Aerospace
X-59 QueSST: Yliäänimatkailun hiljainen paluu
Wrightin veljesten ensilennosta vuonna 1903 lähtien lentokoneista on tullut tärkeä kuljetusmuoto sekä ihmisille että tavaroille.
Voidaan kuitenkin sanoa, että nopeuden suhteen ala on enimmäkseen pysähtynyt 1970-luvulta lähtien, ainakin siviilisuihkukoneiden osalta. Tämä johtuu suurelta osin siitä, että yritykset siirtyä yliäänenopeuteen ovat osoittautuneet kaupallisesti epäonnistuneiksi.
Viimeisen kaupallisen yliäänilennon teki ranskalainen Concorde yli kaksikymmentä vuotta sitten vuonna 2003. Ohjelma aloitettiin 1960-luvulla vuosien taloudellisten tappioiden jälkeen, ja dramaattinen onnettomuus tuhosi ohjelman.
Yksi yliääninopeussuihkukoneiden keskeinen ongelma on se, että kun kone lentää äänivallin (1 235 km/h – 767 mph) yläpuolella ja liikkuu ääntä nopeammin, koneen aiheuttama ilman puristuminen aiheuttaa niin sanotun äänipamauksen. Sen lisäksi, että toistuvat äänipamaukset ovat haitallisia koneen lentoradan alapuolella asuville ihmisille, ne voivat aiheuttaa sekä terveysongelmia että rakenteellisia vaurioita.
Tämän seurauksena Concordea kiellettiin lentämästä yliääninopeudella maitse Yhdysvalloissa, ja se rajoitettiin yksinomaan Atlantin ylittäviin lentoreitteihin, mikä vahingoitti suoraan projektin kannattavuutta.
Lähde: Biodeluna
Se tarkoittaa myös sitä, että uusien yliäänikoneiden luomiseksi on tehty vain vähän vuosikymmeniin. Sen sijaan enemmän huomiota on kiinnitetty ns. hyperäänilento, pohjimmiltaan suborbitaalisia raketteja, jotka poistuvat ilmakehästä ja lentävät jopa nopeammin kuin yliäänilento, tai käyttävät uusia Ram-roottori-räjäytysmoottorit (RRDE).
Mutta tämä saattaa pian muuttua, sillä NASA ja Lockheed julkistivat edistymistään X-59:n parissa, uusi yliäänikoneiden suunnittelu, joka ei välttämättä aiheuta lainkaan äänipamausta.
Yliäänilennon mahdollistaminen
Yliäänipaumien ongelmat
Kun lentokoneet lentävät niin nopeasti, että ne puristavat ilmaa kokoon ja aiheuttavat yliäänimäisen pamauksen, syntyvä ääni on noin 105–110 dB. Tämä on sama taso kuin lumilingon, kovan rock-konsertin, moottorisahan tai ilmapallon räjähdyksen.
Ensimmäinen ongelma on häiriöt, sillä ne voivat säikäyttää tai ahdistaa ihmisiä ja eläimiä. Ja jos yliäänennopeudella lentävät lentokoneet yleistyisivät, vilkkaiden lentokäytävien ihmiset voisivat altistua tällaiselle kovalle melulle päivittäin, ehkä jopa 20–30 kertaa päivässä. Tämä voisi johtaa unihäiriöiden, kuulovaurioiden ja sydän- ja verisuoniongelmien vakavaan lisääntymiseen.
Toinen huolenaihe on rakenteelliset vauriot, sillä voimakas yliääninen pamaus voi rikkoa lasia, rätistellä ikkunoita ja irrottaa muurattua laastia tai kipsiä heikentyneissä rakennuksissa.
Lähde: CNN
Kaikki nämä vaikutukset todistettiin jo 1960-luvulla, jolloin yliäänihävittäjiä lennettiin toistuvasti Oklahoma Cityn yli testata äänipamausten vaikutusta yleisöön. Tutkimuksen tuloksena jopa 20 % ihmisistä vastusti äänipaukkuja ja 4 % teki valituksia ja vahingonkorvausvaatimuksia.
Kaikki nämä ongelmat johtivat siihen, että Yhdysvallat ja monet muut maat kielsivät maitse tehtävät yliääninopeudella lennot, mikä teki tällaisista koneista pysyvästi kannattamattomia.
