Visto de perfil, ¡el avión experimental protagonista de su primera aventura! A diferencia de la historieta de Edgar P. Jacobs, la inmensa y finísima nariz del dispositivo no fue diseñada por razones estéticas, sino por una razón muy específica: reducir la intensidad del «bang» que se produce cuando rompe el sonido. barrera.
El objetivo de la agencia aeroespacial estadounidense con este demostrador, cuyo primer despegue está previsto para finales de este año, es demostrar que es posible producir un avión comercial supersónico lo suficientemente silencioso como para estar autorizado a volar por encima de los continentes. El ejemplo del X-59 producido por Lockheed Martin para la NASA es único y no está destinado a una producción en masa. “El ruido es claramente una de las limitaciones para los futuros aviones supersónicos civiles”, señala Quentin Bennehard, ingeniero de investigación de ONERA, el centro de investigación aeroespacial francés. Hace cincuenta años, en 1973, la normativa estadounidense prohibía el vuelo supersónico de un avión civil sobre tierra, lo que redujo el número de rutas comerciales abiertas al Concorde.
Contrariamente a una idea bastante extendida, la explosión supersónica no es un efecto puntual de un avión que cruza la barrera del sonido, sino un ruido que se produce de forma continua en cuanto su velocidad supera la del sonido (unos 1.200 km/h). “El avión va más rápido que las ondas sonoras que produce, lo que provoca ondas de choque que se producen desde el morro del avión hasta la parte trasera del fuselaje”, explica Quentin Bennehard. A medida que se propagan hacia el suelo, estas ondas de choque se combinan, se acumulan y producen un ruido repentino y violento que puede resultar perturbador. En el caso del Concorde, que volaba a Mach 2, se produjo una explosión de unos cien decibelios, que podría confundirse con una explosión. El ruido es, por tanto, continuo, pero como se trata de una onda de choque que se mueve con el avión, el estallido se escucha progresivamente por todas las poblaciones que se encuentran bajo la huella en el suelo del avión.
Los raros vuelos supersónicos de aviones de combate en Francia, como ocurrió sobre la región de París en septiembre de 2020, causan a veces preocupación entre la población.
La solución elegida por la NASA para mitigar el estallido supersónico tras varias décadas de investigación fue trabajar en la forma del avión, reducir al máximo las ondas de choque y actuar de manera que eviten que se acumulen durante su propagación en el atmósfera. El resultado es un X-59 muy esbelto, cuyo morro mide un tercio de la longitud total del avión. Toda su geometría ha sido diseñada para reducir los picos de presión que acentúan las ondas de choque, especialmente en partes donde existen discontinuidades, como la unión entre las alas y el fuselaje, o la entrada del motor. Por este motivo, la entrada de aire del reactor se instaló encima del fuselaje para que todas las ondas sonoras vayan hacia arriba y no hacia el suelo. Del mismo modo, las ventanillas de la cabina se instalan en continuidad con el fuselaje para evitar que se produzca una rotura. Sin visión directa hacia adelante, el piloto tendrá que despegar y aterrizar con imágenes proyectadas en una gran pantalla plana en la cabina.
Siempre con la idea de reducir la contaminación acústica para las poblaciones, la NASA ha elegido una velocidad de crucero un poco más baja que la del Concorde, Mach 1,4 en lugar de Mach 2. De hecho, la potencia de la explosión también se ve amplificada por la velocidad. como por el tamaño del avión.
Las formas generales de , ONERA y DLR (la agencia espacial alemana). «Desde el Concorde llevamos mucho tiempo trabajando en este tema», explica Quentin Bennehard. También tuvimos una colaboración reciente con la NASA sobre el tema del boom supersónico, que finalizó en 2021, para comparar los códigos de cálculo y su validación mediante trabajos en túneles de viento.
Con todas estas innovaciones, los ingenieros de la NASA predicen que el “ruido supersónico” del X-59 rondará los 75 decibelios, el sonido de la puerta de un coche cerrándose a pocos metros de distancia. ¡La ganancia debería ser enorme en comparación con los 105 dB del Concorde, cuya intensidad era cercana a la de un trueno! La campaña de mediciones en vuelo se llevará a cabo en 6 regiones geográficas diferentes de los Estados Unidos, para tener en cuenta las variaciones en el terreno y el clima que se sabe influyen en la intensidad del «estallido». Los ingenieros de la NASA confían en que el X-59 será más silencioso que los supersónicos preexistentes, pero parte de las campañas de medición tendrán como objetivo comprobar que este ruido modificado será aceptable para las poblaciones sobre las que sobrevuele.
(*) El grupo Dassault es propietario del “Figaro”
