¿Por qué la velocidad de los aviones se ha mantenido más o menos constante a lo largo de los años? ¿Podemos esperar volar de Toronto a Melbourne en una hora para 2050?

Answer 1

Al mirar una pregunta como esta, hay dos preguntas que debe hacer:

• ¿Se podría hacer?
• ¿Podría hacerse ECONÓMICAMENTE?

La respuesta a la primera de estas preguntas es un rotundo SÍ: * podemos * construir aviones de pasajeros más rápidos, como demostró el Concorde más allá de toda duda. No volaremos de Toronto a Melbourne en una hora en el corto plazo (francamente, la única forma de hacerlo sería un sistema tipo Hyperloop o Vactrain con esteroides), pero podemos lograr vuelos comerciales supersónicos de rutina a través de grandes océanos como lo hizo el Concorde a través del Atlántico.

Sin embargo, la cuestión de la economía es un truco. Un boleto en el Concorde podría costarle 5 cifras, demasiado para los presupuestos de viaje de la mayoría de las personas, y se le prohibió los vuelos por tierra debido a sus auges sónicos, reduciendo aún más el tamaño de su mercado potencial. Para resolver ESTOS problemas, debe recurrir a la tecnología que reduce los auges sónicos y el consumo de combustible.

Afortunadamente, los equipos en el MIT y en Japón han estado trabajando en una de esas tecnologías. La respuesta puede muy bien ser biplanos supersónicos.

El regreso del biplano supersónico

Ahora, si sabes algo sobre el historial de la aviación, probablemente me estés preguntando “espera un segundo, biplanos? ¿No los abandonamos (en su mayor parte) después de la Primera Guerra Mundial?

La respuesta es sí, sí, lo hicimos. Los biplanos tienen el efecto secundario desafortunado / indeseable de que sus alas interfieren entre sí a través del tipo de distancias que pueden separarse en un fuselaje normal, y por lo tanto reducen la elevación del otro a velocidades subsónicas de modo que un biplano solo pueda obtener un 20% más de elevación que un monoplano con la mitad del área del ala, mientras que tiene el doble de arrastre.

Los biplanos funcionaron muy bien en una era en la que los primeros motores de hélice solo podían producir empujes considerables a velocidades muy bajas, y los materiales de las alas eran demasiado débiles para que los monoplanos con alas lo suficientemente largas como para ser construidos en altura a las altitudes deseadas a las velocidades que los motores del día eran capaces de (las alas de biplano se refuerzan entre sí cuando se apuntalan juntas, mejorando la resistencia estructural y permitiendo alas mucho más largas), pero quedaron desactualizadas ya que las mejoras en la tecnología del motor permitieron que los aviones vuelen más rápido, y los materiales de ala mejorados permitieron cargas de ala más altas y alas de monoplano más largas.

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Sin embargo, precisamente esa tendencia a generar interferencia (de un tipo diferente) entre las alas resulta * extremadamente * útil a velocidades supersónicas.

Verá, cuando los aviones comienzan a alcanzar velocidades supersónicas, desarrollan burbujas de presión alrededor de los bordes delantero y trasero de las alas, lo que genera mucha resistencia e inestabilidad al romper la barrera del sonido. Estas burbujas de presión que se fusionan a medida que un avión cruza la barrera del sonido también son lo que genera “auges sónicos” que pueden resultar muy desagradables y atemorizantes para las personas en el suelo, y han llevado a la prohibición del vuelo por tierra supersónico comercial o privado sobre la mayoría de los países y los Estados Unidos …

Sin embargo, en un biplano supersónico, las ondas de presión creadas por dos alas pueden interferir destructivamente entre sí, eliminando muchos de estos problemas con un arrastre excesivo y reduciendo en gran medida el sonido de los auges sónicos creados por los biplanos supersónicos en comparación con los monoplanos supersónicos …

La reducción en el arrastre de onda que experimentan estos aviones también mejora drásticamente su relación Levantamiento / Arrastre, con el equipo del MIT prediciendo que un avión basado en dicho diseño solo puede producir la mitad del arrastre de un Concorde para un Levantamiento comparable. (La relación de elevación / arrastre del Concorde era de alrededor de 7 en Mach 2. A 747 puede obtener una relación L / D de 14 en Mach 0,85, en contraste …) Esto podría DOBLAR la relación de elevación / arrastre de un biplano supersónico en comparación con un Concorde, que permite un vuelo a mayor altitud con motores igualmente potentes (para preservar las relaciones aire: combustible, la mayoría de los motores a reacción que respiran aire extraen menos combustible y producen menos empuje para una velocidad dada a una altitud mayor. La resistencia también se reduce debido al aire más delgado, por lo que generalmente puede volar más lejos con la misma cantidad de combustible más arriba …) o volar a altitudes similares con solo la mitad del empuje, cualquiera de los cuales debería mejorar drásticamente la eficiencia del combustible.

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Sin embargo, quizás aún más importantes son las ventajas operativas que tal diseño tendría.

Al operar con menos empuje, un biplano supersónico podría operar con menos motores en relación con su capacidad de carga útil (potencialmente tan poco como la mitad para la misma carga útil) en comparación con un monoplano supersónico, o mayores capacidades generales de pasajeros (carga útil) para el mismo número de motores, reduciendo los costos relativos de mantenimiento. Un biplano supersónico también podría beneficiarse potencialmente de las alas que se refuerzan entre sí (aunque a expensas de un arrastre adicional), al igual que la forma en que los biplanos tempranos aprovecharon los beneficios estructurales de tener dos alas, para permitir el uso de estructuras de alas más delgadas / débiles para reducir peso, o tanques de combustible más grandes dentro de las alas (debido a que necesitan menos material estructural para una envergadura dada) para mejorar el alcance …

Sin embargo, lo más importante de todo es que un biplano supersónico produciría explosiones sónicas mucho menos notables que un monoplano, gracias a la interferencia destructiva de las burbujas de presión del borde delantero y posterior entre las alas, lo que podría permitir que los biplanos supersónicos reciban aprobación para vuelos supersónicos terrestres. , aumentando en gran medida el número de rutas que podrían volar.

