衝撃感知プローブは、X-59 が生成する独特の衝撃波を捉えるために特別な機能を備えて開発された円錐形の空気データ プローブです。カリフォルニア州エドワーズにある NASA のアームストロング飛行研究センターの研究者は、超音速飛行中に正確な圧力データを収集するために 2 つのバージョンのプローブを開発した。
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1つのプローブは近距離測定用に最適化されており、X-59 が衝撃波を生成する場所のすぐ近くで発生する衝撃波を捉えることができる。2つ目の衝撃感知プローブは中間場を測定し、航空機の下 5,000 ～ 20,000 フィートの高度でデータを収集する。
航空機が超音速で飛行すると、衝撃波が発生し、それが周囲の空気を伝わり、大きなソニックブームが発生する。X-59 は、この衝撃波を逸らして、大きなソニックブームを静かな音に減らすように設計されている。
テスト飛行では、機首に衝撃感知プローブを取り付けたF-15B航空機がX-59とともに飛行する。約6フィートのプローブは、衝撃波の中を飛行する際の気圧の変化を捉え、1秒間に数千の圧力サンプルを継続的に収集する。
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センサーからのデータは、NASAのQuesstミッションの中心となるX-59によって生成される衝撃波の強さを予測するコンピューターモデルの検証に不可欠だ。
NASA主任研究員マイク・フレデリック氏は、次のようにコメントする。
衝撃感知プローブは、予測されたデータと実際の測定値を比較し、真実の源として機能します
近距離プローブでは、F-15Bが巡航高度約55,000フィートでX-59のすぐ後ろを飛行し、「追従型」セットアップを使用して研究者が衝撃波をリアルタイムで分析できるようにする。
別のミッションを予定している中距離プローブでは、衝撃波が地面に近づくにつれて、より有用なデータを収集する。
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プローブが小さな圧力変化を捉える能力は、X-59にとって特に重要である。X-59の衝撃波は、ほとんどの超音速航空機の衝撃波よりもはるかに弱いと予想されるためである。プローブのデータを高度なコンピューターモデルによる予測と比較することで、研究者は精度をより正確に評価できる。
フレデリック氏：プローブには5つの圧力ポートがあり、先端に1つ、円錐の周りに4つあります。これらのポートは、航空機が衝撃波の中を飛行する際の静圧の変化を測定し、特定の航空機の衝撃特性を理解するのに役立ちます。
ポートは測定値を組み合わせて、局所的な圧力、速度、気流の方向を計算する。
研究者らは、近距離衝撃感知プローブのアップグレードをテスト飛行で評価する予定で、このプローブは1機のF-15Bに搭載され、超音速飛行中の2機目のF-15を追跡してデータを収集する。
アップグレードには、プローブの圧力トランスデューサー（コーンの空気圧を測定する装置）をポートからわずか5インチの位置に取り付けることが含まれる。
以前の設計では、これらのトランスデューサーを約12フィート離れた場所に設置していたため、記録時間が遅れ、測定値が歪んでいた。
以前の設計では温度に対する感度も課題となり、状況の変化によって精度が変動していた。この問題を解決するために、チームは飛行中に圧力トランスデューサーを一定の温度に保つ加熱システムを設計した。
フレデリック氏：プローブはクエストミッションの解像度と精度の要件を満たすだろう。このプロジェクトは、NASAが既存の技術をどう取り入れて新しい課題を解決できるかを示している
