Negli Stati Uniti, gli aerei commerciali non possono volare a velocità supersoniche sopra la terraferma a causa del forte rumore generato dal superamento della barriera del suono, che può far tremare i vetri e far scattare gli allarmi. Il Concorde, l’unico jet commerciale supersonico ad aver operato con successo, poteva infatti volare a quelle velocità solo sopra gli oceani.
Quando un aereo si avvicina alla velocità del suono, le onde di pressione si accumulano sulla sua superficie. Una volta superata la barriera del suono, queste zone di alta pressione si fondono in onde d’urto di grande intensità, generando il classico doppio boato di un boom sonico.
Grazie al suo design unico, l’X-59 genera invece un fragore più lieve. La sua forma allungata, con un muso sottile che rappresenta circa un terzo della lunghezza totale, serve a frammentare le onde di pressione che normalmente si combinerebbero in altri punti del velivolo. Inoltre, il motore è stato posizionato sopra la fusoliera anziché al di sotto, come nei caccia tradizionali: una scelta che rende la parte inferiore più uniforme, riducendo la formazione di onde d’urto e spingendo le onde sonore verso l’alto invece che verso terra.
Con questo progetto, la Nasa punta a fornire importanti dati all’industria aeronautica, che portino alla realizzazioe di una nuova generazione di jet supersonici più silenziosi.
L’X-59, un jet come nessun altro
L’X-59 è un jet monoposto e monomotore, lungo 30,4 metri e con un’apertura alare di 9 metri. È quasi il doppio di un caccia F-16, pur avendo un’apertura alare leggermente inferiore. La cabina di pilotaggio e il seggiolino eiettabile provengono dal jet da addestramento T-38, il carrello di atterraggio da un F-16 e la cloche di comando da un F-117 stealth.
Il motore, una versione modificata del General Electric F414 usato sugli F/A-18, consente al jet di volare a Mach 1,4 – circa 1.490 chilometri orari – a un’altitudine di 16.800 metri, quasi il doppio si per quota che per velocità rispetto agli aerei di linea.
Ma forse la caratteristica più sorprendente dell’X-59 è l’assenza di un vero finestrino nella cabina. Per garantire la massima aerodinamicità, la cabina di pilotaggio è infatti completamente chiusa: il pilota osserva l’esterno attraverso un monitor 4K collegato a una videocamera esterna, il cosiddetto eXternal Visibility System (Xvs). “Per avere una buona resa ottica servirebbe un parabrezza più inclinato, ma questo creerebbe onde d’urto più intense, compromettendo le caratteristiche a basso impatto sonico del velivolo”, spiega Michael Buonanno, responsabile del progetto aerodinamico dell’X-59 per Lockheed Martin.
Durante il volo inaugurale, il jet ha volato a bassa quota e a una velocità di circa 385 chilometri orari, secondo la Nasa. Nei test successivi aumenterà progressivamente quota e velocità fino a raggiungere la soglia supersonica, che secondo l’agenzia spaziale si trova intorno ai 1.060 chilometri orari a 16.800 metri di altitudine (o 1.225 km/h al livello del mare). La velocità del suono varia infatti in base alla temperatura e, in misura minore, alla pressione, diminuendo man mano che si sale in quota.
