सुपरसोनिक उड़ान में NASA X-59 प्रायोगिक विमान की शांत क्रांति

 नासा के एक्स-59 विमान के ग्राउंड परीक्षणों से शांत ध्वनि तरंगों को रिकॉर्ड करने में आशाजनक प्रगति हुई है, जो शांत सुपरसोनिक यात्रा के लिए मंच तैयार कर रही है।

नासा का एक्स-59 प्रायोगिक विमान अद्वितीय है - इसे ध्वनि की गति से भी तेज़ उड़ान भरने के लिए डिज़ाइन किया गया है, लेकिन तेज़ ध्वनि विस्फोट के बिना। केवल शांत ध्वनि "थम्प्स" उत्पन्न करते हुए सुपरसोनिक उड़ान भरने की एक्स-59 की क्षमता की पुष्टि करने के लिए, नासा को जमीन से इन ध्वनियों को रिकॉर्ड करने में सक्षम होने की आवश्यकता है। एजेंसी ने हाल ही में उन रिकॉर्डिंग्स को बनाने के लिए आवश्यक उपकरणों और प्रक्रियाओं को समझने के उद्देश्य से परीक्षण पूरे किए हैं।

अभूतपूर्व ग्राउंड रिकॉर्डिंग सिस्टम

नासा की कार्पेट डिटर्मिनेशन इन एन्टिरिटी मेजरमेंट्स (कार्पेटडीआईईएम) उड़ानों ने नई पीढ़ी के ग्राउंड रिकॉर्डिंग सिस्टम की गुणवत्ता और कठोरता की जांच की, एक्स-59 परीक्षण के लिए सिस्टम को कैसे तैनात किया जाए, और उनके द्वारा एकत्र किए गए डेटा को पुनः प्राप्त करने पर ध्यान केंद्रित किया। कुल मिलाकर, शोधकर्ताओं ने एडवर्ड्स, कैलिफोर्निया में नासा के आर्मस्ट्रांग फ्लाइट रिसर्च सेंटर के पास रेगिस्तान के 30 मील के क्षेत्र में 10 माइक्रोफोन स्टेशन स्थापित किए।

 

तैयारी और परीक्षण चरण

"हम सवालों का जवाब देने की कोशिश कर रहे हैं जैसे कि दैनिक आधार पर कितने लोगों को बाहर जाकर इन उपकरणों की सेवा करनी पड़ती है, डेटा वापस कैसे प्राप्त करें, कितने वाहनों की आवश्यकता है - हम कैसे काम करते हैं, इस तरह की सभी चीजें, तीसरी उड़ान श्रृंखला के प्रमुख अन्वेषक डॉ. फॉरेस्ट कारपेंटर ने कहा, जिसे कारपेटडीआईईएम III के नाम से जाना जाता है। "हम अब नृत्य करना सीख रहे हैं ताकि जब हम बड़े नृत्य में उतरें तो हम जाने के लिए तैयार हों।"

X-59 स्वयं अभी तक उड़ान नहीं भर रहा है, इसलिए NASA आर्मस्ट्रांग के F-15 और F-18 का उपयोग करते हुए, CarpetDIEM III परीक्षण में 40,000 से 53,000 की ऊंचाई पर, मैक 1.15 से लेकर मैक 1.4 तक की गति के साथ 20 सुपरसोनिक पास शामिल थे। पर इनमें से तीन पासों में एक एफ-18 शामिल था जो एक शांत ध्वनि उछाल का अनुकरण करने के लिए एक विशेष उलटा गोता पैंतरेबाज़ी का संचालन करता था, जिसमें से एक 67 अनुमानित स्तर डेसिबल जितना शांत था, जो जमीन पर एक पर्यवेक्षक के लिए जेट की कथित शोर का एक उपाय था।

 

एयरोस्पेस इंजीनियर लैरी क्लिएट, क्वेस्ट चरण 2 के उप-परियोजना प्रबंधक और क्वेस्ट मिशन के ध्वनिक सत्यापन चरण के तकनीकी प्रमुख, कैलिफोर्निया रेगिस्तान में एक ग्राउंड रिकॉर्डिंग सिस्टम स्थापित करते हैं। क्वेस्ट मिशन ने हाल ही में एक्स-59 के ध्वनि थम्प्स को रिकॉर्ड करने में उपयोग किए जाने वाले संचालन और उपकरणों का परीक्षण पूरा किया है। परीक्षण संपूर्ण माप उड़ानों में कालीन निर्धारण का तीसरा चरण था, जिसे संक्षेप में कारपेटडीआईईएम कहा जाता है। कैलिफ़ोर्निया के एडवर्ड्स में नासा के आर्मस्ट्रांग फ़्लाइट रिसर्च सेंटर से एक F-15 और एक F-18 ने 30 मील खुले रेगिस्तान में फैले ग्राउंड रिकॉर्डिंग सिस्टम के संचालन को सत्यापित करने के लिए तेज़ और धीमी दोनों तरह की ध्वनि तरंगें पैदा कीं।