Dado que los aviones tienden a costar mucho más desarrollar que construir (el Concorde costó 1.300.000.000 libras para desarrollar, pero solo 23.000.000 libras para construir cada avión, por ejemplo, sustancialmente menos que el precio unitario estimado de $ 101,900,000 de un Boeing 737-900 Extended Range- el avión subsónico con el tamaño y el nivel de sofisticación más comparables a un Concorde …) una mayor participación de mercado para un biplano supersónico ayudaría a hacer que su precio sea mucho más asequible al amortizar los costos de I + D en un mayor número total de aviones vendidos a transportistas …

Entonces, en resumen, no solo PODEMOS desarrollar aviones de pasajeros más rápidos, también podríamos, * si * la investigación del Biplano Supersónico de los equipos en el MIT o Japón funciona, o es recogido por un gobierno nacional o un contratista de defensa (la habilidad construir aviones supersónicos con relaciones de elevación / arrastre muy mejoradas tiene aplicaciones militares obvias, particularmente en el desarrollo de bombarderos supersónicos y aviones espías a gran altitud …)

Lectura adicional:

Concorde – Wikipedia

Un biplano para romper la barrera del sonido.

Un biplano supersónico

El biplano supersónico tiene toda la velocidad y nada del boom (sónico)

Biplanos supersónicos: aumentos sónicos más silenciosos y más eficientes en consumo de combustible – ExtremeTech

http://www.sciencedirect.com/sci…

El biplano supersónico de bajo consumo de combustible promete ser el sucesor del Concorde

El jet supersónico del futuro será un biplano

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ACTUALIZAR:

Desde la redacción de este artículo, los chinos aparentemente han desarrollado un biplano HYPERsonic. Parece que las posibles aplicaciones militares de equipar aviones que vuelan a la velocidad del sonido con múltiples alas para reducir la turbulencia transónica (y los auges sónicos asociados) y la resistencia supersónica no han pasado desapercibidas:

El “BOMBER PESADO hipersónico” de China podría llegar a Nueva York en DOS HORAS

El avión hipersónico de China volaría de Beijing a Nueva York en dos horas

Answer 2

El mayor problema con el aumento de la velocidad de los aviones actuales es simplemente uno de aerodinámica. Solo podemos hacer mucho con el aire, y el aire no está a punto de cambiar radicalmente, por suerte podría agregar. El Concorde voló a velocidades supersónicas, pero era extremadamente costoso de operar y mantener. Además, su seguridad se puso en tela de juicio después del accidente de París en 2000.
Además, volar más rápido que la velocidad del sonido crea un “cono” de presión masiva que penetra en el aire desde el objeto que viaja a tales velocidades. Esta inmensa diferencia de presión crea lo que se conoce como el “Sonic Boom” que se puede escuchar claramente en la superficie del planeta, incluso cuando el avión está volando a 55,000-60,000 pies. (YouTube ‘Concorde rompe la barrera del sonido’ para escuchar por sí mismo) Por lo tanto, está prohibido operar aviones supersónicos sobre tierra (excepto para exploración espacial y fines militares) ya que perturbaría la vida diaria y posiblemente incluso causaría daños a los objetos en el suelo . Esto limita la cantidad de rutas que las aerolíneas pueden volar con un avión supersónico y, por lo tanto, también el mercado para dicho avión.
Hay tecnologías en proceso que mitigan el auge sónico, sin embargo, todavía están lejos de alcanzar la madurez.
Finalmente, con el diseño actual de la aeronave, simplemente no es posible volar más rápido que cerca de la velocidad del sonido. El cambio en el comportamiento aerodinámico de un objeto a medida que se acerca a la velocidad del sonido hace que sea imposible que un avión no diseñado para volar más rápido que la velocidad del sonido alcance tales velocidades. Por lo tanto, todavía estamos felizmente volando a Mach 0.8-0.9 (Mach 1 es la velocidad del sonido).

Answer 3

Concorde no era tan ineficiente como podría pensar, usaba mucho combustible pero volaba más rápido.

De acuerdo con este artículo: un fallecimiento inoportuno e innecesario

luego usa 6 galones de combustible por milla, en comparación con 5 galones de combustible por milla para un 747. Por lo tanto, la diferencia en el consumo de combustible se debe principalmente al menor número de pasajeros. El 747 tiene muchos más pasajeros para esos 5 galones de combustible.

Sin embargo, (nuevamente de ese artículo) el gasto de Concorde se debió más a otros factores, incluidos los altos costos de mantenimiento que el consumo de combustible. El costo por pasajero para el consumo de combustible de $ 400 (cuando está lleno) fue solo una pequeña parte del costo total del boleto de $ 11,000 por pasajero.

Su desaparición final se debió a otros factores, como el accidente de París, y los cambios en el número de personas que lo usaron después del 11 de septiembre. Ver también CONCORDE SST: FAQ

Entonces, tal vez el vuelo supersónico tenga futuro si algún avión futuro soluciona esos problemas (solo actualicé esto después de investigar el consumo de combustible de Concorde).

Aparte de eso, hay dos maneras de ir más rápido para largas distancias de una manera eficiente en combustible que yo sepa.

Una es volar en el espacio, y hay planes que podrían permitir que los aviones vuelen directamente al espacio desde una pista ordinaria, y otras formas de reducir el costo del vuelo al espacio, pueden tener uno de esos en uso para 2050.

