Imagem principal: Um conceito de artista do X-59 QueSST. Crédito: Lockheed Martin

Isso pode reduzir drasticamente o tempo de viagem, mas viagens aéreas supersônicas praticamente não existem. No entanto, há agora uma nova corrida para produzir o primeiro 'Concorde' para o século 21, graças à nova tecnologia que permite aos engenheiros de aeronaves superar a única coisa que até agora tornou impraticável a viagem aérea supersônica: o boom sônico.

Cue a NASA e suas tentativas de reviver a série inovadora de aviões-X experimentais que remontam ao Bell X-1, no qual Chuck Yeager se tornou o primeiro homem a quebrar a barreira do som em 1947..

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O que é um boom sónico?

Ainda estamos voando nas mesmas velocidades alcançadas pela primeira vez na década de 1960, porque as viagens aéreas supersônicas nunca se tornaram acessíveis, certo? Isso é parcialmente verdade, mas outro grande problema com o avião de luxo Concorde foi seu boom sonoro muito barulhento - cerca de 130 decibéis - que podia ser ouvido por qualquer pessoa embaixo dele enquanto viajava a velocidades supersônicas..

Ondas de choque se formam em torno de aeronaves que viajam na velocidade do som. Crédito: NASA

(Imagem: © NASA)

Um boom sônico é uma onda de choque. Quando algo viaja mais rápido do que a velocidade do som - 717 mph - ondas de choque se formam em torno do nariz, propagam-se para longe da aeronave e são ouvidas no solo como um estrondo sônico. No caso do Concorde, na verdade, era um duplo boom sônico, e é por isso que Concorde não podia, por lei, voar a velocidades supersônicas sobre a terra; voou principalmente através do Oceano Atlântico entre Londres / Paris e Nova Iorque, e nunca através da Europa, Ásia, América do Norte ou qualquer outra massa terrestre..

O que a NASA está fazendo?

“O retorno do vôo supersônico de passageiros tem sido uma operação em segundo plano desde o aterramento do Concorde,“ diz o especialista aeroespacial Paul Kostek, engenheiro de sistemas sênior da Base2 Solutions e membro sênior do Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE). Na verdade, a Nasa fechou recentemente um acordo com o centro nacional de pesquisa aeroespacial da França, ONERA, para colaborar em pesquisas que prevêem que os estrondos sônicos serão ouvidos à medida que as aeronaves supersônicas voam sobre suas cabeças..

O X-59 QueSST viajará a 940 mph. Crédito: NASA

(Imagem: © NASA)

“Esta parceria mostra que há interesse em viagens supersônicas em todo o mundo,” diz Jaiwon Shin, administrador associado da NASA para aeronáutica. “Resolver a questão de booms sonoros incômodos poderia reduzir o tempo de viagem para destinos em todo o mundo pela metade..” O objetivo da pesquisa é prever exatamente onde os estrondos sônicos atingirão o solo.

Novo avião X da NASA

A aeronave experimental Quentess Supersonic Technology (QueSST) X-59 está sendo desenvolvida pela NASA pela Skunk Works, da Lockheed Martin - criadora da lendária aeronave de reconhecimento SR-71 Blackbird, que voou a Mach 3 para a Força Aérea dos Estados Unidos. pés a uma velocidade de cerca de 940 mph e criar “um som tão alto quanto o fechamento de uma porta de carro“ no lugar de um boom sônico regular, de acordo com a NASA.

“NASA e Lockheed Martin estão iniciando testes de túnel de vento do projeto QueSST,“ diz Kostek. Esperado para voar em 2021, o projeto QueSST voará como a Demonstração de Voo de Boom Baixo (LBFD), com o objetivo de eliminar o boom sônico. “Isto será conseguido aumentando gradualmente a pressão ao redor da fuselagem e diminuindo as ondas de choque à medida que a aeronave passa pela velocidade supersônica.,” diz Kostek.

O X-59 QueSST sobrevoará comunidades nos EUA. Crédito: NASA


(Imagem: © NASA)

Então, como e por que isso está acontecendo agora? Isso se resume a novas tecnologias de materiais. “O advento dos compósitos melhorou a capacidade de construir esta nova geração de aeronaves supersônicas,“ diz Kostek. “Formas - corpo, nariz, asas - que não eram possíveis com o titânio agora podem ser feitas usando tecnologias compostas.“ A Nasa diz que a forma distinta do avião - especificamente o nariz comprido e as asas muito varridas - transformará estrondos sônicos em "batidas sonoras"..

