Фахівці NASA з Льотно-дослідницького центру імені Армстронга приступили до досліджень, метою яких стане визначення допустимої інтенсивності звукового удару, тобто сприйняття спостерігачами на землі ударних хвиль, що розходяться від летить на надзвуковій швидкості об'єкта. Згідно з повідомленням агентства, результати досліджень планується використовувати в проекті розробки «тихого» надзвукового пасажирського літака X-59.
У польоті на надзвуковій швидкості літак утворює безліч ударних хвиль. Вони зазвичай виникають на кінчику носового обтічника, на передній і задній кромках крила, на передніх кромках хвостового оперення, в зонах завихрителів потоку і на кромках повітрозабірників. Спостерігачами на землі такі ударні хвилі сприймаються як гучний хлопок або навіть вибух. З цієї причини сучасні авіаційні правила забороняють надзвукові польоти над населеною частиною суші.
Для зниження інтенсивності звукового удару розробники перспективного надзвукового літака мають намір змінити аеродинамічну конструкцію літального апарату таким чином, щоб на поверхні його планера утворювалося якомога менше ударних хвиль. Крім того, передбачається, що особлива аеродинамічна форма планера дозволить уникати різких стрибків тиску на фронті ударної хвилі і різких падінь тиску в задній її частині з подальшою нормалізацією.
Ударна хвиля з різкими стрибками називається N-хвилею, оскільки на графіку нагадує букву N латинського алфавіту. Саме такі ударні хвилі сприймаються як вибух. На поверхні планера нового надзвукового літака при швидкості польоту вище швидкості звуку повинні будуть утворюватися так звані S-хвилі з плавним і не таким значним, як у N-хвилі, перепадом тиску. Передбачається, що S-хвилі будуть сприйматися як м'яка пульсація. Допустиму інтенсивність таких пульсацій NASA має намір визначити.
У дослідженні використовується винищувач F/A-18 Hornet. Для визначення максимальної інтенсивності звукового удару цей літак піднімається на висоту і набирає навколозвукову швидкість. Потім він переходить піке і включає форсаж, щоб перейти звуковий бар'єр і набрати надзвукову швидкість. У момент проходження звукового бар'єру (декількох явищ, що супроводжують літак при польоті зі швидкістю звуку або близькою до неї) винищувач переводиться в горизонтальний політ і відразу відводиться вгору.
Таким чином фахівці NASA домагаються максимальної інтенсивності ударних хвиль. Потім винищувач, набравши висоту близько 9,8 тисячі метрів, розганяється до надзвукової швидкості. При проходженні звукового бар'єру льотчик переводить літак у горизонтальний політ і відразу ж у піку. Таким способом вдається знизити інтенсивність ударних хвиль. Їхня інтенсивність вимірюється спеціальним обладнанням на землі. Крім того, звуковий удар слухають добровольці, які потім дають суб'єктивну оцінку його «гучності».
NASA опублікувало відеозапис таких дослідницьких польотів. На ній на позначці 0:43 чути звуковий удар великої інтенсивності, а на 2:34 - малої інтенсивності.
У листопаді 2018 року фахівці NASA мають намір перейти до нового етапу досліджень, в якому вже візьме участь місто-доброволець - Галвестон в штаті Техас. Винищувач F/A-18 буде виконувати польоти над цим містом і долати над ним звуковий бар'єр таким чином, щоб ударні хвилі, що розходяться від літака, були найменш інтенсивними. При цьому жителі Галвестона, що займаються повсякденними справами, будуть давати суб'єктивну оцінку звуковим ударам, якщо що-небудь почують.
У грудні минулого року NASA опублікувало відеозапис прольоту навчального літака T-38 Talon на надзвуковій швидкості на тлі Сонця. Вона була зроблена шлірен-методом для вивчення ударних хвиль, що утворюються на кромках планера літака. Знімки і відеозаписи ударних хвиль використовуються фахівцями NASA для досліджень за проектом «тихого» надзвукового літака.