Una posibilidad aquí es el Skylon del Reino Unido, un avión que podrá volar directamente a la órbita. Se lanzaría desde una pista ordinaria, como un avión, la pista debe fortalecerse, pero por lo demás es normal. Y no necesita cohetes de refuerzo en absoluto, lleva todo su combustible a bordo.

Concepto del artista de que despega en órbita

Quema una mezcla de hidrógeno y oxígeno, pero en las primeras etapas obtiene el oxígeno de la atmósfera. Lo hace mediante un sistema notable que enfría el aire entrante a 140 ° C en una centésima de segundo, por lo que puede absorber el aire y seguir utilizando materiales livianos.

tiene una reducción masiva de las necesidades de combustible porque respira aire en las primeras etapas de su vuelo.

Esto está en desarrollo activo en este momento, están trabajando lenta pero constantemente hacia sus objetivos. Entonces, un día podría suceder.

Esto, por supuesto, no sirve de nada si solo desea viajar una distancia relativamente corta, por ejemplo, mil millas.

Para esto y más ideas, vea también Proyectos para llegar al espacio tan fácilmente como cruzamos los océanos, quizás un millón de vuelos al año, ¿estaremos listos?

La otra forma es usar tubos evacuados, un tema común de la ciencia ficción. Esta es la idea del Vactrain, que en teoría sería más rápido que los aviones, y también usa mucho menos combustible. Y puede reducirse a vuelos de corta distancia también como en el hyperloop de Elon Musk (que viajaría a la velocidad del sonido más rápido).

Vactrain

Londres a Nueva York en una hora, por 4.000Mph ‘Vactrain’

Por el momento esto tiene muchos problemas prácticos. Trenes de tubo de vacío ultraeficientes de 4,000 mph: ¿por qué no se están construyendo?

Entonces, tal vez uno u otro de esos dos estará en su lugar para 2050, o un vuelo supersónico mejorado sin los mismos problemas que Concorde.

O, si tuviéramos abundante energía, por ejemplo, micro fusión o abundante energía solar, la energía requerida ya no será un problema.

Answer 4

1) Porque la resistencia (y, por lo tanto, el consumo de combustible) es hiperlineal a la velocidad del aire.
Específicamente, cuando va más rápido que la velocidad de crucero óptima, aumenta la resistencia parásita (de todos modos para ese diseño de fuselaje). Vea los gráficos, la explicación y la simulación en Professional Pilot.
Gráfico en la parte inferior, desde dynamicflight.com, que muestra que el arrastre total tiene un mínimo.
600 mph ya es Mach 0.79; 771 mph es Mach 1; 900 mph es Mach 1.18

2) Además, obtienes mayores tensiones en el fuselaje cuando te acercas a Mach 1, la barrera del sonido => avión más caro, sin mucha ganancia. Más peligro, más diseño y costo de prueba.

3) No está permitido volar supersónico sobre áreas pobladas (hay una explosión constante y rompe ventanas, cristalería, etc.). Además, todos los despegues, aterrizajes y aproximaciones deben ser subsónicos, no estoy seguro de qué tan lejos necesita cambiar. Por lo tanto, su costoso avión supersónico solo podría usarse en rutas transatlánticas / transpacíficas / sobre el polo. Por lo tanto, generalmente no es útil, pero siempre es costoso y requiere una fabricación y mantenimiento especiales, a diferencia de las células comerciales habituales.

4) Para vuelos dentro de los EE. UU., La congestión del tráfico aéreo y los retrasos ahora lo hacen más lento que la década de 1950, en promedio. Por lo tanto, tendría más sentido gastar I + D $$ en mejorar la eficiencia del combustible (o reducir el ruido) a las velocidades existentes, podría amortizar ese costo en todas las rutas.

[Descargo de responsabilidad: no soy un ingeniero aeroespacial, pero esta es mi comprensión limitada de haber discutido con varios.]

Answer 5

TL; DR No tenemos aviones más rápidos porque la gente no puede permitirse viajar en ellos.

Sí, podríamos construir aviones que vuelen mucho más rápido, pero hay buenas razones para no hacerlo:

1. El vuelo supersónico no está permitido en la mayoría de los países (incluidos los EE. UU.) Debido al “boom sónico” creado por la aeronave. Es por eso que el Concorde voló rutas principalmente sobre los océanos (es decir, Nueva York a Londres), pero no rutas principalmente por tierra (es decir, Nueva York a Los Ángeles).
2. La resistencia al viento (también conocida como resistencia aerodinámica) aumenta exponencialmente a medida que aumenta la velocidad de un avión. La cantidad de combustible requerida para alcanzar y mantener altas velocidades también aumenta exponencialmente. El combustible es el costo operativo más grande para la mayoría de las aerolíneas. Es más del 50% de todos los costos operativos. La mayor parte del precio de su boleto está pagando por el combustible para aviones.
3. La cantidad de tiempo que se podría ahorrar en un vuelo promedio es extremadamente baja, pero la diferencia en el costo sería varias veces el precio actual de los boletos. Muy pocas personas están dispuestas (o pueden) pagar tanto dinero para ahorrar una o dos horas. ¿Lo harías?

Un Boeing 777 navega a Mach 0.85, y el Concorde navega a Mach 2. De NY a Londres, lo que se traduce en ahorrar 4 horas de tiempo de vuelo, pero la mayoría de los vuelos diarios en la tierra son vuelos nacionales de EE. UU. Son mucho más cortos.

Desde Nueva York a Los Ángeles (una de las rutas nacionales más largas de EE. UU.), El tiempo total ahorrado al usar vuelos súper sónicos sería inferior a 2:45 (en un vuelo de ~ 5: 00). La mayoría de las rutas ahorrarían significativamente menos tiempo.

