ה-X-59 של נאס"א, המופיע באיור זה, נועד לעוף מהר יותר מהקול אך ליצור "חבטות" קוליות שקטות יותר מאשר בומים. כדי לבחון את תפיסת הציבור לגבי הרעש הזה, חלק מתוכנית Quesst כולל הטסת ה-X-59 על פני מספר קהילות כדי לבחון כיצד אנשים מגיבים. קרדיט: לוקהיד מרטין
נאס"א היא מטפלת באיסור ארוך השנים על טיסות על-קוליות אזרחיות מעל היבשה על ידי פיתוח מטוס ה-X-59, שמטרתו למזער בומים קוליים ל"חבטות". יוזמה זו עשויה להוביל לשינויים רגולטוריים המתעדפים את רמת הרעש על פני המהירות, מה שעלול להכפיל את מהירות הנסיעה האווירית מעל היבשה תוך הבטחת בטיחות, קיימות והפחתת זיהום הרעש.
לפני 50 שנה, הממשל הפדרלי של ארה"ב אסר על כל טיסות על-קוליות אזרחיות מעל היבשה.
הכלל אוסר על מטוסים שאינם צבאיים לטוס מהר יותר מהקול, כך שהבומים הקוליים הנובעים מהם לא יבהיל את הציבור למטה או ידאגו לו לנזק פוטנציאלי לרכוש.
כניסתו של האיסור לתוקף באופן רשמי ב-27 באפריל 1973 הושפעה מאוד מסקרי דעת קהל בערים שבהן הוטסו מטוסים צבאיים על-קוליים. אנשים רבים אמרו שהם לא אהבו את מה שהם שמעו או את האופן שבו החלונות שלהם קרקו בגלל הבומים הקוליים.
למרות שמחקרים מסוימים הציעו דרכים לרכך את ההשפעה של בומים קוליים, הטכנולוגיה האווירונאוטית במהלך שנות ה-60 ותחילת שנות ה-70 לא הייתה מתוחכמת מספיק כדי לפתור את הבעיה במלואה בזמן כדי למנוע את חקיקת הכלל.
אבל היום, נאס"א עובדת על פתרון.
"זה כלל שאנשים רבים היום לא מודעים אליו, ובכל זאת זה בלב העניין של משימת Quesst שלנו עם מטוס ה-X-59 העל-קולי השקט שלו", אמר פיטר קון, מנהל שילוב משימות Quesst של נאס"א.
מפציץ על-קולי של חיל האוויר B-58 Hustler כמו זה היה אחד ממטוסים צבאיים רבים ששימשו במהלך שנות ה-60 כדי ליצור בומים קוליים מעל ערי ארה"ב כדי לראות כיצד הציבור יגיב לצליל. המחקר עזר להוביל לאיסור על טיסה אזרחית מהירה מהקול מעל יבשה החל משנת 1973. קרדיט: חיל האוויר
ה-X-59 של נאס"א נועד לעוף מהר יותר מהקול, אבל עם רעש מופחת באופן דרסטי – אנשים מתחת ישמעו "חבטות" קוליות ולא בומים, אם הם שומעים משהו בכלל. כדי לבחון את תפיסת הציבור לגבי הרעש הזה, חלק מתוכנית Quesst כולל הטסת ה-X-59 על פני מספר קהילות כדי לבחון כיצד אנשים מגיבים.
נאס"א תמסור את התוצאות לרגולטורים אמריקאים ובינלאומיים, אשר ישקלו כללים חדשים שיבטלו את האיסור שהיה בתוקף כל כך הרבה זמן. המטרה היא שינוי רגולטורי שמתמקד בצליל שיוצר מטוס, במקום הגבלת מהירות.
"אנחנו בהחלט מוכנים לכתוב פרק חדש בהיסטוריה של טיסה על-קולית, ולהפוך את הנסיעה האווירית מעל היבשה למהירה פי שניים, אבל בצורה בטוחה, ברת קיימא וכל כך הרבה יותר שקטה מבעבר."
— פיטר קון, מנהל שילוב משימות Quesst של נאס"א
בום בום
מקורות האיסור הפדרלי על טיסה על-קולית חוזרים לשנת 1947, הפעם הראשונה שמטוס ה-XS-1 המופעל רקטות שבר את מחסום הקול ויזם את העידן ההרואי של מחקר מהיר מהקול.
