¿Por qué el nuevo avión X supersónico de la NASA necesita vencer el auge?
NoticiasImagen principal: un concepto artístico del X-59 QueSST. Crédito: Lockheed Martin
Puede reducir drásticamente el tiempo de viaje, pero el transporte aéreo supersónico apenas existe. Sin embargo, ahora hay una nueva carrera para producir el primer 'Concorde' para el siglo XXI, gracias a la nueva tecnología que permite a los ingenieros aeronáuticos superar lo único que hasta ahora ha hecho inviable el viaje aéreo supersónico: el auge sónico.
Cue NASA, y sus intentos de revivir la innovadora serie de aviones X experimentales que se remontan al Bell X-1 en el que Chuck Yeager se convirtió en el primer hombre en romper la barrera del sonido en 1947..
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¿Qué es un boom sónico??
Todavía estamos volando a las mismas velocidades que se lograron por primera vez en la década de 1960 porque los viajes aéreos supersónicos nunca se volvieron asequibles, ¿verdad? Eso es en parte cierto, pero otro gran problema con el lujoso avión de pasajeros Concorde fue su fuerte auge sonoro, alrededor de 130 decibelios, que podía ser escuchado por cualquiera que se encontraba debajo mientras viajaba a velocidades supersónicas..
Las ondas de choque se forman alrededor de las aeronaves que viajan a la velocidad del sonido. Crédito: NASA
(Imagen: © NASA)Un boom sónico es una onda de choque. Cuando algo viaja más rápido que la velocidad del sonido (717 mph), las ondas de choque se forman alrededor de la nariz, se propagan desde el avión y se escuchan en el suelo como un auge sónico. En el caso de Concorde fue en realidad un doble boom sónico, y es por eso que Concorde no estaba autorizado, por ley, a volar a velocidades supersónicas sobre la tierra; Sobre todo voló a través del Océano Atlántico entre Londres / París y Nueva York, y nunca a través de Europa, Asia, América del Norte o cualquier otra masa de tierra..
¿Qué está haciendo la NASA??
“El regreso del vuelo supersónico de pasajeros ha sido una operación de fondo desde la puesta a tierra del Concorde,“ dice el experto en aeronáutica Paul Kostek, ingeniero senior de sistemas en Base2 Solutions y miembro senior del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE). De hecho, la NASA recientemente llegó a un acuerdo con el centro nacional de investigación aeroespacial de Francia ONERA para colaborar en la investigación que predice dónde se escucharán las explosiones sónicas mientras los aviones supersónicos vuelan sobre la cabeza..
El X-59 QueSST viajará a 940 mph. Crédito: NASA
(Imagen: © NASA)“Esta asociación demuestra que hay interés en los viajes supersónicos en todo el mundo.,” dice Jaiwon Shin, administrador asociado de la NASA para la aeronáutica. “Resolver el problema de las molestas explosiones sónicas podría, en última instancia, reducir a la mitad el tiempo de viaje a destinos mundiales.” El objetivo de la investigación es predecir exactamente dónde llegarán al suelo las explosiones sónicas..
El nuevo avión X de la NASA
El avión experimental experimental X-71 Quiet Supersonic Technology (QueSST), que está siendo desarrollado para la NASA por Lockheed Martin's Skunk Works - creadores del legendario avión de reconocimiento SR-71 Blackbird que voló en Mach 3 para la Fuerza Aérea de los EE. UU. pies a una velocidad de alrededor de 940 mph y crear “Un sonido tan fuerte como el cierre de una puerta de un auto.“ En lugar de un auge sónico regular, según la NASA.
“La NASA y Lockheed Martin están comenzando las pruebas en el túnel de viento del diseño QueSST,“ dice Kostek. Se espera que vuele en 2021, el diseño QueSST volará como la Demostración de vuelo de bajo auge (LBFD), con el objetivo de eliminar el auge sónico.. “Esto se logrará aumentando gradualmente la presión alrededor de la estructura del avión y disminuyendo las ondas de choque a medida que la aeronave pasa a través de la velocidad supersónica.,” dice Kostek.
