Il semble que la voie vers un avenir qui comprend des voyages aériens supersoniques commerciaux pratiques au-dessus de la terre exige un arrêt au stand substantiel à Fort Worth, au Texas.
Qui savait?
Les innovateurs aéronautiques de la NASA et de Lockheed Martin l’ont fait. Ils ont depuis longtemps prévu cette étape importante dans l’assemblage et le test du Technologie SuperSonic silencieuse X-59 (QueSST) avion.
L’avion X-59 Quiet SuperSonic Technology de la NASA subit des tests de résistance structurelle dans une installation de Lockheed Martin à Fort Worth, au Texas. Crédits : Lockheed Martin
Bien que le X-59 QueSST soit en construction par Lockheed Martin dans leur usine Skunk Works à Palmdale, en Californie, l’avion devait être déplacé vers une autre installation Lockheed au Texas pour une série d’importants tests structurels avant de le renvoyer sur la côte ouest.
Mais revenons un peu en arrière.
Le X-59 de la NASA est un avion unique en son genre conçu pour voler à vitesses supersoniques sans faire de bangs soniques ennuyeux, voire alarmants, ci-dessous.
Au lieu de cela, en raison de sa forme unique, le X-59 devrait produire des « coups » sonores plus silencieux qui peuvent à peine être entendus au sol – voire pas du tout.
Les règles actuelles interdisent aux aéronefs de voler plus vite que la vitesse du son au-dessus de la terre. Ces règles sont basées sur la vitesse, pas sur le bruit. Si le X-59 peut démontrer publiquement qu’un avion peut voler en supersonique à un niveau de bruit acceptable, alors ces règles pourraient être modifiées.
Si cela se produit, la technologie de la NASA du X-59 pourrait être appliquée à de nouvelles conceptions d’avions afin que les compagnies aériennes commerciales puissent introduire des vols plus rapides que le son capables d’accélérer les gens d’un océan à l’autre en deux fois moins de temps.
« C’est ce que nous travaillons tous si dur pour rendre possible », a déclaré Walter Silva, chercheur principal au Langley Research Center de la NASA en Virginie. Il est également responsable des structures de la NASA pour le X-59, il est donc directement impliqué dans la visite de l’avion au Texas.
OK, alors que se passe-t-il au Texas ?
La construction du X-59 en Californie avait fait suffisamment de progrès où toutes les pièces structurelles majeures – l’aile, le corps principal, la queue et le nez – étaient assemblées et l’alimentation pouvait être allumée pour la première fois.
La tâche principale suivante consistait à s’assurer que la structure de l’avion ne se briserait pas en vol lorsqu’elle serait exposée à des contraintes faibles et extrêmes.
Mike Buonanno, un ingénieur aérospatial de Lockheed Martin qui est le responsable des véhicules de la société pour le X-59, a expliqué pourquoi emballer le X-59 et l’expédier par camion au Texas fin décembre était le meilleur moyen de le prouver.
« Notre site du Texas dispose d’installations existantes pour effectuer les types de tests nécessaires. Il aurait été coûteux et long de les concevoir et de les construire à partir de zéro à Palmdale. Mais à Fort Worth, ils ont l’installation parfaite avec une salle de contrôle complète et tout l’équipement de soutien nécessaire pour effectuer ces tests de manière très efficace », a déclaré Buonanno.
L’usine de Fort Worth de la société est l’endroit où le F-16 Fighting Falcon a été construit pendant de nombreuses années. L’équipement de test encore disponible nécessitait quelques modifications pour gérer le nez plus long du X-59 par rapport au F-16, mais ces changements n’ont pas gêné.
« Nos gens de Fort Worth ont pu toucher le sol à partir du moment où l’avion est arrivé de Palmdale », a déclaré Buonanno.
Ressentir la pression
La NASA a trois objectifs pour le séjour du X-59 au Texas en termes de tests de preuve structurelle.
« Le premier objectif est de s’assurer que l’avion peut supporter les charges prévues pendant le vol », a déclaré Silva.
Les charges, dans ce cas, signifient tout ce qui exercerait une pression ou une contrainte sur la structure de l’avion. En règle générale, ces types de stress surviennent lorsque l’avion subit des turbulences, effectue des virages rapides et lors de l’atterrissage, entre autres.
Étant donné que l’avion ne vole pas réellement, les tests sont effectués avec l’avion assis sur des vérins hydrauliques connectés directement à la structure. Des bras qui appuient sur des zones de l’avion, telles que le haut de l’aile, sont également utilisés.
Combien de stress est trop? Buonanno a expliqué que les charges appliquées au X-59 sont 25% supérieures à toute charge que l’avion a été conçu pour voir en vol réel.
Parce que le X-59 n’est pas un prototype pour une série d’avions, aucun des tests n’est conçu pour voir combien de contraintes une pièce pourrait subir avant de se casser. Ce type de «test to destruct» n’est observé que dans les grandes séries de production où un avion peut être retiré et sacrifié.
« Dans tous les cas, il y a toutes sortes de dispositifs de sécurité intégrés dans les tests afin que si quelque chose que nous ne voulons pas qu’il se produise est détecté, tout s’éteint et le tout se met en position sûre », a déclaré Silva.
Le deuxième objectif est de calibrer les capteurs intégrés au X-59 qui sont conçus pour indiquer au pilote la quantité de stress mesurée à ce point de l’avion. Cela se fait en comparant ce que disent les capteurs avec la quantité connue de stress appliquée lors d’un test.
« Le troisième objectif est de prendre les données et de les comparer avec les modèles informatiques que nous avons utilisés pour concevoir l’avion en premier lieu et de nous assurer que ce que nous pensions qu’il allait se passer s’est avéré exact et que l’avion est construit comme prévu », dit Silva.
Au cours de la dernière semaine de janvier, environ 80 % des tests structurels étaient terminés, et tout va bien.
« Tout se passe avec brio, et rien ne se plie d’une manière à laquelle nous ne nous attendions pas », a déclaré Buonanno.
Toujours devant
Une fois tous les tests structurels terminés, l’équipe – qui comprend des représentants de la NASA et de Lockheed Martin de Palmdale – se concentrera sur la réalisation de tests d’étalonnage des réservoirs de carburant.
Les réservoirs d’essence du X-59 seront remplis et les capteurs de carburant restant à l’intérieur seront vérifiés, non seulement avec l’avion assis à niveau, mais avec le tangage et le roulis.
Cette vue latérale panoramique de l’avion X-59 Quiet SuperSonic Technology de la NASA montre l’avion assis sur des vérins dans une installation d’essai de Lockheed Martin à Fort Worth, au Texas. Crédits : Lockheed Martin
Une fois ces travaux terminés, le X-59 sera renvoyé à Palmdale. Le moment exact de ce retour reste inconnu pour le moment.
« Nous serons à Fort Worth aussi longtemps que nous en aurons besoin, jusqu’à ce que nous pensions que les données sont bonnes et que tout a été exécuté à la satisfaction de tous. » dit Silva.
Une fois de retour à Palmdale, le X-59 verra le reste de ses principaux systèmes et sous-systèmes installés – son moteur GE, son train d’atterrissage, ses écrans de cockpit, etc. – dans l’espoir qu’il soit prêt pour le premier vol à la fin de cette année.
Lorsque cela se produira, le monde se concentrera sur le haut désert californien où une fois de plus l’histoire de l’aviation sera écrite.
La source: Nasa