¿Cuánto valen 1-2 horas de tu tiempo? Porque por el precio que pagaría por un asiento económico en un vuelo supersónico, probablemente podría alquilar un jet privado y volar con estilo.

La mayoría de los viajeros reservan vuelos con paradas y paradas porque esas rutas son más baratas. Relativamente pocos viajeros incluso están dispuestos a pagar una prima del 10% -50% por un vuelo directo, ¡y eso les ahorra tiempo y los inconvenientes significativos de cambiar de avión!

Answer 6

Originalmente respondido: ¿Por qué los aviones no han llegado más rápido?

Tuvieron. Recuerde la Concorde franco-británica del siglo pasado (es decir, del siglo XX). Volaba al doble de la velocidad del sonido y era un avión de pasajeros civil común … único en su clase.

Ahora, vuele (juego de palabras) al siglo XXI y resulta que los aviones comerciales civiles vuelan a velocidades de crucero subsónicas (más bajas que la velocidad del sonido), digamos, a alrededor de 459 nudos promedio (aproximadamente 850 km / hr 528 millas / hora) que se encuentra en el rango de velocidad de vuelo que tiene el mayor sentido comercial para las aerolíneas.

En otras palabras, los vuelos más rápidos no necesariamente significan más dinero en la cuenta bancaria de la aerolínea.

Por otro lado, los pasajeros que pueden pagar los costos de vuelos supersónicos no son tantos. Otra cuestión, según la legislación de varios países, no permite el vuelo supersónico al volar sobre tierra, solo sobre el agua en mar abierto, esto limita las rutas y hace que el vuelo supersónico sea aún menos viable como negocio.

En su mayoría, todo lo anterior y posiblemente otras razones adicionales son las razones por las cuales Concorde nunca fue realmente un buen éxito comercial continuo y, por lo tanto, fue retirado del servicio (el único accidente que tuvo Concorde en París fue el último clavo en el ataúd que selló su destino).

Entonces, para responder a su pregunta, la tecnología existe para construir aviones muy rápidos, pero la ingeniería y la tecnología no son la imagen completa, también tiene que tener sentido comercial (generar negocios y dinero) antes de que veamos (nuevamente) aviones supersónicos en nuestros aeropuertos .

También debo agregar que hay al menos dos proyectos (empresas) cuyo objetivo es diseñar y construir aviones supersónicos para uso comercial. Algunos de esos aviones de pasajeros supersónicos y aviones comerciales: Aerion SBJ, HyperMach SonicStar, Next Generation Supersonic Transport, Tupolev Tu-444, Gulfstream X-54, LAPCAT, Reaction Engines A2, Spike S-512, Zero Emission Hyper Sonic Transport, todos en desarrollo.

Answer 7

Muchas respuestas aquí, pero ninguna con detalles técnicos.

¡Sorpresa! No es necesario que un avión supersónico queme más gas que un avión subsónico existente. Solo tiene que volar más alto.

El coeficiente de arrastre a velocidad supersónica es quizás el doble de lo que es a velocidad subsónica. Por sí solo, esto no es un problema, ya que ese coeficiente de arrastre se multiplica por un área de referencia y una presión dinámica para obtener el arrastre. Por lo tanto, si se está volviendo supersónico y desea un consumo de combustible similar al de los aviones de hoy, necesitará navegar a la mitad de la presión dinámica de los aviones de hoy.

(La presión dinámica es lo que sientes cuando sacas la mano por la ventana en la autopista. 0.5 * densidad * velocidad ^ 2 En la autopista, sientes aproximadamente 500 Pascales de presión. Sentirás 12 kPa si sostienes tu mano agua sobre el costado de un velero con un clip rápido de 10 nudos).

Concorde navegó a aproximadamente 21 kPa, casi el doble de la presión dinámica de crucero de un 777 (12 kPa). Lo que sabe, quemó 2–3 veces el gas por pasajero-milla.

Para navegar al doble de la velocidad pero a la mitad de la presión dinámica de un 777, tendríamos que ir a Mach 1.7 (= 502 m / s) a 29 km, unos 79,000 pies. La temperatura de estancamiento (temperatura del aire contra la piel) será de alrededor de 70 grados C (158 F), nada que un sistema de aire acondicionado decente y una piel de aluminio no puedan manejar. Las condiciones externas serían de 3 kPa (0.44 psi) y -52 C.

Aerodinámicamente, lo principal que cambia es el ala y el motor. Para el mismo avión de peso, para navegar con la misma resistencia inducida a la mitad de la presión dinámica, necesitará un 41% más de envergadura, y para mantener el mismo coeficiente de elevación, necesitará un 41% más de cuerda, de modo que en general el ala Será el doble del área. También va a necesitar más ángulo de barrido.

Los motores deberán producir el mismo empuje, pero con aire a una octava parte de la densidad y el doble de la velocidad de entrada. Las tomas del motor deberán ser dos veces el diámetro de las del chorro subsónico de referencia. Hmm El doble del diámetro de la entrada de un 777, casi el diámetro del fuselaje. Whoa Estaría tentado a hacerlo con hélices supersónicas, y sí, eso sería ruidoso.

El ascenso y descenso tomará el doble de tiempo que un 777, pero eso no debería ser un gran problema para vuelos largos, y una buena parte de ese ascenso y descenso será supersónico de todos modos.

Entonces, ¿por qué Boeing y Airbus no construyen tal cosa? ¿Quizás incluso un poco más rápido?

Para el caso, si quieren reducir el consumo de combustible, ¿por qué no vuelan más alto?

