NASA Luncurkan Teknologi Mutakhir untuk Membuat Penerbangan Supersonik Lebih Tenang

Esiklopedia Telkom University Portal rangkuman informasi dari semua cabang pengetahuan 3 jam ago

0 1 4 minutes read

NASA Luncurkan Teknologi Mutakhir untuk Membuat Penerbangan Supersonik Lebih Tenang

Ilustrasi Lockheed Martin NASA X-59 — X-59 milik NASA, terlihat dalam ilustrasi ini, dirancang untuk terbang lebih cepat daripada suara namun menghasilkan “dentuman” sonik yang lebih pelan dibandingkan dentuman. Kredit: Lockheed Martin

NASA siap menguji alat yang lebih baik untuk menilai dentuman sonik yang lebih senyap yang dihasilkan oleh pesawat supersonik X-59 miliknya.

Alat-alat ini mencakup probe penginderaan guncangan yang mengumpulkan data tekanan terperinci dari gelombang kejut yang dihasilkan selama penerbangan supersonik. Probe ini, yang penting untuk memvalidasi model komputer yang memprediksi kekuatan gelombang kejut, hadir dalam dua versi yang menargetkan bidang pengukuran berbeda, dan akan diuji menggunakan pesawat F-15B dalam berbagai konfigurasi penerbangan.

Alat Ukur Dentuman Sonic milik NASA

NASA sedang bersiap untuk menguji kemajuan dalam alat utama yang dirancang untuk mengukur “dentuman sonik” khas yang dihasilkan oleh pesawat penelitian supersonik senyap, X-59.

Alat yang dikenal sebagai shock-sensing probe ini merupakan perangkat data udara berbentuk kerucut yang dirancang khusus untuk menangkap gelombang kejut unik yang dihasilkan oleh X-59. Para peneliti di Pusat Penelitian Penerbangan Armstrong NASA di Edwards, California, telah mengembangkan dua versi wahana untuk mengumpulkan data tekanan yang tepat selama penerbangan supersonik. Satu versi dioptimalkan untuk pengukuran jarak dekat, menangkap gelombang kejut di dekat sumber pesawat. Pesawat luar angkasa lainnya dirancang untuk pengukuran lapangan tengah, mengumpulkan data pada ketinggian berkisar antara 5.000 hingga 20.000 kaki di bawah X-59.

Probe Penginderaan Guncangan NASA — Tampilan jarak dekat dari wahana penginderaan guncangan NASA menyoroti port tekanannya, yang dirancang untuk mengukur perubahan tekanan udara selama penerbangan supersonik. Pesawat luar angkasa ini akan dipasang di Tempat Uji Penelitian Aeronautika F-15B NASA untuk penerbangan kalibrasi, memvalidasi kemampuannya mengukur gelombang kejut yang dihasilkan oleh X-59 sebagai bagian dari misi Quest Quest NASA untuk menyediakan data tentang penerbangan supersonik yang tenang. Kredit: NASA/Lauren Hughes

Pengujian Penerbangan Supersonik dan Pengumpulan Data

Ketika sebuah pesawat terbang supersonik, ia menghasilkan gelombang kejut yang merambat melalui udara di sekitarnya, menghasilkan ledakan sonik yang keras. X-59 dirancang untuk mengalihkan gelombang kejut tersebut, mengurangi dentuman sonik yang keras menjadi dentuman sonik yang lebih pelan. Selama uji terbang, pesawat F-15B dengan probe penginderaan guncangan terpasang di hidungnya akan terbang dengan X-59. Pesawat luar angkasa berukuran sekitar 6 kaki ini akan terus mengumpulkan ribuan sampel tekanan per detik, menangkap perubahan tekanan udara saat terbang melalui gelombang kejut. Data dari sensor akan sangat penting untuk memvalidasi model komputer yang memprediksi kekuatan gelombang kejut yang dihasilkan oleh X-59, inti dari misi Quest Quest NASA.

Tempat Tidur Uji Penelitian Aeronautika F-15B NASA Melakukan Penerbangan Kalibrasi — Tempat Tidur Uji Penelitian Aeronautika F-15B NASA melakukan penerbangan kalibrasi wahana penginderaan guncangan di atas Edwards, California, pada 6 Agustus 2024. Wahana tersebut akan mengukur gelombang kejut dari X-59 NASA, memberikan data yang dapat mengubah batas supersonik darat penerbangan dari berbasis kecepatan ke berbasis suara. Pekerjaan ini merupakan bagian dari misi Quest NASA, dengan X-59 sebagai pesawat andalannya. Kredit: NASA/Steve Freeman

“Sebuah penyelidikan penginderaan guncangan bertindak sebagai sumber kebenaran, membandingkan data yang diprediksi dengan pengukuran di dunia nyata,” kata Mike Frederick, penyelidik utama NASA untuk penyelidikan tersebut.

