten – obwohl das Erreichen solcher Geschwindigkeiten das Potenzial hat, die kommerziellen Flugzeiten um etwa die Hälfte zu verkürzen.
Um diese Einschränkung zu überwinden, wird die NASA eine neue Flugzeugkonfiguration erforschen – realisiert in dem experimentellen Lockheed Martin X-59 („Quiet SuperSonic Technology“) QueSST-Flugzeug – das in der Lage sein sollte, geräuschlos mit Überschallgeschwindigkeit zu überfliegen.
Herr Shah sagte: „Das X-59-Flugzeug der NASA soll die Designwerkzeuge und -technologien validieren und demonstrieren, die es ermöglichen, ein Flugzeug mit einer anderen Form zu entwerfen, die das Verhalten von Überschallstoßwellen verändert.
„Anstatt als lauter Knall zusammenzukommen, verschmelzen die Stoßwellen nicht. Sie werden schnell schwächer, was zu einem Geräusch führt, das eher einem sanften Schlag ähnelt.“
Um zu beurteilen, ob sich das Design in der Praxis bewährt, plant die NASA eine Reihe von Testflügen über verschiedenen Gemeinden in den USA. Herr Shah und sein Team werden sowohl die am Boden zu hörenden Geräusche des Flugzeugs aufzeichnen als auch Umfragen unter der Öffentlichkeit durchführen, um ihre Bereitschaft zu verstehen, unterschiedliche Geräuschpegel zu akzeptieren.
Nach Angaben der Weltraumbehörde hofft man, dass ihre Daten die Regulierungsbehörden bei der voraussichtlichen Entwicklung eines Überland-Überschallschallstandards in den USA informieren werden.
In einer Erklärung sagte die NASA: „Die Luftfahrtinnovatoren der NASA leiten ein Team aus Regierung und Industrie, um Daten zu sammeln, die Überschallflüge über Land ermöglichen und die Reisezeit in den Vereinigten Staaten oder überall auf der Welt drastisch verkürzen könnten.
„Die Quest-Mission hat zwei Ziele: 1) Design und Bau des NASA-Forschungsflugzeugs X-59 mit einer Technologie, die die Lautstärke eines Überschallknalls für Menschen am Boden auf einen sanften Schlag reduziert.
„Und 2) fliegen Sie die X-59 über ausgewählte US-Gemeinden, um Daten über menschliche Reaktionen auf die Geräusche zu sammeln, die während eines Überschallflugs erzeugt werden, und liefern Sie diesen Datensatz an US-amerikanische und internationale Aufsichtsbehörden.
„Anhand dieser Daten können neue schallbasierte Regeln für den Überschallflug über Land geschrieben und verabschiedet werden, was die Türen zu neuen kommerziellen Fracht- und Passagiermärkten öffnen würde, um Flugreisen schneller als Schall zu ermöglichen.
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Die NASA hat angekündigt, dass der erste Testflug der X-59 im nächsten Jahr stattfinden wird, wobei die folgenden 18 Monate der Erprobung den Ingenieuren der Agentur ermöglichen, sicherzustellen, dass das Flugzeug wie erwartet funktioniert und sicher zu fliegen ist.
Anschließend wird das Fahrzeug in den Jahren 2025 und 2026 mit Tests beginnen, bei denen vier bis sechs Gemeinden in den USA überflogen werden, deren Daten es 2027 an die Aufsichtsbehörden liefern wird.
Herr Shah hielt heute beim 183. Treffen der Acoustical Society, das diese Woche im Grand Hyatt Nashville Hotel in Tennessee stattfindet, eine Präsentation über die Mission von Quesst.
Während die meisten modernen Kampfflugzeuge Überschallgeschwindigkeit erreichen können, wurden nur wenige Verkehrsflugzeuge für den Betrieb bei Geschwindigkeiten jenseits von Mach 1, der „Schallmauer“, entwickelt.
Es gibt jedoch zwei bemerkenswerte Ausnahmen – darunter die sowjetische Tupolev Tu-144, die ihren Jungfernflug im Dezember 1968 hatte und zuletzt 1999 flog, und die französisch-britische Concorde, die von März 1969 bis November 2003 im Einsatz war.
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Die Tupolev Tu-144 wurde 1978 nach zwei Bruchlandungen aus dem Passagierdienst genommen. Das Fahrzeug blieb bis 1983 als Frachtflugzeug im Einsatz, danach wurde es vom sowjetischen Raumfahrtprogramm und der NASA ausschließlich zu Forschungs- und Ausbildungszwecken eingesetzt.
Die öffentliche Begeisterung für die Concorde ließ unterdessen nach dem Absturz von Air France Flug 4590 nach – einer Katastrophe, bei der alle 109 Passagiere und Besatzungsmitglieder sowie vier Mitarbeiter des Hotels Hôtelissimo Les Relais Bleus, in das das Flugzeug stürzte, ums Leben kamen.
Die Tragödie wurde dadurch verursacht, dass das Flugzeug über Trümmer auf der Landebahn fuhr, was dazu führte, dass ein Reifen explodierte und sowohl das ausgefahrene Fahrwerk als auch einen internen Treibstofftank beschädigte, wodurch das Flugzeug nicht mehr in der Lage war, die für einen kontrollierten Start erforderliche Geschwindigkeit zu erreichen.
Der Unfall hob jedoch eine Schwäche des Concorde-Designs hervor – das Design hatte in nur 27 Dienstjahren 70 reifen- oder radbezogene Vorfälle – und selbst nachfolgende Verbesserungen des Flugzeugs schienen das Vertrauen der Öffentlichkeit in das Verkehrsflugzeug nicht wiederherstellen zu können.
Dies und der Rückgang der Passagierzahlen im Flugverkehr nach den Terroranschlägen vom 11. September 2001 führten schließlich dazu, dass das Flugzeug außer Dienst gestellt wurde.