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NASA的新超音速飞机没有风挡玻璃

作者:Rob Verger

2021年,假如一切顺利,NASA的试飞员将试飞一架鼻子特别长的试验机,超音速的哦。但是飞行员不需要盯着外面的云彩看了,看一面4K屏就够了。两台摄像机将实时传回机外景象到这面屏幕上,飞行员要关注的最重要的部分就变成了飞行本身。

NASA搞这个项目的理由很充分的。这个项目名字叫X-59,旨在飞机突破音障时不发出暴鸣声。假如它可以比一般超音速飞机发出的声音小,那么就可以在空中巡航时不惊动地面上的平民。

NASA的新超音速飞机没有风挡玻璃

为啥没有风挡玻璃呢?
为了保有飞机的空气动力特性,NASA给飞机安了一个大长鼻子,大概15米多。假如用传统设计,驾驶舱顶篷突出来,就会扰乱机身外空气流。与此同时,在这个大长鼻子上安风挡玻璃就为让飞行员看到外面也太蠢了。该项目的领导人Randy Bailey说到:“就像神奇女侠开的隐形飞机,全透明的,才能让飞行员看到外面。目前我们还没开发出透明的铝材,所以现在还造不出来这种样子。”

因此,不琢磨采用传统的挡风玻璃,而是在鼻子顶部安装高清摄像头,提供机外图像。鼻子下方的另一个摄像头向下看 – 可以看到起飞和着陆的跑道。凸轮是标准的,就像起落架一样,当飞机在空中平稳行驶时可以被收起来。当飞机以超音速巡航时,只有一台4K摄像机将在飞行员面前向该监视器提供实时视觉信息。

有可能出错的地方
NASA需要克服以确保系统正常工作的一个关键问题是延迟 – 相机看到的内容与显示器显示的内容之间的延迟。太多的延迟可能会引发晕动病,类似晕车。Bailey说,他们需要将延迟保持在十分之一秒以下,以避免出现这样的问题。现在,系统的延迟是67毫秒,或.067秒,所以还要加大力度。“我们的目标是,要跟直接看外面一样。”

但更可怕的想法是:如果系统完全或部分中断,该怎么办?飞行员看啥呢?

事实证明,这种情况不会像降落伞在弹射过程中打开失败那样具有灾难性。由于有两个摄像头,如果有一个失效,另一个基本仍然可以运行 – 尽管它们看起来不同,所以二者之间相互依存。如果主显示器坏了,两个显示器中的任何一个都可以显示外界的情况,会有两台计算机一起工作来处理整个系统。简而言之,系统包含冗余。“我也不能把话说太死给自己立flag,”Bailey承认道。

但是,系统出毛病可能也没啥大问题,因为驾驶舱仍然保有驾驶员头部上方的正常透明顶篷,以及显示器两侧的两个常规窗户,这些窗户提供了一些相似的视图。更重要的是:飞行员无需直接看到正前方也能着陆。这架新型实验喷气式飞机的驾驶舱实际上与T-38教练机后部的驾驶舱相同,T-38有两个座位,前后分布。像一些F-16战斗机一样,T-38的后座装置具有飞行员飞行所需的所有控制装置和仪表。

Bailey说:“飞行员实际上可以直接降落,不用看前面 – 他们可以进行某些动作,并且可以在他们的低位显示器上获得指导信息,这将帮助他们进入跑道。”这不是理想的情况,但是再强调一次,只有三名试飞员会驾驶这种实验飞行器,没有乘客一起。(在着陆领域,很厉害的是U-2,它需要一辆追逐车专门来帮助它降落)

这架飞机的重点是看NASA是否可以收集数据,证明超音速飞行可以安静到足以让陆地接受 – 私人公司也在努力,其中一个甚至考虑使用显示器来代替乘客视窗。如果其中一个项目失败了,那没什么大不了的。

本文译自 popsci

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