Answer 8

Los fabricantes de aviones (Boeing, Airbus, Tupolev, etc.) no deciden qué aviones construir, sino las aerolíneas que compran el avión.
Antes de que Boeing anunciara planes para el 787, había elaborado planes para un crucero trans-sonic que volaría sin escalas desde Nueva York a Melbourne en menos de doce horas.
Las aerolíneas miraron eso y dijeron: “Ho Hum, buen intento pero no nos interesa”.
Boeing regresó con el 787 y la industria los amaba (y Airbus siguió con el A350).
Entonces, primero uno debe tener los clientes ……………………………
{Correcto, Airbus con el A380 … ????}

Además, uno tiene que hacer un avión supersónico rentable que pueda navegar 5000 nm y cruzar el Océano Pacífico. Cruzar el Atlántico no requiere un avión supersónico (especialmente solo un Mach 2), ya que el ahorro neto en tiempo (puerta a puerta) es en realidad muy poco. La gente tomó el Concorde por su elegancia, no porque les ahorrara tiempo.

Boeing había diseñado un avión supersónico Mach 3 2707, que habría requerido más que el valor neto de la compañía para diseñar y construir …….
Boeing 2707
Fue cancelado porque el gobierno de los Estados Unidos no lo subsidió, debido a que Bad Science afirmó que los aviones comerciales supersónicos iban a agotar la capa de ozono y todos moriríamos de cáncer de piel ……

Hoy, un 2707 rentable puede ser bienvenido por la industria de las aerolíneas, pero todos parecen estar comprando 787, 777, A350, etc. para vuelos de larga distancia y están contentos con el dinero que están ganando.

Creo que los equipos de diseño avanzado están buscando una versión moderna del 2707, así como un posible avión de salto hipersónico (vuela en Mach 7+ y salta de la parte superior de la atmósfera, apaga los motores durante el salto …… ) Eso haría el vuelo de Nueva York a Melbourne en aproximadamente dos horas …….

Dado que Boeing y Airbus están hasta el cuello en los pedidos de aviones de corta distancia de cuerpo estrecho, más una buena cantidad de aviones A350, 787 y 777, esas compañías no desean sumergirse en el desarrollo de un avión comercial supersónico o hipersónico .

Además, permita que las compañías de motores recuperen el aliento y se pongan al día con las entregas del motor antes de lanzar un nuevo desarrollo de motor grande (eficiente).

Me aventuraría, para 2030, un avión comercial de este tipo estará en desarrollo …….

Por supuesto, en los próximos diez años, tanto Airbus como Boeing buscarán desarrollar el MOM (reemplazo 757 …)

Answer 9

Concorde se desarrolló con grandes cantidades de dinero del gobierno, y ningún gobierno quiere volver a cometer ese error. Si bien la tecnología ha avanzado, las leyes de la física todavía están más o menos donde estaban en 1976, y volar rápido todavía requiere grandes cantidades de combustible y aún hace mucho ruido. El alto costo en el arrastre de volverse supersónico significa que tiene un pequeño fuselaje para reducir el arrastre, pero alas enormes para transportar todo el combustible que se necesitará para volar en el quemador posterior durante horas a la vez. Y motores ruidosos que están optimizados para alta velocidad, no para despegar y aterrizar. Y así terminas con unos pocos pasajeros pagando mucho dinero, ¿y para qué? Una cabina ruidosa y abarrotada y solo se le permite operar fuera de ciertos aeropuertos que son menos sensibles al ruido fuera del toque de queda.

Cuando se construyó Concorde, nadie se dio cuenta de cuánta gente en el terreno se quejaría y obligaría a aprobar leyes que prohíben los auges sónicos sobre sus propiedades, por lo que pronto se descubrió que el único lugar para volar supersónico era sobre el océano. Gastar $ 11,000 para reducir tres horas de tu tiempo de Londres a Nueva York no parece tan significativo cuando tienes una hora para llegar al aeropuerto, dos horas de mierda de seguridad antes del embarque y luego una hora para llegar a la ciudad desde el aeropuerto de nuevo.

Answer 10

Boeing estudió un avión llamado Sonic Cruiser a fines de la década de 1990.

Se estudiaron una variedad de conceptos, incluidos los aviones supersónicos con los motores montados sobre el ala, los aviones con una sola cola vertical y los aviones con entradas rectangulares. Los bocetos iniciales lanzados al público fueron muy conjeturales. Un dibujo de patente presentado por Boeing el 22 de marzo de 2001 ponía las dimensiones del avión de referencia en aproximadamente 250 pies (76 m) de longitud, con una envergadura de 164,9 pies (50,3 m).

El Sonic Cruiser nació de uno de los numerosos proyectos de investigación y desarrollo en Boeing con el objetivo de analizar posibles diseños para un posible nuevo avión de pasajeros casi sónico o supersónico. El más fuerte de estos conceptos iniciales se llamó “Sonic Cruiser” y se presentó públicamente el 29 de marzo de 2001, poco después del lanzamiento del Airbus A380. Boeing había retirado recientemente su derivado 747X propuesto de la competencia con el A380 cuando no había suficiente interés de la aerolínea, y en su lugar propuso el Sonic Cruiser como un enfoque completamente diferente.

En lugar de la capacidad masiva del A380, que requiere un modelo de operación de cubo y radio, el Sonic Cruiser fue diseñado para conexiones rápidas punto a punto para 200 a 250 pasajeros. Con un ala delta y una disposición de canards, y volando justo por debajo de la velocidad del sonido a Mach 0.95-0.98 (aproximadamente 650 mph o 1,050 km / ha altitud), el Sonic Cruiser prometió una velocidad 15-20% más rápida que el avión convencional sin el contaminación acústica causada por el auge sónico del viaje supersónico. El diseño del avión debía volar a altitudes superiores a 40,000 pies (12,000 m), y un rango en algún lugar entre 6,000 millas náuticas (11,000 km) y 10,000 millas náuticas (19,000 km). Boeing estimó que la eficiencia de combustible del Sonic Cruiser era comparable a la de los aviones de dos cilindros anchos de mejor rendimiento en 2002.