בהתחלה, הכל היה על ללמוד להטיס מטוסי X מהר יותר ויותר. אף אחד לא נתן מחשבה שניה על הבומים הקוליים, בעיקר בגלל שמעט אנשים גרו במקום שבו התקיים המחקר.
למרות התעניינות מוקדמת במה שהיה אז תופעה מסתורית שנוצרה כאשר מטוס טס מהר יותר ממהירות הקול ויוצר גלי הלם אטמוספריים שאנו שומעים כבומים קוליים, היו מעט כלים ורק נתונים מוגבלים זמינים כדי לעזור להבין מה קורה.
אך כאשר חיל האוויר וחיל הים החלו לפרוס מספר רב של מטוסים על-קוליים בבסיסים ברחבי המדינה, העניין בבומים קוליים גדל במהירות כאשר יותר מהציבור נחשף לרעש המדאיג לעתים קרובות.
נאס"א תמסור תוצאות לרגולטורים אמריקאים ובינלאומיים, שישקלו כללים חדשים שיבטלו את איסור הטיסה העל-קולי האזרחי שהיה בתוקף כל כך הרבה זמן. קרדיט: RAF Mildenhall, בריטניה
החל מ-1956 ונמשך גם בשנות ה-60, חיל האוויר, הצי, נאס"א ומנהל התעופה הפדרלי (FAA) השתמשו במשאבים כדי לחקור כיצד נוצרו בומים קוליים בתנאים שונים, מה עשויות להיות ההשפעות שלהם על מבנים וכיצד הציבור יגיב במקומות שונים.
במהלך השנים הללו, תוך שימוש בסוגים רבים של מטוסים על-קוליים, תושבי אטלנטה, שיקגו, דאלאס, דנבר, לוס אנג'לס ומיניאפוליס, בין היתר, נחשפו כולם לבומים קוליים של מטוסי קרב ומפציצים צבאיים שטסו מעליהם בגובה רב.
שני מחקרים מרוכזים – האחד על סנט לואיס ב-1961 והשני על אוקלהומה סיטי ב-1964 (המכונה בונגו ובונגו II, בהתאמה) – לא הותירו ספק שהציבור לא תמך באופן מלא בבומים קוליים שגרתיים שיורדים מלמעלה.
הבדיקות יצרו חדשות לאומיות והזינו סנטימנט שלילי מאוד לגבי טיסה על-קולית.
הגרפיקה של משימת Quesst של נאס"א מציגה גלי הלם על-קוליים מסוגננים המקיפים את מטוס המחקר, מעל קהילה של בתים. התמונות מדגישות את המחקר פורץ הדרך שייערך במספר ערים בארה"ב במהלך משימה זו. קרדיט: נאס"א / מריה וריס
התחבורה העל-קולית
כשעבודה זו להבנה טובה יותר ולחזות את היווצרות בום קולי נמשכה והולידה את הרעיונות הראשונים כיצד למזער בום קולי על ידי שינוי צורת מטוס, ממשלת ארה"ב החלה לעבוד עם התעשייה בניסיון לפתח את התחבורה העל-קולית, או SST.
ההכרזה על ה-SST על ידי הנשיא ג'ון פ. קנדי ביוני 1963 עוררה עניין בלימוד והפחתת בומים קוליים מנקודת מבט טכנית, והפכה את המחקר לעדיפות עליונה.
פרויקט ה-SST נועד לייצר את אב הטיפוס למטוס נוסעים על-קולי מסחרי חדש, המסוגל לשאת עד 300 נוסעים לכל מקום בעולם במהירויות הגבוהות פי שלוש ממהירות הקול.
(שימו לב שמהירות הקול משתנה בהתאם לדברים כמו טמפרטורה וגובה. בגובה פני הים ו-68 מעלות פרנהייט זה 768 קמ"ש)
קהילת התעופה רצה לפתח את ההבנה שלה לגבי גלי הלם על-קוליים כדי להפחית את רמות הרעש הפוטנציאליות של הבום הקולי של ה-SST. אבל החוקרים האלה לא יכלו לעלות על המהירות שבה צצו דאגות סביבתיות ודיוני מדיניות, ואיימו לקרקע את המטוס עוד לפני שהוא נבנה.