 

सोनिक बूम लाउडनेस कम करना

 

क्वेस्ट ध्वनिक सत्यापन चरण के उप-परियोजना प्रबंधक लैरी क्लियाट ने कहा, "हम उम्मीद करते हैं कि एक्स-59 सोनिक थंप लगभग 75 कथित लाउडनेस डेसिबल जितना कम होगा।" "यह कॉनकॉर्ड की तुलना में बहुत शांत है, जिसकी तीव्रता 100 डेसिबल से अधिक थी।"

इन बहुत ही शांत ध्वनि थम्प्स को मापने के लिए, कार्पेटडीआईईएम उड़ानों में उपयोग किए जाने वाले ग्राउंड रिकॉर्डिंग सिस्टम को लगभग 50 कथित लाउडनेस डेसिबल तक मापने के लिए कैलिब्रेट किया गया था - जो एक चालू रेफ्रिजरेटर वाले कमरे में होने के बराबर है।

 

CarpetDIEM III ने स्वचालित डिपेंडेंट सर्विलांस-ब्रॉडकास्ट के उपयोग को भी मान्य किया, जो गति और स्थिति की रिपोर्ट करने के लिए सभी वाणिज्यिक विमानों और अधिकांश निजी विमानों पर उड़ाई जाने वाली एक मौजूदा तकनीक है। यह सिस्टम रिकॉर्डिंग शुरू करने के लिए ग्राउंड रिकॉर्डिंग सिस्टम को ट्रिगर करता है।

क्लियाट ने कहा, "हम हर एक इंस्ट्रूमेंटेशन बॉक्स में 70 अलग-अलग लोग नहीं रख सकते।" "हमें उस प्रक्रिया को स्वचालित करने का एक तरीका खोजना था।"

 

स्थायित्व और दक्षता

 

रिकॉर्डिंग सिस्टम को रेगिस्तानी तत्वों, गर्मियों की अत्यधिक गर्मी और सर्दियों की ठंड का सामना करने और कृंतकों, कोयोट्स और लोमड़ियों द्वारा चबाने जैसे वन्यजीवों से होने वाले नुकसान के प्रतिरोधी होने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

क्लियाट ने कहा, "जब हम क्वेस्ट मिशन के चरण 2 में पहुंचते हैं, तो हम उम्मीद करते हैं कि हम नौ महीने तक सोनिक थंप्स की रिकॉर्डिंग करेंगे।" "हमें ऐसे उपकरण और संचालन में सक्षम होने की आवश्यकता है जो इतनी लंबी तैनाती की सुविधा प्रदान कर सके।"

एक और सबक सीखा - रिकॉर्डिंग स्टेशनों के लिए सेटअप समय अनुमानित 2 1/2 घंटे की तुलना में केवल एक घंटे से कम था। सिस्टम के प्रदर्शन को देखते हुए, टीम यह आकलन करेगी कि क्या उन्हें चरण 2 परीक्षण के हर दिन सभी साइटों पर जाने की आवश्यकता है।

 

सहयोग एवं समन्वय

 

टीम ने इस तरह के अनुसंधान के लिए आवश्यक समन्वय और दस्तावेज़ीकरण प्रक्रियाओं के बारे में भी सीखा, दोनों आंतरिक संगठनों, जैसे कि नासा आर्मस्ट्रांग के पर्यावरण और सुरक्षा कार्यालय, और बाहरी पार्टियों के साथ, जिनमें शामिल हैं:

 

यूएस ब्यूरो ऑफ लैंड मैनेजमेंट, जिसने परीक्षण के लिए सार्वजनिक भूमि का उपयोग करने की मंजूरी दी

कानून प्रवर्तन, जिसने परीक्षण स्थल को सुरक्षित करने में मदद की

फेडरल एविएशन एडमिनिस्ट्रेशन, जिसने नासा के जेट विमानों को एडवर्ड्स एयर फोर्स बेस के बाहर उड़ान भरने की मंजूरी दी थी, ने कार्पेटडीआईईएम परीक्षणों के एक हिस्से का संचालन करने के लिए हवाई क्षेत्र को प्रतिबंधित कर दिया था।

 

आगे देख रहा

 

क्वेस्ट चरण 2 की तैयारी के लिए, शोधकर्ताओं को 2024 में अभ्यास सत्र आयोजित करने की उम्मीद है, जिसमें कारपेटडीआईईएम के सभी तीन चरणों से सीखे गए सभी सबक और सर्वोत्तम प्रथाओं को शामिल किया जाएगा।