Las principales aerolíneas, devastadas por el creciente costo del combustible para aviones, votaron con sus bolsillos contra el concepto de Sonic Cruiser como sedientos de combustible. Boeing respondió con el 787, el avión de doble pasillo más eficiente en combustible jamás construido.

Quizás el futuro del vuelo supersónico de pasajeros radica en la tecnología ampliada que se utiliza para proporcionar capacidad de supercrucero en el caza Lockheed Martin F-22 Raptor. Su aerodinámica le permite navegar a velocidades supersónicas con los quemadores posteriores apagados, lo que ahorra una enorme cantidad de combustible.

Answer 11

Se trata de velocidad supersónica. Para hacer mella significativa en los tiempos de vuelo actuales, los aviones necesitarían volar mucho más rápido de lo que lo hacen ahora, lo que significa volar de manera personal. Eso trae consigo 2 problemas: el auge sónico que escuchamos en el terreno y la economía, la construcción y operación de un avión supersónico no es barato.

Ha habido algún progreso en la reducción del efecto de los auges sónicos (pueden dañar los edificios y ser una molestia acústica). Los problemas económicos aún no se han superado; particularmente cuando considera que la mayoría de las personas quiere la tarifa más baja y no hay pruebas de que las personas pagarían más para volar más rápido.

Existe una posibilidad muy leve de que el ‘avión’ hipersónico suborbital pueda reducir los tiempos de vuelo en la ruta de ultra larga distancia, pero no contenga la respiración.

Answer 12

A juzgar por las tendencias actuales en el diseño de aviones, los viajes masivos supersónicos parecen muy poco probables. El Concorde solo podía acomodar a 100 pasajeros, pero consumía más combustible que un B747 completamente cargado, que puede acomodar a más de 500 pasajeros. Esto hace que el viaje supersónico sea al menos cinco veces menos eficiente en combustible y al menos cinco veces más costoso.

Debido a que el vuelo supersónico solo se permite sobre océanos o grandes áreas deshabitadas, las rutas serían extremadamente limitadas. Concorde estuvo a punto de ser desechado incluso antes de entrar en servicio regular en los años 70 porque el boom sónico literalmente rompió ventanas en casas en el suelo debajo de ellos. Su plan era cruzar el mundo, pero las únicas rutas que eran rentables y viables era cruzar el Atlántico. Al final, incluso eran demasiado caros.

El mundo ha superado el pico del petróleo, lo que significa que a partir de ahora el petróleo se volverá cada vez más caro, ya que hemos utilizado más petróleo de fácil acceso que el que queda. Todavía hay mucho petróleo en las arenas bituminosas y en ciertas áreas remotas, pero construir la infraestructura para sacarlo del suelo y convertirlo en combustible va a ser costoso. Otra cosa a tener en cuenta es el calentamiento global y el cambio climático. Existe un consenso entre los científicos de que está sucediendo y que debemos tomar medidas para minimizar el daño.

Es por eso que los fabricantes de aviones están dedicando sus esfuerzos a hacer aviones más eficientes. Los materiales compuestos livianos son cada vez más avanzados, y ya hemos comenzado a ver su uso en el B787 Dreamliner. El A380 es un excelente ejemplo de aviones cada vez más grandes, de modo que pueden transportar más personas, lo que a su vez aumenta la eficiencia de combustible por milla de pasajero.

Veo un futuro con aviones más eficientes, capaces de volar más personas con menos combustible. El vuelo supersónico fue un gran logro, y he tenido la suerte de volar en el Concord dos veces, pero no es una opción viable en el futuro previsible.

Answer 13

Hasta que los aviones de transporte supersónicos Concorde fueron desmantelados hace unos años, representaban una forma mucho más rápida de viajar largas distancias. Las rutas de JFK a Heathrow tomarían entre 3 y 4 horas, viajando a más del doble de la velocidad del sonido.

La razón principal por la que este viaje aéreo más rápido ya no es viable tiene poco que ver con las limitaciones de la tecnología actual. Concorde había existido desde la década de 1970, pero solo podía transportar un pequeño número de pasajeros y era tremendamente costoso para todos los involucrados. Estas limitaciones se derivan directamente de los desafíos de ingeniería de los viajes supersónicos. Viajar más allá de la barrera del sonido ciertamente puede ejecutarse de manera consistente, pero requiere características de diseño de fuselaje muy limitadas y mucho más combustible para recorrer la misma distancia a esa velocidad más alta.

Un avión transoceánico moderno (Boeing 747, Airbus 330, etc.) viaja a casi el 80% de la velocidad del sonido. Esta velocidad podría ser considerablemente más lenta en comparación con Concorde, pero es mucho más segura, rentable y confiable.

Como con casi toda la tecnología, el costo se convierte en el factor determinante real. Viajar al otro lado del mundo en solo unas pocas horas en cualquier situación, sigue siendo bastante increíble si lo piensas. Si las empresas y los clientes en un número suficientemente grande están dispuestos a gastar, entonces el transporte aéreo más rápido puede volver a estar disponible para el público en general.

Answer 14

El SST que estoy considerando aquí es el Aérospatiale-BAC Concorde, el único avión de pasajeros supersónico exitoso.

Hay algunas razones clave:

1. Regulaciones ambientales
Las SST causan contaminación acústica y sus motores emiten grandes cantidades de NOx (óxidos de nitrógeno). El NOx es muy dañino para el medio ambiente porque causa smog, lluvia ácida y ayuda a la formación de ozono en la troposfera (atmósfera 0-11km). Además del NOx, la contaminación acústica era otro problema importante.
Los motores RR-Olympus utilizados en la aeronave eran motores turborreactores de combustión posterior. Concorde necesitaba postquemadores para acelerar de Mach 0.9 a Mach 1.2 para superar el aumento de arrastre transónico. El ruido que se hizo al operar los postquemadores y las explosiones sónicas al romper la barrera del sonido fue una de las razones clave por las que al Concorde solo se le permitió volar a velocidades supersónicas sobre el agua. Esto restringió en gran medida su capacidad, lo que hace que su funcionamiento no sea económico.

