Το φουτουριστικό αεροσκάφος της NASA που δεν έχει μπροστινό παράθυρο -Πώς θα βλέπουν οι πιλότοι

Οι περισσότεροι πιλότοι θα ανησυχούσαν αν το αεροπλάνο τους δεν είχε μπροστινό παράθυρο. Αλλά ο Jim Less, πιλότος δοκιμών της NASA, ανυπομονεί να πετάξει το πειραματικό αεροπλάνο X-59 Quiet SuperSonic Technology.

Το αεροπλάνο X-59 Quiet SuperSonic Technology χρησιμοποιεί ένα νέο σύστημα που αντικαθιστά την άμεση οπτική επαφή του πιλότου. Αυτό μπορεί να βοηθήσει τους πιλότους να εντοπίζουν άλλα αεροσκάφη ταχύτερα απ’ ό,τι θα μπορούσαν μέσω ενός κανονικού παρμπρίζ, σύμφωνα με τον πιλότο δοκιμών της NASA, Jim Less.

Ο Less δοκίμασε το νέο αεροσκάφος, το οποίο έχει ένα ξεχωριστό ρύγχος 38 ποδιών που έχει σχεδιαστεί για να το κάνει πιο αεροδυναμικό, σε απίστευτα υψηλές ταχύτητες.

Ο στόχος του X-59 είναι να μειώσει τον ήχο της ηχητικής έκρηξης που προέρχεται από το ταξίδι με ταχύτητα μεγαλύτερη από την ταχύτητα του ήχου, σύμφωνα με τη NASA. «Εάν είναι επιτυχείς, οι δοκιμαστικές πτήσεις θα μπορούσαν να οδηγήσουν στη δραματική μείωση των χρόνων πτήσης με την επανάληψη υπερηχητικών πτήσεων στην ξηρά», εξήγησε η NASA.

Το μοναδικό ρύγχος του αεροπλάνου σημαίνει ότι ο πιλότος θα κάθεται πιο κοντά στο κέντρο του αεροσκάφους χωρίς παρμπρίζ.

Το σύστημα εξωτερικής όρασης χρησιμοποιεί δύο κάμερες, λογισμικό επεξεργασίας εικόνας και έναν υπολογιστή που συνδυάζει νέα και υπάρχουσα τεχνολογία, για να προσφέρει στους πιλότους μια εξαιρετικά ρεαλιστική οθόνη επαυξημένης πραγματικότητας. «Είναι σχεδόν σαν να κοιτάς έξω από τα παράθυρα», δήλωσε ο Less.

Η οθόνη έχει περίπου τετραπλάσια ανάλυση από τις παραδοσιακές οθόνες υψηλής ευκρίνειας (HD) που πολλοί άνθρωποι έχουν συνηθίσει και μπορεί να αλλάξει σε διαφορετικά κανάλια που δείχνουν διαφορετικά μέρη του ουρανού.

Αυτά τα κανάλια μπορούν να αλλάζουν με ταχύτητες που τραβούν τα μάτια – που αντιστοιχούν σε εκείνη ενός μόνο πτερυγίου μέλισσας, ή πέντε χιλιοστά του δευτερολέπτου.

Ένας ανώνυμος κατασκευαστής ελικοπτέρων χρησιμοποιεί επί του παρόντος τη νέα τεχνολογία για να προσθέσει μια οθόνη βίντεο 4Κ σε ορισμένα μοντέλα του. Τα ελικόπτερα αυτά χρησιμοποιούνται για ιατρικές υπηρεσίες έκτακτης ανάγκης, δημόσιες υπηρεσίες, υπεράκτια ενέργεια, εμπορικές μεταφορές και ιδιωτική αεροπορία.

Πετώντας (όχι ακριβώς) στα τυφλά

Ένα νέο σύστημα εξωτερικής όρασης (XVS) αντικαθιστά την άμεση οπτική επαφή του πιλότου και μπορεί μερικές φορές να βοηθήσει τους πιλότους να εντοπίσουν άλλα αεροσκάφη πιο γρήγορα απ’ ό,τι θα μπορούσαν μέσω ενός κανονικού παρμπρίζ, σύμφωνα με τον Less.

Δύο κάμερες, λογισμικό επεξεργασίας εικόνας και ένα υπολογιστικό σύστημα με δύο επεξεργαστές συγκεντρώνουν νέες και υπάρχουσες τεχνολογίες για την υποστήριξη μιας οθόνης επαυξημένης πραγματικότητας που «θα είναι σχεδόν σαν να κοιτάζεις έξω από τα παράθυρα», δήλωσε ο Less. Και θα έπρεπε να το γνωρίζει ως μέλος του πληρώματος που χρησιμοποιεί τον προσομοιωτή πτήσης XVS κατά τη διάρκεια της πτητικής εκπαίδευσης.

Ο κομψός σχεδιασμός του αεροσκάφους περιλαμβάνει ένα ρύγχος 38 ποδιών που θα συμβάλει στη μείωση της έντασης του ηχητικού κρότου σε έναν θόρυβο. Αλλά αυτό σημαίνει επίσης ότι ο πιλότος θα κάθεται πιο κοντά στο κέντρο του αεροπλάνου χωρίς παρμπρίζ που βλέπει προς τα εμπρός.