Puomiton yliäänilento
Eräs yritys on jo kehittänyt menetelmää yliäänipaakkujen välttämiseksi, nimeltään osuvasti PuomiteknologiaAjatuksena on, että hyödyntämällä äänen kulkua ilmakehässä he voisivat saada yliäänipamauksen kimpoamaan takaisin ylöspäin ennen kuin se saavuttaa maanpinnan.
Tämä on lupaava ajatus, mutta yritys näyttää toistaiseksi... siirtyä läheisempään mahdollisuuteen ansaita rahaa kaasuturbiinien myynnistä datakeskusten rakennusbuumin vauhdittamiseksi. Lisätietoja tästä "puomittomasta" lentämisestä saat lukemalla artikkelimme "XB-1:n ennakkotilaukset kasvavat, koska se rikkoo ääniesteen viimeisimmässä testissä".
Toinen kokeellisen X-59:n käyttämä menetelmä on yksinkertaisesti se, ettei ongelmallista yliäänipummaa tarvitse käsitellä alun alkaenkaan.
NASA ja Lockheed Martin väittävät, että heidän uusi suunnittelunsa luo vaimennettuja yliäänisiä paukkuja, jotka ovat vain 75 desibelin voimakkuudeltaan samanlaisia kuin auton oven sulkeutuminen.
”Tämä tarkoittaa, että tämä lentokone saattaa kuulostaa kaukaiselta ukkoselta horisontissa tai siltä kuin joku sulkisi auton oven kulman takana. Voi jopa olla, että ihmiset eivät kuule jyrinää ollenkaan, ja jos kuulevatkin, he eivät varmasti säikähdä, koska se on matala ja laajalle levinnyt, eikä ollenkaan niin kova.”
Jos tämä pitää paikkansa, se voisi avata kokonaan uuden aikakauden yliäänilentotoiminnassa, jossa "pamaus" ei ole paljon äänekkäämpi kuin perinteisillä lentokoneilla ja jonka sekä ilmakäytävien alla asuvat yhteisöt että sääntelyviranomaiset hyväksyisivät.
X-59 selitettynä
X-59-ohjelman yleiskatsaus
NASA käynnisti tämän ohjelman, ja Lockheed Martin sai alustavan suunnittelusopimuksen helmikuussa 2016. Alkuperäisen suunnitelman mukaan Low-Boom X-koneen ensimmäiset koelentonsa olisivat vuonna 2021, mutta toistuvat viivästykset siirsivät ne lokakuuhun 2025.
”Vain muutamassa vuodessa olemme siirtyneet kunnianhimoisesta konseptista todellisuudeksi. NASAn X-59 auttaa muuttamaan tapaamme matkustaa ja tuo meidät lähemmäksi toisiamme paljon lyhyemmässä ajassa.”
Lopullinen X-59-malli on edelleen kokeellinen lentokone ja pienempi kuin tästä prototyypistä johdetut matkustajakoneet.
Se on lähes 30 metriä pitkä, painaa tyhjänä 5 400 kg ja kuljettaa 3 700 kg polttoainetta ja 270 kg hyötykuormaa, eli kokonaispaino on 11 000 kg.
X-59 voi lentää jopa Mach 1.4:n nopeudella (1.4 kertaa äänennopeus eli 1 070 mph – 1 730 km/h), ja sitä käyttää F414-GE-100 -moottori. GE Aerospace (GE )Sen lentokorkeus on 55 000 jalkaa.
Lähde: Lockheed Martin
Miten se vähentää yliäänipaukkua?
Keskeinen osa suunnittelua oli antaa lentokoneelle erittäin pitkä, neulanmuotoinen "nokka", lähes kolmannes koneen kokonaispituudesta, ilmanpaineaaltojen levittämiseksi. Tämä ei ole täysin erilaista kuin Concorde, jolla myös oli aikaansa nähden huomattavan pitkä nokka, jonka geometria muuttui kesken lennon.
Tämän ainutlaatuisen muodon pitäisi auttaa X-59:ää välttämään yliäänipamahdusten perimmäisen syyn, joka on paineaaltojen kasautuminen yhteen. Strategisesti sijoitetut aerodynaamiset pinnat auttavat entisestään hajottamaan pienemmiksi ääniaalloiksi, jotka muuten olisivat yksi massiivinen kasautuminen, mikä johtaa klassiseen yliäänipamahdukseen.
