Sekitar satu jam setelah matahari terbit di atas Gurun Mojave California Selatan, jet supersonik eksperimental terbaru NASA mengudara untuk pertama kalinya pada hari Selasa. X-59 Quest (Teknologi SuperSonik Senyap) dirancang untuk mengurangi kebisingan ledakan sonik ketika sebuah pesawat terbang menembus penghalang suara, sehingga membuka jalan bagi jet komersial masa depan untuk terbang dengan kecepatan supersonik di darat.
Jet tersebut, yang dibuat oleh Skunk Works milik Lockheed Martin, lepas landas dari Pabrik Angkatan Udara AS 42 di Palmdale, California. Diterbangkan oleh Nils Larson, pilot uji utama NASA untuk X-59, penerbangan perdana tersebut memvalidasi kelaikan udara dan keselamatan jet tersebut sebelum mendarat sekitar satu jam setelah lepas landas di dekat Pusat Penelitian Penerbangan Armstrong NASA di Edwards, California.
“X-59 adalah simbol kecerdikan Amerika,” penjabat administrator NASA Sean Duffy mengatakan dalam sebuah pernyataan. “Itu adalah bagian dari DNA kami—keinginan untuk melangkah lebih jauh, lebih cepat, dan bahkan lebih senyap dibandingkan yang pernah dilakukan siapa pun sebelumnya.”
Pesawat komersial dilarang terbang dengan kecepatan supersonik di darat di AS karena gangguan yang disebabkan oleh pecahnya penghalang suara di darat, melepaskan ledakan sonik keras yang dapat menggetarkan jendela dan memicu alarm. Itu kerukunanyang merupakan satu-satunya jet supersonik komersial yang sukses, hanya sebatas terbang dengan kecepatan supersonik di atas lautan.
Ketika sebuah pesawat mendekati kecepatan suara, gelombang tekanan terbentuk di permukaan pesawat. Daerah bertekanan tinggi ini menyatu menjadi gelombang kejut yang besar ketika pesawat melaju supersonik, menghasilkan ledakan sonik ganda.
X-59 akan menghasilkan “dentuman sonik” yang lebih rendah berkat desainnya yang unik. Pesawat itu diberi hidung yang panjang dan ramping yang panjangnya sekitar sepertiga dari total panjang dan memecah gelombang tekanan yang akan menyatu di bagian lain pesawat. Mesinnya dipasang di atas badan pesawat X-59, bukan di bawahnya seperti pada jet tempur, untuk menjaga bagian bawah tetap mulus sehingga membatasi gelombang kejut dan juga untuk mengarahkan gelombang suara ke atas ke langit, bukan ke bawah ke tanah. NASA bertujuan untuk memberikan data penting kepada produsen pesawat sehingga mereka dapat membuat pesawat supersonik yang tidak terlalu berisik.
Jet Tidak Seperti Yang Lain
X-59 adalah jet berkursi tunggal dan bermesin tunggal. Panjangnya 99,7 kaki dan lebarnya 29,5 kaki, menjadikannya hampir dua kali panjang jet tempur F-16 tetapi dengan lebar sayap sedikit lebih kecil. Kokpit dan kursi lontar X-59 berasal dari jet latih T-38, -nya roda pendaratan dari F-16, dan tongkat kendali dari pesawat serang siluman F-117. Mesinnya, General Electric F414 yang dimodifikasi dari jet tempur F/A-18, akan memungkinkan pesawat tersebut melakukan hal tersebut berlayar dengan kecepatan Mach 1,4, sekitar 925 mph, di ketinggian 55.000 kaki. Angka ini hampir dua kali lebih tinggi dan dua kali lebih cepat dibandingkan pesawat komersial biasanya terbang.
Mungkin perubahan paling mencolok pada X-59 adalah tidak memiliki jendela kaca kokpit. Sebaliknya, kokpit ditutup sepenuhnya agar aerodinamis mungkin, dan pilot menyaksikan rekaman kamera dunia luar pada monitor 4K dikenal sebagai Sistem Visibilitas eXternal.
“Anda tidak dapat melihat dengan jelas melalui kaca jika Anda melihatnya dari sudut yang sangat dangkal, sehingga Anda perlu memiliki kecuraman tertentu pada layar tampilan untuk mendapatkan kualitas optik yang baik, dan hal itu akan menimbulkan gelombang kejut yang kuat yang akan benar-benar merusak karakteristik low-boom pesawat,” kata Michael Buonannopemimpin kendaraan udara untuk X-59 di Lockheed Martin.
X-59 telah menggunakan kembali komponen pesawat NASA lainnya.
