美國航太總署研發新型探測器，能助超音速飛機降噪？

美國航太總署（NASA）正積極研發新型探測器，以測量其研發中的超音速飛機 X-59 所產生的聲爆。此舉旨在驗證 X-59 的降噪設計，為未來超音速客機的商業化鋪路。

NASA團隊開發了一款「衝擊感應探測器（shock-sensing probe）」（見首圖），用於捕捉X-59在超音速飛行時產生的衝擊波。此探測器能精確測量衝擊波的壓力變化，為科學家提供寶貴的數據，用以驗證電腦模型對衝擊波的預測。

為何測量聲爆如此重要？當飛機以超音速飛行時，機身周圍會產生強烈的壓力波，形成所謂的「聲爆」。傳統的超音速飛機產生的聲爆極為巨大，不僅會對地面建築造成損害，更會對居民造成極大的噪音困擾。因此，許多國家都禁止民用超音速飛機在陸地上空飛行。

X-59的設計目標就是將聲爆的強度降到最低。NASA希望透過X-59的研發，證明超音速飛行與低噪音是可以兼具的。衝擊感應探測器的設計靈感來自於錐形空氣數據設備。它被安裝在一架F-15B戰鬥機上，當F-15B與X-59一同飛行時，衝擊感應探測器就能夠近距離捕捉X-59產生的衝擊波。

探測器上配備了多個壓力探測器，能夠精確測量衝擊波通過時產生的壓力變化。這些數據將被傳回地面，供科學家進行分析。透過分析衝擊感應探測器收集到的數據，科學家可以驗證電腦模型對X-59聲爆的預測是否準確。如果模型的預測與實際測量結果相符，就意味著科學家對X-59的聲學特性有了更深入的了解。

在研發衝擊感應探測器的過程中，科學家們也遇到了一些挑戰。例如，如何提高測量精度，如何確保探測器在高空、高速的飛行環境下能夠正常工作。

為了克服這些挑戰，NASA團隊對探測器的設計進行了多次優化。例如，他們將壓力探測器移至更靠近尖端的位置，以提高測量的精確度。同時，他們還為探測器配備了加熱系統，以確保在低溫環境下也能正常工作。

透過研發新型的探測器和電腦模型，NASA正在不斷推進超音速飛行的技術邊界。如果X-59的試飛能夠取得成功，那麼未來超音速客機的商業化將成為可能，人們將能夠乘坐超音速飛機，在更短的時間內飛往世界各地。

（首圖來源：NASA）

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