”Se on huomattavasti hiljaisempi kuin Concorde tai mikään muu nykyään olemassa oleva yliäänilentokone. Se on erittäin pitkä ja kapea: se on lähes 30.5 metriä pitkä, mutta sen siipien kärkiväli on vain noin 8 metriä. Nokka on tämän koneen erottava piirre: se on noin kolmannes sen pituudesta.”
Toinen hiljaisuutta parantava tekijä on auton päälle asennettu moottori, joka ohjaa äänen ylöspäin alaspäin suuntautuvan sijaan. Tämä luo myös aerodynamiikan kannalta tasaisemman rakenteen ja vähentää melun muodostumista.
Siipien lisäsuunnittelun yksityiskohdat ohjaavat ääntä myös ylöspäin, ja pieni takapyrstö vähentää myös paineaaltoja.
Ainutlaatuiset suunnitteluvaatimukset
Koska koneen nokka on niin pitkä, klassista ohjaamoa ei voida käyttää koneen ohjaamiseen ja laskeutumiseen kiitotietä katsellen. Sen sijaan Ulkonäköjärjestelmä (XVS) NASAn kehittämä 4K-näyttö, joka näyttää reaaliaikaisen, teräväpiirtokuvan eteenpäin suunnatuista kameroista, käytetään lentokoneen ohjaamiseen.
Toinen ongelma oli, että epätyypillinen suunnittelu pakotti insinöörit miettimään uudelleen, miten lentokoneeseen mahtuu polttoaine, avioniikka ja muut lentokoneen tarvitsemat varusteet.
”Se on pitkä ja kapea lentokone, joten meillä ei ole paljon normaalia rungon poikkileikkausta, johon voisimme sijoittaa kaikki järjestelmät”, Brandon sanoo. ”Joten on todellinen pakkaus- ja integrointihaaste saada kaikki tarvittava sisään lentämään yliääninopeutta ylittävää ohjaamokonetta.”
Prototyypissä käytetään kuitenkin myös suhteellisen tavanomaisia komponentteja, mikä auttaa tulevaisuudessa muuttamaan sen kaupalliseksi lentokonetilaksi, joka ei vaadi eksoottisia materiaaleja.
”X-59:ssä käytämme itse asiassa hyvin, hyvin tavanomaisia materiaaleja – sellaisia, jotka ovat hyvin samankaltaisia kuin muissa lentokoneissa, jopa aliäänikoneissa, käytetyt.”
Samoin monet komponentit kierrätetään suoraan muista lentokoneista sekä kustannusten leikkaamiseksi että kokeiltujen ja testattujen osien käyttämiseksi sen sijaan, että demonstraatioon lisättäisiin teknisiä riskejä:
- F-16-hävittäjän laskutelineet ja hydrauliikkajärjestelmät
- T-38:n ohjaamon kuomu
- ohjaussauva F-117:stä.
- Ympäristönsuojelu T-50-yliäänikouluttajalta
Vaikka tämä lähestymistapa välttäisikin paljon uuden kehityksen tarvetta, se edusti myös valtavaa ponnistelua saada toimimaan yhdessä tämän Frankensteinin kaltaisen lentokoneen osien kokoonpanon kanssa.
X-59:n mahdolliset tulevat ongelmat
Onnistuneen koelennon jälkeenkin X-59-konseptissa saattaa silti olla joitakin ongelmia.
Yksi ongelmakohta on tekniset ongelmat. Olemassa oleva prototyyppi ei välttämättä skaalaudu odotetulla tavalla, kun se tuodaan todellisen matkustajakoneen kokoiseksi. Myöskään melusta ei ole puhuttu paljoa. sisällä lentokone, tärkeä näkökohta matkustajien kuljetuksessa.
Samoin ei ole vielä tiedossa, pysyykö suurempi lentokone ennustetulla 75 dB:n melutasolla.