Ένα κρίσιμο κομμάτι της καινοτόμου τεχνολογίας που απαιτείται για να καταστεί δυνατή μια οθόνη υπερ-υψηλής ευκρίνειας αναπτύχθηκε από την Eon Instrumentation Inc., με έδρα το Van Nuys της Καλιφόρνια. Ο υψηλής ταχύτητας μεταγωγέας DisplayPort DP-25 μεταφέρει τις ροές βίντεο από τον επεξεργαστή -που συνδέεται τόσο με τις κάμερες απογείωσης και προσγείωσης όσο και με τις κάμερες κατά τη διάρκεια της πτήσης- σε μια οθόνη 4K, δηλαδή σε μια οθόνη που έχει περίπου τετραπλάσια ανάλυση από την παραδοσιακή υψηλής ευκρίνειας.

Ως μέρος της παλέτας XVS ή του «εγκεφάλου» που δρομολογεί το βίντεο, οι προδιαγραφές της NASA απαιτούσαν ο μεταγωγέας βίντεο να επικοινωνεί απρόσκοπτα με όλα τα εξαρτήματα του συστήματος, σύμφωνα με τον Kemper Kibler, επικεφαλής μηχανικό υλικού XVS της NASA. Η εναλλαγή καναλιών δεν θα μπορούσε να προκαλέσει ορατή διακοπή, όπως συμβαίνει σε μια τηλεόραση, και ο μεταγωγέας δεν θα μπορούσε να προσθέσει καθυστέρηση μεγαλύτερη από ένα χιλιοστό του δευτερολέπτου μεταξύ των επεξεργαστών βίντεο και της οθόνης του πιλότου, ώστε η απεικόνιση να είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στον πραγματικό χρόνο. Η υπηρεσία ήθελε να εξαλείψει κάθε χρόνο καθυστέρησης ή διακοπής, ώστε να διατηρηθεί η ορατότητα του πιλότου.

«Χρειαζόμασταν το DP-25 να δέχεται βίντεο και από τους δύο υπολογιστές XVS και να δρομολογεί το ενεργό βίντεο στην οθόνη», εξήγησε ο Kibler. Η ελάχιστη απαίτηση για τον χρόνο μεταγωγής ήταν 16 χιλιοστά του δευτερολέπτου, αλλά τέτοιο υλικό δεν υπήρχε, μέχρι που η Eon Instrumentation συμφώνησε να αναλάβει την πρόκληση.

Ως μακροχρόνιος εργολάβος του Οργανισμού, η Eon επιλέχθηκε για τη δημιουργία του εξαρτήματος από το ερευνητικό κέντρο Langley της NASA στο Χάμπτον της Βιρτζίνια. Αν και η υπηρεσία θα αγόραζε μόνο μερικές μονάδες, ο Jeff Norsen, πρόεδρος της Eon Instrumentation, είδε τις εμπορικές δυνατότητες. Ακόμη και όταν η NASA πρόσθεσε μια νέα απαίτηση -να στέλνει ταυτόχρονα το βίντεο σε καταγραφείς πτήσης σε πραγματικό χρόνο για μεταγενέστερη εξέταση-, η εταιρεία ήταν πρόθυμη να επενδύσει τα δικά της εσωτερικά κεφάλαια για να το κάνει να λειτουργήσει.

Εκτός από την εναλλαγή μεταξύ των δύο τροφοδοσιών σε πέντε χιλιοστά του δευτερολέπτου -την ταχύτητα ενός πτερυγίου μέλισσας-, η συσκευή υποστηρίζει πολλαπλές τεχνολογίες καταγραφής.

Το X-59 δεν έχει φύγει ακόμη από το έδαφος, αλλά η εταιρεία περιλαμβάνει πλέον στο απόθεμά της τον νέο υψηλής ταχύτητας μεταγωγέα DP-25 και δύο άλλα μοντέλα που βασίζονται στην ίδια τεχνολογία, τους μεταγωγείς VMS-22 και VMS-24. Και οι εταιρείες εμπορικής αεροπορίας τούς προσθέτουν στα αεροσκάφη τους.

Ένας διεθνής κατασκευαστής ελικοπτέρων χρησιμοποιεί τον διακόπτη για να προσθέσει μια οθόνη βίντεο 4K σε ορισμένα μοντέλα του, διευκολύνοντας τους πιλότους να βλέπουν άλλα αεροσκάφη στον εναέριο χώρο τους. Αυτά τα ελικόπτερα χρησιμοποιούνται για ιατρικές υπηρεσίες έκτακτης ανάγκης, δημόσιες υπηρεσίες, υπεράκτια ενέργεια, εμπορικές μεταφορές και ιδιωτική αεροπορία.

«Η Eon εκτιμά τη συνεργασία με τη NASA προκειμένου να πρωτοπορήσει σε τεχνολογίες αιχμής που είναι κατασκευασμένες για ανθεκτικές εφαρμογές και είμαστε πρόθυμοι να διευρύνουμε τα όρια στην αεροηλεκτρονική και την αεροδιαστημική βιομηχανία, όπως ακριβώς κάνει και η NASA», δήλωσε ο Norsen.