Das leise Überschall-Forschungsflugzeug X-59 der NASA steht in der Skunk Works-Anlage von Lockheed Martin in Palmdale, Kalifornien, in der Startbox und zündet zum ersten Mal sein Triebwerk (Bildnachweis: NASA/Carla Thomas)
Der revolutionäre X-59-Jet der NASA nähert sich immer mehr seinem ersten Flugtest.
Seit dem 30. Oktober führen Ingenieure des X-59 Quesst-Programms (Quiet SuperSonic Technology) der NASA in der berühmten Lockheed Martin Skunk Works-Anlage in Palmdale, Kalifornien, Testläufe mit den Triebwerken des Jets durch.
Die Tests werden in mehreren Phasen durchgeführt. Bei den ersten Tests ließen die Ingenieure die Triebwerke der X-59 bei niedrigen Geschwindigkeiten laufen, ohne sie zu zünden, um sie auf Lecks zu prüfen und sicherzustellen, dass die verschiedenen Systeme des Flugzeugs zusammenarbeiten, wenn es mit eigener Kraft fliegt. Anschließend betankte das X-59-Team die X-59 und testete das Triebwerk bei niedriger Leistung. Laut den am Programm beteiligten Ingenieuren funktioniert der Jet bisher gut.
„Die erste Phase der Triebwerkstests war eigentlich eine Aufwärmphase, um sicherzustellen, dass alles gut aussieht, bevor das Triebwerk in Betrieb genommen wird“, sagte Jay Brandon, Chefingenieur der X-59, in einer Erklärung der NASA. „Dann gingen wir zum eigentlichen ersten Triebwerksstart über. Damit wurde das Triebwerk aus dem Erhaltungsmodus herausgeholt, in dem es sich seit dem Einbau in das Flugzeug befunden hatte. Es war die erste Überprüfung, um zu sehen, dass es ordnungsgemäß funktioniert und dass alle Systeme, die es beeinflusst – Hydraulik, Elektrik, Umweltkontrollsysteme usw. – zu funktionieren scheinen.“
Die X-59 ist für eine Reisegeschwindigkeit von Mach 1,4 (1,4-mal schneller als die Schallgeschwindigkeit) und eine Flughöhe von 16,7 km (55.000 Fuß) ausgelegt. Das Flugzeug wird von einem modifizierten F414-GE-100-Triebwerk von General Electric angetrieben. Die F414-Triebwerksfamilie ist in der Militärluftfahrt weit verbreitet, unter anderem in einigen Varianten der Boeing F/A-18 Super Hornet, die von der US Navy geflogen wird.
Tatsächlich hat die NASA F/A-18-Flugzeuge eingesetzt, um den Klang des X-59 zu simulieren und Mikrofone und andere akustische Sensoren zu testen, die bei der Testkampagne des Jets helfen werden.
Dan Canin, Testpilot von Lockheed Martin, sitzt im Cockpit des leisen Überschall-Forschungsflugzeugs X-59 der NASA, das in der Skunk Works-Anlage von Lockheed Martin in Palmdale, Kalifornien, vor dem ersten Triebwerkslauf in der Startphase steht. (Bildnachweis: NASA/Carla Thomas)
Die X-59 wurde entwickelt, um schneller als die Schallgeschwindigkeit zu fliegen, ohne den donnernden Schallknall zu erzeugen, der normalerweise mit dem Durchbrechen der Schallmauer einhergeht. Derzeit ist der Überschallflug über Land innerhalb einer bestimmten Entfernung von den USA durch die FAA verboten. Die NASA hofft, mit der X-59 beweisen zu können, dass Überschallflüge ohne ohrenbetäubenden Schallknall möglich sind. Wenn es gelingt, ein solches Flugzeug zu konstruieren, könnten die Flugzeiten im Inland um die Hälfte verkürzt werden, was nicht nur dem kommerziellen Flugverkehr, sondern auch der Katastrophenhilfe und dem medizinischen Transport zugute käme.
