С широко закрытыми глазами. Каким будет новый сверхзвуковой самолет NASA

В 2021 году, если все пойдет по плану, летчики-испытатели NASA получат экспериментальный самолет с очень длинным носом, и смогут летать на нем быстрее звука. Но пилоты не смогут всматриваться в облака впереди через окно. Вместо этого перед их глазами расположится монитор, а две камеры будут транслировать видео в режиме реального времени. В этом "фильме" для пилота и будет заключаться полет.

У NASA есть веская причина для внедрения этого нестандартного решения. Самолет называется X-59, и его создатели надеются, что он будет преодолевать скорость звука без грохота. Если он сможет прорываться через звуковой барьер тише, чем традиционный сверхзвуковой аналог, то, возможно, сможет летать над землей, не мешая гражданскому населению.

Искусственные глаза

Чтобы сохранить аэродинамику, NASA дало новой машине очень длинный – около 15 метров – нос. Если бы конструкция самолета предусматривала наличие фонаря кабины (ее прозрачная часть), то он бы разрывал воздушный поток, а создавать наклонное ветровое стекло в длину всего носа, чтобы пилот мог видеть вперед, было бы просто нелепо. "То, что нам пришлось бы создать, было бы похоже на невидимый самолет Чудо-женщины", – говорит Рэнди Бейли, который руководит в NASA созданием системы внешнего зрения нового летательного аппарата. По сути, в таком случае весь нос должен был бы быть прозрачным.

"У нас пока нет прозрачного алюминия, поэтому мы не можем этого сделать", – добавляет Бейли.

Так что, вместо традиционного ветрового стекла изображение обеспечит камера высокого разрешения на верхней части носа. Однако у самолета будет и второй "глаз". Еще одна камера разместится снизу. С ее помощью пилот сможет видеть взлетно-посадочную полосу, поднимаясь в небо или вновь опускаясь на землю. Причем, ее можно будет прятать, как шасси. Во время полета на сверхзвуковых скоростях визуальная информация будет поступать на монитор в кабине только с камеры 4K.

Аварийная ситуация

Одна из ключевых проблем, которую NASA необходимо решить для обеспечения нормальной работы системы, – это задержка между тем, что видит камера, и тем, что отображает монитор. Если она будет слишком велика, это может вызвать укачивание, возникающее, когда внутреннее ухо ощущает одно, а глаза видят что-то другое.

По словам Бейли, чтобы избежать подобных проблем, задержка должна составлять менее одной десятой секунды. На данный момент инженерам удалось довести этот показатель до 67 миллисекунд (0,067 сек), а это меньше порогового значения. "Наша цель (если мы все сделаем правильно) состоит в том, чтобы все выглядело так же, как через обычное окно", – говорит он.

Над новым самолетом NASA работает вместе с Lockheed Martin

Но укачивание еще не самое страшное. Что будет если система полностью или частично сломается? Значит ли это что пилот останется "слепым"?

Что ж, оказывается это не такая катастрофа, как сбой парашюта во время катапультирования. Прежде всего, новый самолет будет оснащаться не одной, а двумя камерами. И хотя они смотрят в разные стороны, при выходе из строя одной, вторая, вероятно, будет продолжать работать. Да и функции основного монитора может подхватить один из двух дисплеев, размещенных под ним. Кроме того, работу системы контролирует два компьютера. Словом, запасной план есть всегда. Однако Бейли признает: "Я не говорю, что аварии не может произойти вообще".

Просто, ее можно предотвратить. Кабина не является полностью непрозрачной, а с каждой стороны монитора есть обычные окна, которые обеспечивают некоторую видимость впереди. Более того, пилот может посадить машину, и не глядя вперед. Например, в учебных самолетах T-38, где имеется два сиденья, расположенных друг за другом, органы управления и необходимые инструменты имеются не только спереди, но и сзади. С X-59 похожая история.

"Фактически этот самолет можно посадить, не глядя вперед. В распоряжении летчиков имеются определенные приемы полета и нужная информация на дисплеях приборной панели, что поможет сесть на взлетно-посадочную полосу", – говорит Бейли. Это не идеальный, но рабочий вариант.

Но если все сложится удачно и новый проект NASA все же поднимется в небо, агентство получит возможность собрать данные, которые покажут: может ли сверхзвуковой самолет быть достаточно тихим.

По материалам Popular Science