שלושה אירועים במהלך קיץ 1968 הוכיחו זאת:
- ב-31 במאי, במהלך טקס באקדמיית חיל האוויר בקולורדו, שבר מטוס קרב F-105 Thunderchief את מחסום הקול שטס 50 רגל מעל שטח בית הספר. הבום הקולי פוצץ 200 חלונות בצד הקפלה האיקונית של חיל האוויר ופצע תריסר אנשים.
- שבוע לאחר מכן, ב-8 ביוני, פרסם ה"ניו יורק טיימס" מאמר מערכת שעשה שימוש בתקרית בקולורדו כדי להדגיש את הסכנה בתנועות קוליות לשלום ולרווחתה של האומה, בטענה שרבים "מפחדים ממנה עד מוות".
- לאחר מכן, ב-21 ביולי, הקונגרס הנחה את ה-FAA לפתח סטנדרטים ל"שליטה והפחתה של רעש מטוסים ובום קולי".
בתוך כמה שנים, ה-FAA הציע רשמית כלל שיגביל את הפעלת כלי טיס אזרחיים במהירויות הגבוהות מ-1 מאך. ואז במאי 1971 ביטל הקונגרס את תוכנית SST והכלל האוסר על טיסות על-קוליות אזרחיות מעל היבשה נכנס לתוקף שנתיים יותר מאוחר.
במהלך אותה תקופה, בריטניה וצרפת פיתחו וניסו להטיס את הקונקורד, שהמשיכה לספק נסיעות אוויריות על-קוליות מסחריות בין 1976 ל-2003. היו סיבות רבות למותו, כולל התרסקות קטלנית בשנת 2000, אך כלכליות וסביבתיות. נושאים בראש הרשימה. הגבלות על טיסה מהירה יותר מאשר קול מעל היבשה עקב האיסור בארה"ב ובמקומות אחרים הגבילו מאוד את אפשרויות יצירת ההכנסות שלה.
מהירות מול סאונד
קדימה, כדי להסיר את האיסור ולאפשר שוק בר-קיימא לנסיעות אוויריות על-קוליות מעל היבשה, הרעיון הוא שהרגולטורים יבססנו כללים חדשים על תקן שונה מבעבר.
מגבלת המהירות שנוצרה ב-1973 לא התייחסה לאפשרות שמטוס יכול לטוס על קולי, אך לא יצרה בומים קוליים שיכולים להשפיע על מישהו למטה. זו הייתה הערכה הוגנת בזמנו מכיוון שהטכנולוגיה הנדרשת כדי לגרום לזה לקרות עדיין לא הייתה קיימת.
"ועכשיו זה קורה," אמר קון. "אז, במקום כלל המבוסס רק על מהירות, אנו מציעים שהכלל יתבסס על צליל. אם הצליל של טיסה על-קולית אינו חזק מספיק כדי להטריד מישהו למטה, אין סיבה שהמטוס לא יטוס על-קולי".
במהלך חצי המאה האחרונה, חדשני האווירונאוטיקה של נאס"א עבדו בשיטתיות את האתגר של השקטת הבום. ה-X-59 של Quesst נמצא בדרך להוכיח את הטכנולוגיה הזו, עם טיסות יתר של הקהילה והסקרים החשובים ביותר לציבור שיעקוב אחרי זמן קצר.
ובכל זאת, הקבלה הציבורית של מטוסים על-קוליים שטסים מעל הראש היום חורגת הרבה מעבר לרעש בום קולי. רעש שדות התעופה, פליטות והשפעת האקלים הם כולם גורמים שעדיין צריך לטפל בהם.
עם הממשלה, התעשייה והשותפים האקדמיים שלה, נאס"א פועלת לפתור גם את האתגרים הללו. אבל כל זה לא ישנה עד שהשלב הראשון – הסרת האיסור בן חצי המאה על טיסה על-קולית מעל היבשה – יושג.
"אנחנו מאוד נרגשים לעשות את הצעד הגדול הזה קדימה, אבל אנחנו מכירים בכך שצריך לעשות יותר", אמר קון.
חלק גדול מהמאמר הזה מבוסס על עבודתו של לורנס בנסון, שכתב את ספר ההיסטוריה הרשמי של נאס"א "לשתוק את הבום: מדגמת הבום הקולי המעוצב והחיפוש אחר טיסה על-קולית שקטה". קרא את זה כאן.
