La NASA se encuentra en una etapa crucial de su innovador proyecto Quesst, cuyo objetivo es redefinir la experiencia del vuelo supersónico mediante la eliminación de los molestos estampidos sónicos que genera. El X-59, un avión experimental desarrollado en colaboración con Lockheed Martin Skunk Works, está diseñado para producir golpes sónicos mucho más silenciosos.
En el marco de este esfuerzo, se encuentra la sofisticada tecnología de sondas de detección de impactos, herramientas críticas para medir, con precisión, las ondas de choque generadas por el X-59 durante el vuelo. Diseñadas por investigadores del Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA, en California, estas sondas permiten recopilar datos fundamentales para validar los modelos computacionales que predicen la fuerza de las ondas de choque.
El proyecto cuenta con dos versiones de sondas. La primera, optimizada para mediciones de campo cercano, analiza las ondas de choque que se producen muy cerca del X-59. Por otro lado, la sonda de campo medio está diseñada para misiones que recopilan datos desde altitudes que oscilan entre los 1524 y 6096 metros por debajo del avión. Ambas sondas comparten un objetivo común: captar incluso los más mínimos cambios en la presión del aire, una tarea especialmente desafiante debido a la debilidad relativa de las ondas de choque del X-59 en comparación con otros aviones supersónicos.
El X-59, que vuela a una altitud de crucero cercana a los 18 000 metros, empleará la configuración de “seguir al líder” durante sus vuelos de prueba. En ellos, un avión F-15B, equipado con una sonda de detección de impactos, volará junto al X-59 recolectando miles de muestras de presión por segundo mientras atraviesa las ondas de choque. Esta capacidad para registrar datos en tiempo real proporciona una valiosa base empírica para comparar las predicciones computacionales con las mediciones reales.
El diseño de las sondas ha sido un verdadero desafío de ingeniería. Las versiones más recientes incluyen mejoras significativas, como la reducción de la distancia entre los transductores de presión y los puertos de la sonda, que pasaron de 3 metros a solo 0,127. Este ajuste minimiza los retrasos en la grabación de datos y mejora la precisión de las mediciones. Además, se incorporó un sistema de calefacción para mantener los transductores a una temperatura constante durante el vuelo, lo que elimina las fluctuaciones de precisión causadas por cambios de temperatura.
La estructura cónica de las sondas cuenta con cinco puertos de presión: uno en la punta y cuatro alrededor del cono. Estos puertos trabajan en conjunto para medir la presión estática, la velocidad y la dirección del flujo de aire, y proporcionan una visión completa de las características de las ondas de choque. “Las sondas actúan como fuentes de la verdad, ya que comparan los datos previstos con las mediciones del mundo real”, explicó Mike Frederick, investigador principal de la NASA para este proyecto.
Las pruebas iniciales de la sonda de detección de impactos de campo cercano incluirán vuelos supersónicos en los que, montada en un F-15B, esta recopilará datos mientras persigue a otro F-15. Estos vuelos permitirán evaluar y ajustar las mejoras implementadas para garantizar que la tecnología cumpla con los rigurosos requisitos de resolución y precisión de la misión Quesst.
El X-59 no solo representa un avance tecnológico, sino también una visión transformadora del futuro del transporte aéreo. Al reducir drásticamente el ruido generado por el vuelo supersónico, este proyecto abre la puerta a nuevas posibilidades para la aviación comercial y la exploración aeroespacial.
Fuente y fotos: NASA