2. Problemas de mantenimiento (disponibilidad y costo de piezas)
Cuando se introdujo, el avión contaba con instrumentos de cabina de última generación. Fue el primer avión comercial equipado con un sistema de vuelo por cable. Pero sus medidores mecánicos y el requisito de un ingeniero de vuelo, además de los dos pilotos, hicieron que (la cabina) pareciera obsoleta junto a los aviones modernos que comenzaron a ingresar desde principios de los 90. Los problemas de mantenimiento siempre fueron una carga financiera debido a sus condiciones de operación. De hecho, el servicio se detuvo por completo porque Airbus no era compatible con su mantenimiento.

3. Las TSM son consumidoras de combustible.
Concorde tuvo que llevar combustible extra para transportar el combustible requerido para su fase súper crucero. Los postquemadores atractivos también queman mucho combustible. Cuando se presentó el Concorde, el costo del combustible no era una prioridad para los operadores. En la década de 2000, el aumento de los precios del combustible hizo que todos los aviones de 4 motores fueran caros en comparación con los aviones gemelos.

Answer 15

No escuche las otras respuestas, estudié ingeniería aeroespacial y la respuesta es simple: la velocidad del sonido.

Hay una singularidad a la velocidad del sonido, que hace que todo el infierno se desate cuando se cruza. Arrastre los cohetes, las ondas de choque crean turbulencias que follan con el avión, y el centro de elevación del avión en realidad salta de un lugar a otro en el avión. Es por eso que tantos pilotos murieron antes de que Chuck Yeager rompiera con éxito la barrera del sonido; los pilotos perdieron el control de sus aviones o, más comúnmente, las fuerzas aerodinámicas destruyeron los aviones en el aire.

Es posible abordar todos los problemas relacionados con el cruce de la barrera del sonido (como lo demostraron Yeager y los ingenieros que diseñaron el Bell X1), pero es extremadamente costoso. El Concorde, el único avión de pasajeros que rompió la barrera del sonido, tenía un costo operativo por pasajero por milla, algo así como 10 veces mayor que los aviones subsónicos de pasajeros de su época.

Los aviones de pasajeros de hoy vuelan tan rápido como pueden sin tener que lidiar con estos problemas de barrera de sonido. Esta velocidad es aproximadamente Mach 0.8; o el 80% de la velocidad del sonido (el Concorde voló en Mach 2 y el avión piloteado por humanos más rápido jamás creado, el SR71, vuela a una velocidad clasificada mayor que Mach 3.3). Los aviones de pasajeros no van más rápido que Mach 0.8 porque la forma en que las alas crean elevación es acelerando el aire por encima del ala más rápido que por debajo, y con el avión volando Mach 0.8, el aire acelerado apenas permanece debajo de la barrera del sonido en Su mayor velocidad. De hecho, si observa el ala mientras navega, a veces puede ver pequeñas ondas de choque de partículas individuales o grupos de partículas de aire que cruzan la barrera del sonido.

Esta es la única razón por la cual los aviones de pasajeros vuelan a la velocidad que lo hacen. Si la barrera del sonido fuera el doble de lo que realmente es, los aviones a reacción volarían el doble de rápido que en la actualidad.

Las tendencias aeroespaciales actuales se centran en reducir los costos operativos por pasajero por milla tanto como sea posible, por lo que no espere que los aviones vuelen más rápido en el corto plazo. Sin embargo, las empresas siempre están investigando el próximo Concorde, por lo que siempre existe la posibilidad de que uno llegue. Pero hasta que la gente esté dispuesta a gastar mucho más para volar, será difícil … (¡pero no imposible!)

Answer 16

No en mi vida. No para viajes generales de pasajeros.

Soy una criatura del negocio de pasajeros, y veo cada vez más democratización de los viajes aéreos. TODO el crecimiento se está produciendo en los operadores de bajo costo (LCC) y no están buscando tecnología sofisticada (¡que será necesaria para cualquier aumento adicional de velocidad!). Esta tendencia no se desacelerará en el corto plazo. El 80% del crecimiento de la población proviene de Asia. Toda una generación utilizará los viajes aéreos por primera vez en su linaje.

Ahí es donde está el mercado. Los constructores de aviones son impulsados ​​por los mercados, no por los sueños.

Answer 17

Supongo que la razón es simplemente que Boeing y (el predecesor de) Airbus tienen una mala experiencia en jet supersónico, y ninguno de ellos quiere intentarlo de nuevo. Después de todo, ambos son empresas comerciales. Concorde – Wikipedia fue un fracaso comercial y Boeing 2707 – Wikipedia nunca llegó a la etapa de prototipo. Con Airbus todavía está de luto por su fracaso comercial A380 y Boeing 787 ha estado quemando dinero durante tantos años, supongo que ni Boeing ni Airbus tienen ningún apetito por el riesgo ahora.

Personalmente, creo que existe la posibilidad de que tales aviones puedan ser rentables hoy (o en 10 años). Se han realizado investigaciones con resultados prometedores sobre la reducción del auge sónico (Sonic boom – Wikipedia) y ha habido MUCHA innovación en materiales de aviones para reducir el peso del avión (Boeing 787 y A350 están hechos en gran parte de nuevos materiales). Estos ni siquiera existían cuando Concorde se retiró.

Muchos otros también mencionan que tales aviones supersónicos son necesariamente pequeños y, por lo tanto, no pueden transportar muchos pasajeros. Eso es cierto, pero también debe tenerse en cuenta que los pasajeros de negocios y de primera clase entregan gran parte de los ingresos de la mayoría de las aerolíneas de servicio completo. Si no me equivoco, es 60%.