Toinen ongelmakohta liittyy siihen, miten yleisö ja sääntelyviranomaiset suhtautuvat yliäänilentoihin. Teoriassa 75 dB:n melutaso pitäisi riittää poistamaan tai ainakin muuttamaan maitse tehtävien yliäänilentojen kieltoa. Käytännössä määräysten kehittyminen voi kuitenkin olla hyvin hidasta, vaikka niitä tukisivatkin esimerkiksi GE Aerospacen tai Lockheed Martinin kaltaisten yritysten lobbaajat.
Eikä ole vielä selvää, mitä yleisö ajattelee ukkosen kaltaisista, matalalla jyrisevistä koneista. Kokonaiskuva selviää vasta, kun NASAn tiimit ovat neuvotelleet yleisön kanssa.
Lopuksi, yliäänilennot kuluttavat joka tapauksessa paljon enemmän polttoainetta. Tämä tekee niistä kalliimpia ja tuottaa paljon enemmän hiilidioksidipäästöjä. Tähän liittyvät julkisuuskuvaongelmat ja tiukka taloustilanne saattavat silti vahingoittaa tämän mallin kaupallista mallia.
Sijoittaminen X-59:ään ja puomittomaan lentoon
Lockheed Martin
(LMT )
Lockheed Martin on yksi maailman suurimmista ilmailu- ja puolustusalan yrityksistä, josta kirjoitimme yksityiskohtaisesti marraskuussa 2025 artikkelissa ”Lockheed Martin (LMT) Spotlight: Puolustus- ja ilmailualan johtaja”Aseet eivät kuitenkaan ole ainoa asia, mitä yritys tekee.
Lockheed on merkittävä ilmailu- ja avaruustekniikan innovaattori. X-59:n lisäksi se on myös Orion-luotaimen suunnittelun, kehityksen, testauksen ja tuotannon pääurakoitsija. Orion on olennainen osa Artemis-lentoa, joka palauttaa Yhdysvallat Kuuhun.
Koska ohjelman skaalautumista voitaisiin laajentaa ensin SLS:n ja sitten Starshipin halvempien ja tiheämpien laukaisujen ansiosta, tämä voisi vauhdittaa myös Orionin tuotantoa.
Liittyy myös Artemikseen, Lockheed on ilmoittanut saaneensa päätökseen kuuaurinkopaneelin prototyypin kriittiset testit. joka voi toimia Kuun etelänavalla.
Yhtiö on aktiivinen muissa avaruusohjelmissa, kuten GOES-R sääsatelliitit, asteroidinäytteiden kerääminen Osiris-Rex, Jupiter-luotain kesäkuutaja puettava säteilyltä suojaava liivi, AstroRad.
Lyhyesti sanottuna tämä on yritys, joka on syvästi mukana NASAn kokeellisissa ohjelmissa.
Avaruustoiminnan lisäksi Lockheed on lentokoneiden takana, kuten Black Hawk -helikopterit tai F-16, sekä kehittyneitä laitteita, kuten F-35, lentävät tutkakoneettai logistisia lentokoneita, kuten C-5-galaksi & C-130J Super Hercules.
Lähde: Lockheed Martin
Se on myös joidenkin Yhdysvaltain armeijan tärkeimpien ohjusjärjestelmien valmistaja, kuten JAASM, Keihäs, ATACMSja HIMARS, jonka kysyntä on erittäin suuri Ukrainan konfliktin aiheuttaman varastojen ehtymisen jälkeen.
Se on myös tärkeä ohjustentorjuntajärjestelmien, kuten laivaston, toimittaja AEGIS ja THAAD (Terminal High Altitude Area Defense) ballistisia ohjuksia vastaan.
Lähde: Lockheed Martin
Koska sotilaallinen toiminta ja ohjusvarastot ehtyvät suunniteltua nopeammin, Lockheed on todennäköisesti yksi Ukrainan ja Iranin konfliktien hyötyjistä F-35-hävittäjien ja muiden lentokoneiden kasvavan kysynnän lisäksi.
Avaruudesta puolustukseen, Lockheed Martin on amerikkalaisen innovaation eturintamassa ja näyttää pitäneen etulyöntiasemansa paljon terävämpänä kuin monet sen suuret puolustusalan urakoitsijakilpailijat.
(Voit myös lukea lisää Lockheed Martinista yritykselle omistetussa sijoitusraportissamme.)
Lockheed Martinin (LMT) viimeisimmät osakeuutiset ja -kehitys