Untuk penerbangan pertama ini, X-59 terbang pada ketinggian yang lebih rendah dan kecepatan sekitar 240 mph, menurut NASA. Selama pengujian di masa depan, jet tersebut akan secara bertahap meningkatkan kecepatan dan ketinggiannya hingga menjadi supersonik, kata NASA, yang terjadi pada kecepatan sekitar 659 mph di ketinggian 55.000 kaki, atau 761 mph di permukaan laut. Kecepatan suara bervariasi menurut suhu dan pada tingkat tekanan yang lebih rendahmenyebabkannya menurun di ketinggian yang lebih tinggi.
“Tujuan utama penerbangan pertama sebenarnya hanya untuk mendarat,” James Kurangseorang pilot proyek untuk X-59 yang akan melakukan penerbangan di masa depan, memberitahu WIRED. Less menerbangkan jet tempur F-15 dalam formasi dengan X-59 sebagai pesawat pendukung selama penerbangan, mengamati jet eksperimental baru untuk mengetahui adanya masalah.
“Saya mencari sesuatu di luar pesawat yang tidak dapat dilihat oleh pilot,” kata Less. Umumnya hal pertama yang dia periksa adalah apakah roda pendaratan berhasil ditarik, namun pada penerbangan awal ini X-59 sengaja membiarkan roda pendaratannya turun. “Jika pesawat mengalami kebocoran cairan apa pun, baik itu bahan bakar atau hidrolik, sebagai pilot pengejar, Anda biasanya dapat melihatnya… Saya juga mencari lalu lintas lain, lalu lintas udara, hanya untuk menunjukkan hal itu kepadanya.”
Menyusul keberhasilan pendaratan X-59 di Armstrong, para insinyur NASA dan Lockheed Martin akan meninjau data penerbangan untuk mempersiapkan masa depan jet tersebut, penerbangan yang lebih cepat.
Masa Depan Penerbangan Supersonik
Sistem Visibilitas eXternal hanyalah salah satu teknologi modern yang diperlukan untuk membuat pesawat dengan boom rendah seperti X-59. Puluhan tahun penelitian dinamika fluida komputasi dan pengujian terowongan angin juga diminta untuk sampai pada desain akhir.
“Kami benar-benar mempunyai kesempatan untuk menghabiskan banyak waktu pada penerapan komputasi dinamika fluida pada pesawat berkekuatan rendah ini,” Lori Ozoroskimanajer proyek teknologi supersonik komersial di NASA, mengatakan kepada WIRED. “Kami telah beralih dari domain komputasi ini menjadi sebuah pesawat terbang yang memiliki beberapa juta sel saat Anda membagi ruang di sekitarnya menjadi… benda yang memiliki beberapa juta sel, dan sekarang kami mendorong satu miliar sel.”
Setelah X-59 meningkatkan kecepatannya, langkah selanjutnya adalah memastikan dentuman sonik yang lebih pelan benar-benar dapat ditoleransi oleh orang-orang di darat.
“Kami telah merencanakan kampanye uji coba di mana kami akan terbang ke berbagai komunitas di AS, melakukan survei terhadap mereka dan memahami betapa kesalnya masyarakat,” kata Ozoroski. Penerbangan tersebut akan menghasilkan dentuman sonik yang keras dan pelan untuk melihat bagaimana reaksi orang, jelasnya.
“Rencana kami adalah mengumpulkan semua data ini, melakukan pengujian selama kurang lebih satu bulan di beberapa lokasi di seluruh negeri, dan kemudian memberikan semua data tersebut kepada FAA dan komunitas regulator internasional untuk mencoba menetapkan batas yang tepat, bukan batas kecepatan.”
Jika program ini berhasil, hal ini dapat membuka jalan bagi pembuatan pesawat supersonik komersial baru yang akan memangkas separuh waktu perjalanan, sesuatu yang dilakukan oleh perusahaan seperti Ledakan Supersonik sedang berusaha untuk mencapainya.
Jet ini telah bergabung dengan jajaran pesawat X NASA yang inovatif, sejak hampir 80 tahun sejak Bell X-1 yang dikemudikan Chuck Yeager pada penerbangan pertama yang lebih cepat dari suara pada tahun 1947.
“Saya tumbuh dengan membaca Ilmu Pengetahuan Populer dan Mekanika Populer serta membaca tentang pesawat X di Edwards, dan tidak pernah membayangkan bahwa saya akan berada dalam posisi untuk melakukan hal seperti ini,” kata Less, yang dengan tidak sabar menunggu gilirannya untuk menguasai tongkat X-59. “Ini akan menjadi puncak karir saya.”