Untuk wahana jarak dekat, F-15B akan terbang dekat di belakang X-59 pada ketinggian jelajah sekitar 55.000 kaki, memanfaatkan pengaturan “ikuti pemimpin” yang memungkinkan para peneliti menganalisis gelombang kejut secara real-time. Pesawat luar angkasa tengah, yang dimaksudkan untuk misi terpisah, akan mengumpulkan lebih banyak data berguna saat gelombang kejut bergerak lebih dekat ke tanah.

Probe Penginderaan Kejut Tempat Tidur Uji Penelitian Aeronautika F-15B NASA — Selama uji terbang di Edwards, California, Tempat Tidur Penelitian Penelitian Aeronautika F-15B NASA mengevaluasi penyelidikan penginderaan guncangan. Wahana ini akan menangkap data rinci gelombang kejut dari X-59, sehingga memajukan penelitian dalam perjalanan supersonik yang tenang. Kredit: NASA/Steve Freeman

Kemajuan Teknologi Analisis Gelombang Kejut

Kemampuan wahana untuk menangkap perubahan tekanan kecil sangat penting bagi X-59, karena gelombang kejutnya diperkirakan jauh lebih lemah dibandingkan kebanyakan pesawat supersonik. Dengan membandingkan data probe dengan prediksi dari model komputer canggih, peneliti dapat mengevaluasi prediksi mereka dengan lebih baik ketepatan.

“Probe ini memiliki lima lubang tekanan, satu di ujung dan empat di sekitar kerucut,” kata Frederick. “Pelabuhan ini mengukur perubahan tekanan statis saat pesawat terbang melalui gelombang kejut, membantu kami memahami karakteristik guncangan dari pesawat tertentu.” Pelabuhan menggabungkan pengukurannya untuk menghitung tekanan lokal, kecepatan, dan arah aliran udara.

Penerbangan Kalibrasi Tempat Tidur Uji Penelitian Aeronautika F-15B NASA — Tempat Tidur Uji Penelitian Aeronautika F-15B NASA, dilengkapi dengan wahana penginderaan guncangan, terbang di atas Edwards, California. Data wahana ini akan membantu menyempurnakan model penerbangan supersonik dan mendukung misi NASA untuk mengurangi dentuman sonik menjadi “dentuman sonik” yang lebih senyap. Kredit: NASA/Steve Freeman

Peningkatan ke Teknologi Penginderaan Guncangan

Para peneliti akan segera mengevaluasi peningkatan pada wahana penginderaan guncangan jarak dekat melalui penerbangan uji, di mana wahana tersebut, yang dipasang pada salah satu F-15B, akan mengumpulkan data dengan mengejar F-15 kedua selama penerbangan supersonik. Peningkatan tersebut mencakup penempatan transduser tekanan pada probe – perangkat yang mengukur tekanan udara pada kerucut – hanya 5 inci dari portnya. Desain sebelumnya menempatkan transduser tersebut hampir 12 kaki jauhnya, sehingga menunda waktu perekaman dan mendistorsi pengukuran.

Penerbangan Kalibrasi Probe Penginderaan Kejut Tempat Uji Penelitian Aeronautika F-15B NASA — Tempat Tidur Uji Penelitian Aeronautika F-15B NASA terbang di atas Edwards, California, membawa probe penginderaan guncangan yang dirancang untuk mengukur gelombang kejut supersonik dari X-59. Data penting ini mendukung misi Quest NASA untuk memungkinkan penerbangan supersonik yang lebih senyap di darat. Kredit: NASA/Steve Freeman

Sensitivitas suhu pada desain sebelumnya juga menghadirkan tantangan, menyebabkan fluktuasi akurasi seiring dengan perubahan kondisi. Untuk mengatasi hal ini, tim merancang sistem pemanas untuk menjaga transduser tekanan pada suhu yang konsisten selama penerbangan.

“Penyelidikan ini akan memenuhi persyaratan resolusi dan akurasi dari misi Questst,” kata Frederick. “Proyek ini menunjukkan bagaimana NASA dapat memanfaatkan teknologi yang ada dan mengadaptasinya untuk memecahkan tantangan baru.”