Otra cosa que desafortunadamente no se menciona en ningún otro lugar es el surgimiento de Asia. Mucha gente parece estar atrapada en el pasado donde solo importa (noreste) Estados Unidos, Gran Bretaña y Francia. ¿Por qué necesitas un avión más rápido solo para cruzar el Atlántico? Bueno, ¡porque el mundo no se limita solo al Atlántico Norte!

Hoy tenemos muchos empresarios chinos ricos que vuelan desde Shanghai a Frankfurt o empresarios indios ricos que vuelan desde Nueva Delhi a San Francisco. Hoy, un vuelo directo de Shanghai a Frankfurt tarda 12 horas, mientras que un vuelo directo de Nueva Delhi a San Francisco tarda 15,5 horas. Estos son lo que llamas vuelos largos y dolorosos. ¡Los Ángeles a Nueva York no es un vuelo largo! En 10 o 20 años, habrá muchos más empresarios chinos e indios viajando a larga distancia. Probablemente serán receptivos a la idea de un dolor en el culo más corto, ¡quiero decir, un vuelo más rápido!

Answer 18

Realmente es una combinación de factores …

Debido al ruido de un avión tan grande que entra en un vuelo supersónico, esto debe hacerse sobre áreas despobladas (por ejemplo, mar). Esto significa que una aeronave debe volar distancias significativas tanto transónicas ~ 0.8 de la velocidad del sonido como supersónicas> 1 veces la velocidad del sonido.

Tener motores que sean eficientes a ambas velocidades en este momento no es factible. La opción podría ser tener dos tipos de motores, uno similar al que tiene en los aviones comerciales actuales (B777, A380, etc.) y el otro similar al que tenía Concorde.

El problema con esto es más arrastre y costo con motores adicionales. Una vez más con la resistencia, las formas de los fuselajes se diseñan en torno a sus velocidades y propósitos de vuelo principales. Tener la forma del ala delta de Concorde es muy bueno para supersónico, sin embargo, hay sanciones en las regiones subsónicas y transónicas.

Siendo realistas, el costo sin otra participación del gobierno como Concorde haría que el proyecto fuera inviable, de ahí que Boeing desarrolle el 787 y Airbus el A350. La atención se centra mucho más en el ahorro de combustible con el precio actual y las tendencias del combustible en lugar del tiempo de tránsito.

Posiblemente en 20-30 años otro avión Concorde-esque puede estar disponible para volar en …

Answer 19

En sentido militar, se están volviendo más rápidos. Pero los requisitos están cambiando de la guerra de peleas de perros a más allá de la guerra electrónica visual. Pero se está volviendo más rápido, el piloto de onda no tripulado X51 Wave Rider vuela a velocidades hipersónicas de Mach 15+. Es decir, 15 veces la velocidad del sonido
En aplicaciones civiles. está más limitado por la economía que el rendimiento (velocidad). Concorde voló más de 2 veces la velocidad del sonido en los años 70 y 80. Pero arraigado debido al punto de vista económico, el aumento de los precios del petróleo y el problema del auge sónico lo hicieron viable solo para el viaje transatlántico. Ahora, debido a la globalización, el negocio de aviatiin está tratando de ir más rápido y también a medida que aumenta la demanda comercial de viajes intercontinentales, en nuestra vida volaremos varias veces la velocidad del sonido con seguridad.

Answer 20

La razón principal es el costo.

Viajar por debajo de la velocidad del sonido, alrededor de 1000 km / h (621 mi / h) es la forma más económica de viajar.

A diferencia de los viajes en tierra, el consumo de combustible de un avión disminuye con la velocidad: cuanto más rápido viaje en avión, menor será el consumo de combustible, ¡hasta la velocidad del sonido! Una vez que la velocidad del sonido ha excedido, el consumo de combustible aumenta drásticamente y sigue aumentando con la velocidad. También implica que una aeronave ultrasónica necesita transportar mucho más combustible en el despegue. Esto viene en el costo de la carga útil.

Por lo tanto, viajar en velocidad ultrasónica significa que la aeronave consume más combustible por milla en comparación con las aeronaves subsónicas, y estos costos divididos entre menos pasajeros en comparación con las aeronaves subsónicas, hacen que el boleto sea mucho más costoso. La experiencia con el Concord demostró que no muchos pasajeros están dispuestos a pagar tanto por ganar unas pocas horas en un vuelo transatlántico y que no era rentable para las aerolíneas.

Aún así, hay diseñadores de aeronaves que actualmente están experimentando nuevos diseños y tecnologías para hacer que los aviones ultrasónicos sean económicos.

Para llegar de Toronto a Melbourne en una hora, el avión tendría que volar una velocidad promedio de 16,000 km / h (~ 10,000 mi / h). Esto tiene que ver literalmente con la ciencia espacial. Esto es aproximadamente 16 veces más rápido que la velocidad de crucero del avión comercial actual. Para obtener esa velocidad, la aeronave tendrá que subir a una altitud mucho más alta que la altitud normal de 36,000 pies de una aeronave comercial (en realidad tendría que ir por encima de la atmósfera). La aerolínea tendrá que equipar a los pasajeros con trajes especiales de fuerza g, o llevará mucho tiempo llegar allí. También tomará mucho tiempo alcanzar esta velocidad si son 16,000 km / h. Después de eso, el avión tendría que disminuir la velocidad y comenzar a descender. Esto también lleva mucho tiempo. Resumir el tiempo para el clima, el tiempo para acelerar y el tiempo para descender, tomará mucho más de una hora.

Por esta razón, no creo que volar de Toronto a Melbourne dentro de una hora sea comercial.