Um die Lautstärke der Schallwellen zu reduzieren, verfügt die X-59 über eine einzigartige Geometrie mit einem verlängerten, schnabelähnlichen Nasenteil, das 11,5 m (38 Fuß) der Gesamtlänge des Flugzeugs von 30 m (99,7 Fuß) einnimmt.
Anstatt eines lauten, bodenerschütternden Knalls soll der Jet laut NASA beim Durchbrechen der Schallmauer ein sanftes „Pochen“ erzeugen, ähnlich dem Geräusch einer zuschlagenden Autotür, das man von drinnen hört.
Aufgrund der verlängerten Nase haben die Piloten der X-59 jedoch nur eine eingeschränkte Sicht nach vorn. Das Cockpit verfügt nicht einmal über ein nach vorne gerichtetes Fenster oder eine Kabinenhaube, sondern über ein einzigartiges „eXternal Vision System“ (XVS), das aus einer Kamera besteht, die mit einem im Cockpit montierten Bildschirm verbunden ist und den Piloten die Möglichkeit bietet, mittels Augmented-Reality-Technologie zu sehen, was vor ihnen liegt.
„Diese bahnbrechende Technologie ist wirklich ein Leuchtturm, der uns in eine Zukunft führt, in der Sichtbarrieren im Flugzeugdesign mit dieser erfinderischen Lösung überwunden werden können“, sagte die stellvertretende NASA-Administratorin Pam Melroy während der Enthüllungszeremonie der X-59 im Januar 2024.
Das leise Überschall-Forschungsflugzeug X-59 der NASA steht vor seinem ersten Triebwerkslauf in der Skunk Works-Anlage von Lockheed Martin in Palmdale, Kalifornien, in der Startkabine. (Bildnachweis: NASA/Carla Thomas)
„Dies ist nicht das Ende der Aufregung, sondern ein kleines Sprungbrett zum Anfang“, sagte Paul Dees, stellvertretender Leiter des X-59-Programms, in der Erklärung der NASA.
„Es ist wie die erste Note einer Symphonie, bei der die jahrelange Teamarbeit hinter den Kulissen nun auf die Probe gestellt wird, um zu beweisen, dass unsere Bemühungen effektiv waren, und die Noten werden weiterhin ein harmonisches Lied bis zum Flug spielen.“
In der nächsten Testphase werden Daten in die Computersysteme des Flugzeugs eingespeist, und zwar sowohl für normale als auch für Fehlerbedingungen, um zu sehen, wie das Fahrzeug darauf reagiert. Danach wird die X-59 einem Rolltest unterzogen, bei dem der Jet aus seinem Hangar auf eine Startbahn „fährt“, um zu testen, wie seine Steuerflächen, Bremsen und Triebwerke am Boden funktionieren.
Ein Datum für den Erstflug des X-59 wurde noch nicht festgelegt. Wenn der X-59 in die Luft geht, wird er ausgewählte Städte in den USA überfliegen, wo Forscher Daten über die leiseren „Klopfgeräusche“ sammeln werden, die die Quesst während des Fluges macht, und auch darüber, wie die Öffentlichkeit am Boden den Lärm wahrnimmt und darauf reagiert.
Die X-59 hat Jahre der Entwicklung und Erprobung hinter sich, um so weit zu kommen. Die NASA forscht schon seit Jahrzehnten an leisen Überschalltechnologien.
Die NASA erhielt 2018 erstmals Mittel für das Projekt und beauftragte im selben Jahr Lockheed Martin mit dem Bau des leisen Überschallflugzeugs. Das Versuchsflugzeug erhielt 2019 seinen Namen. Die NASA dachte ursprünglich, dass die X-59 bis 2020 fertiggestellt werden könnte, aber die COVID-19-Pandemie verlangsamte die Produktion des Flugzeugs.
Der Jet wurde schließlich im Januar 2024 der Öffentlichkeit vorgestellt. Im Mai bestand das Flugzeug die Flugbereitschaftsprüfung, bei der der Testplan für die Sicherheit des Flugzeugs validiert und der NASA und Lockheed Martin Empfehlungen für die Vorbereitung des Erstflugs der X-59 gegeben wurden.
