如果一切按计划进行，到 2021 年，美国宇航局的试飞员将驾驶一架拥有超长机头的实验飞机，并以超过音速的速度飞行。但飞行员不会通过窗户凝视前方的云彩——他们将盯着 4K 显示器。两台摄像机会将飞机前部的实时视频直接传输到飞行员的视野中。对于飞机上唯一的乘员——飞行员来说，他的机上电影就是这次飞行本身。
美国宇航局这样做是有充分理由的。这架飞机被称为 X-59，其创造者希望它能够 突破音障 而不产生“砰”的声音。如果它能比传统的超音速飞机更安静地突破音障，那么它就可以在陆地上空巡航，而不会打扰地面上的平民。
那么，为什么没有挡风玻璃呢？
为了保持飞机的空气动力学性能，美国宇航局为其设计了一个非常长的机头。它大约有 38 英尺长。如果驾驶舱罩像气泡一样向上凸起，以便飞行员能够向前看，那么这种凸起会扰乱飞机周围的气流。同时，试图在机头内建造一个长而倾斜的挡风玻璃，让飞行员能够从中看到外面，这将是荒谬的。“这几乎就像神奇女侠的隐形飞机——你必须那样制造才能看穿那段机头，”负责美国宇航局飞机外部视觉系统的负责人兰迪·贝利说。整个机头基本上必须是透明的。
“我们还没有透明铝，所以我们做不到，”他补充道。
因此，没有尝试集成传统的挡风玻璃，机头顶部的 ao 高清摄像头将提供部分图像。机头下方的另一个摄像头将向下看——为起飞和着陆提供跑道视野。这个摄像头是标清的，并且像起落架一样，在不需要时可以收起来，以保持飞机在空中平稳飞行。当飞机以超音速巡航时，只有一台 4K 摄像头会向飞行员前面的显示器提供实时视觉信息。
所有可能出错的事情
为了确保系统正常工作，美国宇航局需要克服的一个关键问题是延迟——摄像头看到的内容与显示器显示的内容之间的延迟。过多的延迟可能导致晕动病，当你的内耳感觉到一种东西（喷气机的实际运动）而你的眼睛看到别的东西时，就会发生这种情况。贝利说，他们需要将延迟控制在一秒钟的十分之一以下，以避免出现此类问题。目前，系统的延迟是 67 毫秒，即 0.067 秒——所以他们已经低于十分之一秒的目标。
“目标是，如果我们做得对，就会好像那里真的有一扇窗户，”他说。
一个更可怕的想法是：如果系统发生故障，无论是全部还是部分故障，会怎么样？飞行员将如何看？
事实证明，这不会像 弹射时 降落伞失效那样灾难性。由于有两台摄像头，如果一台出现故障，另一台应该仍然可以工作——尽管它们朝向不同的方向，所以它们之间并非完全冗余。如果主显示器坏了，它下方的两个显示器中的任何一个都可以显示摄像机拍摄的外部世界的画面。两台计算机协同工作来处理整个系统。简而言之，该系统确实包含冗余。“我不是说它永远不会失败，”贝利承认。
然而，即使发生故障也可能没关系。这是因为驾驶舱仍然在飞行员的头顶有一个正常的透明座舱罩，以及显示器两侧的两个普通窗户，提供一些视野。更重要的是：飞行员不必能够直接向前看就能着陆飞机。这架新型实验喷气机的驾驶舱实际上与 T-38 教练机后座相同，T-38 有两个座位，前后排列。就像 一些 F-16 战斗机 一样，T-38 的后座拥有飞行员驾驶飞机所需的所有控制装置和仪表。
“他们实际上可以在后面着陆飞机，而不看前面——他们有一些机动动作，以及他们头下的显示器上的导航信息，这些信息可以将他们引导到跑道上，”贝利说。这并不理想，但话说回来，只有三名试飞员将驾驶这架实验飞机，而且没有乘客同行。（在棘手的着陆领域， 可以考虑 U-2 间谍飞机，它需要一辆跟车来帮助它着陆。）
这架飞机的全部目的是看看美国宇航局是否能收集到数据，表明超音速飞行可以足够安静，以便在陆地上空被接受——这是 私营公司也在努力的方向，其中一家公司甚至考虑使用显示器替代乘客窗户。如果其中一个发生故障，也没什么大不了的。
更正 2022 年 1 月 6 日：本文已更新，以正确描述飞机机头的长度为 38 英尺。