Os testes QueSST

A partir de 2022, a NASA realizará testes de voo em uma tentativa de provar que a silenciosa tecnologia supersônica funciona como planejada, e de 2023 até 2025 voará o X-59 QueSST em várias cidades dos EUA a velocidades supersônicas. Em seguida, ele irá pesquisar as pessoas que vivem abaixo dos trajetos de vôo e ver se / quanto os vôos os incomodaram. Os dados que coletam serão passados ​​para os reguladores dos EUA e internacionais, considerando novas regras baseadas em sons em torno do vôo supersônico sobre a terra..

Isso é crucial, porque todas as viagens supersônicas sobre a terra estão banidas atualmente. Além de tentar resolver os problemas técnicos, a NASA precisa defender a atualização do direito internacional.

O X-59 QueSST pode vencer o boom? Crédito: NASA

(Imagem: © NASA)

Baby boomer

Não é só a NASA que está trabalhando em aviões supersônicos sem boom. Outro desses aviões é o Baby Boom, o XB-1 Supersonic Demonstrator, da Boom Technology, que está sendo construído no Colorado. Um avião supersônico comercial de 55 assentos, ele poderia fazer a viagem de Londres a Nova York em apenas três horas a velocidades de Mach 2,2, ou 1,451 mph - que é mais rápido do que Concorde.

“Boom está trabalhando em uma aeronave testbed experimental, que será usada para prova de conceito, e eliminação e limitação do boom sônico,“ diz Kostek. A Japan Airlines e o Virgin Group são os primeiros investidores, tendo o primeiro encomendado 20 aviões Baby Boom.

O Baby Boom é suportado pela Virgin e pela Japan Airlines. Crédito: Tecnologia Boom

(Imagem: © Boom Technology)

O que a Boeing está fazendo??

Boeing é outro construtor de aviões com projetos para quebrar a velocidade do som. “A Boeing também anunciou que um conceito de design está funcionando para uma aeronave Hypersonic (Mach 5),“ diz Kostek. Mach 5 é um enorme 3.836 mph, e a Boeing afirma que um veículo de passageiros hipersônico como este poderia chegar a quase qualquer lugar do mundo dentro de uma a três horas..
Como isso supera o boom é uma espécie de fraude. “O plano é que a aeronave voe mais alto, para 95.000 pés, em oposição às operações atuais a 45.000 pés.,“ diz Kostek. Se alguma vez ficar no ar, não será por pelo menos mais 20 anos.

Conceito de design da Boeing para uma aeronave hipersônica que transporta passageiros. Crédito: Boeing

(Imagem: © Boeing)

A Boeing desenvolveu anteriormente o X-51 Waverider, um avião experimental de pesquisa scramjet não tripulado para voo hipersônico em Mach 5.

“Estamos entusiasmados com o potencial da tecnologia hipersônica para conectar o mundo mais rápido do que nunca,“ disse Kevin Bowcutt, cientista sênior e cientista chefe de hipersônicos da Boeing.. “A Boeing está construindo uma base de seis décadas de trabalho projetando, desenvolvendo e pilotando veículos hipersônicos experimentais, o que nos torna a empresa certa para liderar o esforço de trazer essa tecnologia para o mercado no futuro..“

A aviação supersônica é economicamente viável?

Embora definitivamente esteja vindo de alguma forma - o avião de turismo espacial da Virgin Galactic chegou a Mach 1.9, afinal - para o futuro previsível, as viagens supersônicas serão limitadas a voos especializados, viagens de negócios de luxo e segurança nacional, e não serviços comerciais em massa. A lacuna de tecnologia pode ser preenchida pela NASA, e o boom sônico foi erradicado, mas ainda há a pequena questão das tarifas aéreas - afinal, o vasto setor de aviação é construído com tarifas baixas..

“Questões financeiras irão conduzir se essas aeronaves se tornarem bem sucedidas no mercado,“ diz Kostek. “Quanto os passageiros estarão dispostos a pagar para viagens mais rápidas?”

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