El X-59 QueSST volará sobre las comunidades en los Estados Unidos. Crédito: NASA
Entonces, ¿cómo y por qué está sucediendo esto ahora? Eso se debe a las nuevas tecnologías de materiales.. “La llegada de los composites ha mejorado la capacidad de construir esta nueva generación de aviones supersónicos.,“ dice Kostek. “Formas - cuerpo, nariz, alas - que no eran posibles con titanio ahora se pueden hacer usando tecnologías compuestas.“ La NASA dice que la forma distintiva del avión, específicamente su nariz larga y sus alas altamente arrastradas, convertirá las explosiones sónicas en "golpes sónicos".
Las pruebas QueSST
Desde 2022, la NASA realizará pruebas de vuelo en un intento por demostrar que la tecnología supersónica silenciosa funciona según lo diseñado, y desde 2023 hasta 2025 volará el X-59 QueSST sobre varias ciudades de los EE. UU. A velocidades supersónicas. Luego examinará a las personas que viven debajo de las rutas de vuelo, y verá si los vuelos les molestaron o no. Los datos que recopilen se pasarán a los reguladores estadounidenses e internacionales que están considerando nuevas reglas basadas en el sonido sobre el vuelo supersónico sobre tierra..
Eso es crucial, porque todos los viajes supersónicos por tierra están actualmente prohibidos. Además de tratar de resolver los problemas de tecnología, la NASA necesita defender el derecho internacional..
¿Puede el X-59 QueSST vencer al boom? Crédito: NASA
(Imagen: © NASA)Baby Boomer
No solo la NASA está trabajando en aviones supersónicos sin auge. Otro de esos aviones es Baby Boom, el demostrador supersónico XB-1 de Boom Technology, que ahora se está construyendo en Colorado. Un avión comercial supersónico de 55 asientos, podría hacer el viaje de Londres a Nueva York en solo tres horas a una velocidad de Mach 2.2 o 1,451 mph, eso es más rápido que el Concorde..
“Boom está trabajando en un avión experimental de prueba, que se usará como prueba de concepto, y eliminación y limitación del auge sónico.,“ dice Kostek. Japan Airlines y Virgin Group son inversionistas tempranos, el primero había pre-ordenado 20 aviones Baby Boom.
Baby Boom es apoyado por Virgin y Japan Airlines. Crédito: Boom Technology
(Imagen: © Boom Technology)¿Qué está haciendo Boeing??
Boeing es otro constructor de aviones con diseños que rompen la velocidad del sonido.. “Boeing también ha anunciado que se está trabajando en un concepto de diseño para un avión hipersónico (Mach 5).,“ dice Kostek. Mach 5 es la friolera de 3.836 mph, y Boeing afirma que un vehículo de pasajeros hipersónico como este podría llegar a casi cualquier lugar del mundo en una o tres horas.
Cómo supera al boom es un poco engañoso. “El plan es que la aeronave vuele más alto, a 95,000 pies en lugar de las operaciones actuales a 45,000 pies,“ dice Kostek. Si alguna vez llega al aire, no será por al menos otros 20 años..
El concepto de diseño de Boeing para un avión hipersónico que transporta pasajeros. Crédito: Boeing
(Imagen: © Boeing)Boeing desarrolló anteriormente el X-51 Waverider, un avión experimental de investigación no tripulado con tecnología scramjet para vuelo hipersónico en Mach 5.
“Estamos entusiasmados con el potencial de la tecnología hipersónica para conectar el mundo más rápido que nunca,“ dijo Kevin Bowcutt, investigador técnico principal y científico jefe de hipersónicos en Boeing. “Boeing se basa en seis décadas de trabajo de diseño, desarrollo y vuelo de vehículos hipersónicos experimentales, lo que nos convierte en la empresa adecuada para liderar el esfuerzo de llevar esta tecnología al mercado en el futuro..“
¿Es la aviación supersónica económicamente viable??
Aunque definitivamente está llegando de alguna forma, después de todo, el avión de turismo espacial de Virgin Galactic llegó recientemente a Mach 1.9, ya que el futuro viaje supersónico es probable que se limite a los vuelos especializados, los viajes de negocios de lujo y la seguridad nacional, y no a los servicios comerciales masivos. La brecha tecnológica puede ser cubierta por la NASA, y el auge sónico ha sido erradicado, pero aún existe el pequeño problema de las tarifas aéreas. Después de todo, el vasto negocio de la aviación se basa en tarifas bajas..
“Los problemas financieros impulsarán si estas aeronaves tienen éxito en el mercado,“ dice Kostek. “¿Cuánto estarán dispuestos a pagar los pasajeros para viajar más rápido??”
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