לטוס מלונדון לניו יורק בפחות מארבע שעות, ולקצר כמעט בחצי את זמני הטיסה הנהוגים כיום - זהו כבר לא תרחיש ששמור לסרטי מדע בדיוני. מדובר במהפכה טכנולוגית ממשית, שנאס"א והשחקנים המרכזיים בתעשיית התעופה והחלל עובדים עליה כבר שנים.
יותר משני עשורים לאחר פרישתו של הקונקורד, הטיסה העל־קולית המסחרית מתכוננת לקאמבק - והפעם עם הבטחה שאפתנית במיוחד: להיות שקטה הרבה יותר, בת־קיימא יותר ומתאימה גם לטיסה מעל אזורים מיושבים.
הסמל הבולט של העידן החדש הוא X-59, המטוס העל־קולי הניסיוני ובעיקר ה"שקט" שפיתחה נאס"א יחד עם חטיבת Skunk Works של לוקהיד מרטין. ובכן, מדובר בפרוטוטייפ של כלי טיס מרהיב וייחודי מסוגו, שתוכנן לחצות את מחסום הקול בלי לייצר את הבום העל־קולי המוכר - אותו פיצוץ כפול ורועם, שבמשך עשורים היה המכשול המרכזי בפני חזרתן של טיסות על־קוליות אזרחיות. זאת משום שהאתגר, למעשה, מעולם לא היה רק המהירות.
הכי מעניין
מה שהקשה על הפעלת מטוסים על־קוליים מסחריים מעל היבשה היה בעיקר הרעש. כאשר כלי טיס חוצה את מהירות הקול, גלי הלחץ שנוצרים סביבו עלולים להתלכד וליצור בום עוצמתי, הנשמע על הקרקע גם ממרחק רב. בעבר עוררה התופעה הזאת בהלה בקרב תושבים, ובמקרים קיצוניים אף גרמה נזק לחלונות ולמבנים. בדיוק בשל כך אסרו הרשויות האמריקניות בשנת 1973 על טיסות על־קוליות אזרחיות מעל היבשה, ובפועל הגבילו את הקונקורד לנתיבים מעל האוקיינוסים בלבד.
X-59: המטוס החדש של נאס"א | צילום: צילום מסך מתוך יוטיוב
ה־X-59 נועד להתגבר בדיוק על המגבלה ההיסטורית הזאת. אורכו כ־30 מטרים, והוא מזוהה מיד בזכות מראהו העתידני, ובראשו חרטום דקיק ומוארך באורך של כ־11 מטרים. הצורה החריגה הזו אינה גחמה עיצובית, אלא פתרון אווירודינמי ואקוסטי: היא נועדה למנוע מגלי הלחץ להתרכז לבום אחד, ולפזר אותם לאורך גוף המטוס. התוצאה הצפויה אינה הבום העל־קולי הקלאסי, אלא צליל מוחלש בהרבה, עמום ובתדר נמוך, המכונה "quiet thump" - מעין חבטה עמומה ורכה.
מאפיין מרכזי נוסף, ולא פחות חשוב, הוא מיקום המנוע: בדגם החדש הוא מותקן מעל הכנפיים, ולא מתחתיהן. כך גוף המטוס עצמו מסייע למסך חלק מהרעש שמייצר כלי הטיס, ומפחית עוד יותר את עוצמתו כפי שהיא נשמעת מהקרקע. על פי תחזיות נאס"א, ה־X-59 אמור להפיק רעש של כ־75 דציבלים בלבד - בדומה לצליל של דלת מכונית הנסגרת ממרחק. זו רמת רעש שונה לחלוטין מזו שאפיינה את המטוסים העל־קוליים שפותחו עד כה.
לאחר חודשים של ניסויים ובדיקות, התוכנית נכנסת כעת לשלב מכריע. צוות ה־X-59 בחן בסוף מאי את ההתקדמות שהושגה עד כה, ונערך כעת ליעדים הבאים: טיסה בגבהים גדולים יותר, הגעה למהירויות גבוהות יותר, ובעיקר - הטיסה הראשונה במהירות העולה על מהירות הקול. בימים אלה ממש צפויה לצאת לדרך סדרת טיסות ניסוי חדשה, שבמהלכה אמור המטוס להגיע למהירות של יותר מ־1,010 קמ"ש ולגובה של כ־13 אלף מטרים.
השלב הבא יהיה שאפתני עוד יותר: טיסה בתנאי פעולה מבצעיים, שבמהלכה אמור ה־X-59 להגיע למהירות של מאך 1.4, כ־1,490 קמ"ש, בגובה של כ־16,700 מטרים. "השלב הבא יהיה הטיסה העל־קולית הראשונה של כלי הטיס הייחודי הזה", אמרה קאתי באהם, האחראית על פרויקט Low Boom Flight Demonstrator של נאס"א. "אנחנו מתקרבים לנקודת הבדיקה של תנאי המשימה שעבורם תוכנן ה־X-59". באהם הסבירה גם את ההיגיון שהנחה את הצוות בניסויים האחרונים.
