NASA e Northrop Grumman hanno ripreso le ricerche volte a ridurre l'intensità del "sonic boom", raccogliendo sul fenomeno la più grande massa di dati da vent'anni a questa parte. Questa attività sperimentale si è svolta per identificare e sviluppare nuove tecnologie che potrebbero consentire ai futuri aerei civili e militari il volo supersonico anche a bassa quota, aprendo orizzonti finora impensabili per i mezzi che superano la barriera del suono.
"Intendiamo sfruttare a fondo la possibilità di rivoluzionare il trasporto aereo," ha affermato Richard Wlezien, responsabile del Vehicle Systems Program della NASA. Lo scorso anno il progetto SSBD (Shaped Sonic Boom Demonstration), condotto da un gruppo di ricerca misto governo/industria, ha verificato la teoria secondo la quale, modificando accuratamente la forma di un velivolo supersonico, si può alterare l'onda d'urto riducendo l'esplosione sonora conseguente.
Il team comprendeva personale del NASA Langley Research Center di Hampton (Virginia), del NASA Dryden Flight Research Center con sede sulla Edwards Air Force Base (California), della DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) di Arlington (Virginia), e della divisione Integrated Systems della Northrop Grumman di El Segundo (California).
Utilizzando lo stesso F-5E modificato già impiegato nel precedente ciclo di sperimentazioni, il gruppo di ricerca del nuovo Shaped Sonic Boom Experiment ha completato una seconda serie di prove comprendenti 21 voli supersonici tra Mach 1.35 ed 1.4, a quote comprese tra 9.770 e 10.300 metri. In alcuni di questi voli, un banco prova volante F-15B del centro Dryden ha volato in formazione con l'F-5E, misurando con precisione l'impronta dell'onda d'urto. Nel corso di questi voli l'F-15B ha monitorato 45 onde d'urto, diverse secondo la distanza e la posizione del chase-plane rispetto all'F-5E.
In altri voli, un F-5E di serie volava qualche secondo dietro al dimostratore SSBE per fornire il confronto diretto con una normale esplosione sonora e verificare la riduzione dell'impatto acustico prodotto dal dimostratore. Intanto, a 3.000 metri d'altezza, un aliante Blanik L-23 della Test Pilot School USAF, con un microfono in punta all'ala sinistra ed un sensore di pressione sul lato della fusoliera, volava silenziosamente sotto la rotta dell'F-5E per registrare a sua volta i "sonic boom", al di sopra della maggior parte delle perturbazioni atmosferiche. Oltre alle registrazioni in volo effettuate dall'F-15B e dall'aliante, i dati acustici sono stati acquisiti tramite una batteria di 42 sensori a terra, allineati per più di 4 chilometri sotto il percorso prefissato dell'F-5E.
"Adesso disponiamo di oltre 1.300 accurate registrazioni del superamento della barriera del suono," ha detto Ed Haering, capo ricercatore NASA del centro Dryden. "In tutti questi voli l'F-5E SSBE ha generato esplosioni sonore modificate, con sensibili differenze di impatto acustico secondo il numero di Mach e la quota".
Questo secondo ciclo di voli sperimentali è stato finanziato dal Vehicle Systems Program della NASA. La Northrop Grumman Integrated Systems aveva modificato un F-5E dell'U.S. Navy come dimostratore SSBD già in occasione del ciclo precedente, finanziato nell'ambito del programma QSP (Quiet Supersonic Platform) della DARPA.
(Ndr: Tra i molti velivoli utilizzati dal NASA Dryden Flight Research Center, uno dei tipi più inconsueti è il motoaliante finnico Eiriavion PIK-20E. Oltre all'F-15B Eagle banco prova volante, il centro ricerche in volo della NASA ha utilizzato alcuni altri Eagle sperimentali per i programmi RPRV Remotely Piloted Research Vehicle (1975-1977), HIDEC Highly Integrated Digital Electronic Control (1976-1993), ACTIVE Thrust Vectoring (dal 1993 in poi) ed Intelligent Flight Control System, iniziato nel 2002 ed ancora in corso.)
(Da un comunicato stampa NASA Dryden Flight Research Center, Edwards Air Force Base, Calif. (USA) - 9 marzo 2004)
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NASA and Northrop Grumman recently continued the quest to reduce the intensity of sonic booms by completing the collection of the largest set of sonic boom data recorded in 20 years. This effort is identifying and maturing technologies that could eventually enable unrestricted supersonic flight over land by future military and business aircraft, possibly ushering in a new era of supersonic flight.
"This represents the beginning of a new age in air transport, and we intend to capitalize on this breakthrough," said Richard Wlezien, manager of NASA's Vehicle Systems Program. Last year, during the successful Shaped Sonic Boom Demonstration (SSBD) project, a government and industry team proved the theory that by carefully altering the contours of a supersonic aircraft, the shockwave and its accompanying sonic boom can be shaped.
That team included the NASA Langley Research Center, Hampton, Va., NASA's Dryden Flight Research Center at Edwards Air Force Base, Calif., the Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) in Arlington, Va., and Northrop Grumman's Integrated Systems sector, El Segundo, Calif.
Using the same specially-modified F-5E aircraft used in the earlier research flights, the renamed Shaped Sonic Boom Experiment team completed a second round of experiments, flying 21 supersonic flights at Mach numbers ranging from 1.35 to 1.4, and altitudes from 32,000 to 34,000 ft. Several of the flights included NASA Dryden's F-15B research testbed aircraft flying in close formation with the F-5E to measure the details of the shockwave signature. During the flights, 45 shockwave patterns were measured by the F-15B at various distances and orientations from the F-5E.
On other flights, an unmodified F-5E flew a few seconds behind the SSBE aircraft to provide a baseline sonic boom measurement to validate the reduced boom produced by the demonstrator. A USAF Test Pilot School Blanik L-23 sailplane carrying a microphone on the left wingtip, and a pressure transducer on the side of the fuselage, flew silently under the flight path of the F-5E at an altitude of 10,000 feet, in order to record sonic booms above the influence of most atmospheric turbulence.
In addition to the airborne data collected by the F-15B and the sailplane, sonic boom data was gathered on the ground by an array of 42 sensors and recording devices stretched out over 2 1/2 miles under the flight path of the F-5E.
"We now have over 1,300 high-quality recordings of sonic booms," said Ed Haering, NASA Dryden's principal investigator for sonic boom research. "In all these flights the SSBE aircraft had shaped (modified) sonic booms, with interesting differences in the shapes with variations of Mach number and altitude," Haering said.
NASA's Vehicle Systems Program funded this second round of flights. Northrop Grumman's Integrated Systems sector modified the U.S. Navy F-5E aircraft into the SSBD aircraft as part of the first round of flights, sponsored by DARPA's Quiet Supersonic Platform (QSP) program.
(Editor's note: NASA Dryden Flight Research Center operates many types of aircraft including a Finnish manufactured Eiriavion PIK-20E powered glider. Besides the research testbed F-15B Eagle, a number of experimental Eagles entered the inventory of NASA's Flight Test Center for programs such as RPRV Remotely Piloted Research Vehicle (1975-1977), HIDEC Highly Integrated Digital Electronic Control (1976-1993), ACTIVE Thrust Vectoring (1993 - current) and Intelligent Flight Control System, started in 2002 and still under way.)
(From a press release by NASA Dryden Flight Research Center, Edwards Air Force Base, Calif. (USA) - March 9, 2004)
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