לדבריה, היעד הראשוני היה להגיע מהר ככל האפשר לגבהים ולמהירויות המרביים, כדי לאפשר למהנדסים לבחון את החלק המסוכן ביותר במעטפת הטיסה. בהמשך התמקדה העבודה גם בתנאים של גבהים ומהירויות נמוכים יותר, במקביל לניתוח הנתונים שנאספו. הטיסות האחרונות, שבוצעו במהירויות נמוכות יותר ובגבהים נמוכים יותר, מסייעות לאמת את ביצועי ה־X-plane בטווח רחב של תנאים - כולל טיסה עם כן נסע מקופל ועם כן נסע פתוח.
להצלחת הניסויים תהיה משמעות רחבה בהרבה מההיבט הטכני בלבד. הנתונים שתאסוף נאס"א ישמשו להשוואה בין התחזיות שגיבשו מחשבי־העל לבין התנהגותו בפועל של המטוס באוויר. בשלב מאוחר יותר מתכוונת הסוכנות לבצע ניסויים מעל אזורים מיושבים, כדי לבחון ישירות את תגובת התושבים ל־"quiet thump" שמייצר ה־X-59. אם התוצאות יאשרו את הציפיות, נאס"א תעביר את הנתונים לרגולטורים, במטרה לבחון מחדש את האיסור ההיסטורי על טיסות על־קוליות אזרחיות מעל היבשה.
טיסה | צילום: שאטרסטוק
זהו השלב המכריע בדרך להפוך ניסוי אווירונאוטי למהפכה מסחרית. אם הכללים יעודכנו, השוק עשוי להיפתח לדור חדש של מטוסים שיוכלו לחבר בין ערים גדולות בזמני טיסה קצרים בהרבה. כך, למשל, טיסה בין לונדון לניו יורק, שנמשכת כיום בממוצע שבע עד שמונה שעות, עשויה להתקצר לכשלוש שעות ו־45 דקות בלבד. גם נתיבים בין־יבשתיים אחרים עשויים להתקצר משמעותית, ולשנות מן היסוד את האופן שבו אנו חושבים על נסיעות עסקים, תיירות ארוכת־טווח וקשרים גלובליים.
נאס"א אינה הגוף היחיד במרוץ הזה. כמה חברות כבר מפתחות כלי טיס על־קוליים המיועדים לשוק המסחרי. אחת מהן היא Boom Supersonic, שמפתחת את Overture - מטוס נוסעים בן כ־65 מושבים, שתוכנן לטוס במהירות של מאך 1.7. חברות אחרות, בהן Spike Aerospace, מתמקדות במטוסי עסקים על־קוליים שנועדו לקצר משמעותית את זמני הטיסה, תוך שמירה על השפעה אקוסטית מתונה בהרבה מזו שאפיינה את העבר.
עם זאת, שאלת הקיימות עדיין פתוחה. טיסה במהירויות על־קוליות דורשת הרבה יותר אנרגיה מטיסה רגילה - לפי ההערכות, פי שניים עד פי שלושה. לכן כלי הטיס החדשים מתוכננים לפעול באמצעות דלקי תעופה בני־קיימא, המוכרים בשם SAF. המטרה היא לצמצם את ההשפעה הסביבתית בהשוואה לדלקים קונבנציונליים, אך הדיון בנושא רחוק מסיום. במקביל, מומחים בוחנים בקפידה גם את השפעותיהן של טיסות על־קוליות בסטרטוספרה, שכבה רגישה במיוחד באטמוספרה.
עוד כתבות בנושא
בגבהים הללו, פליטות של אדי מים ותחמוצות חנקן עלולות להשפיע על האקלים ועל שכבת האוזון. לכן האתגר אינו מסתכם בבניית מטוסים מהירים ושקטים יותר - הוא כולל גם את הצורך להוכיח שהגבול החדש של עולם התעופה יכול להתיישב עם היעדים הסביבתיים העולמיים. ה־X-59 מייצג אפוא הרבה יותר ממטוס ניסיוני יחיד. הוא אבן בוחן לחזון רחב בהרבה: החזרת הטיסה העל־קולית לתחבורה האזרחית, תוך התגברות על המגבלות הטכניות, הרגולטוריות והסביבתיות שעצרו את הקונקורד.
אם המשימה תצליח, עתיד התעופה עשוי להשתנות באופן דרמטי. המרחקים בין הערים הגדולות בעולם יתקצרו, זמני הטיסה יצטמצמו בחדות, והטיסה העל־קולית עשויה להפוך שוב לאפשרות ממשית. ההבטחה מרתקת: לטוס כמעט במהירות הקול בלי להפריע למי שחיים על הקרקע. אך המבחן האמיתי יהיה להוכיח שהמהירות הזאת יכולה להתקיים גם לצד צורכי כדור הארץ. רק אז יוכל החלום לחצות את האוקיינוס האטלנטי בתוך שעות ספורות להפוך באמת לנורמה החדשה של התחבורה האווירית.