¿Es cierto que los aviones desde 1965 son cada vez más lentos y ya no estamos preocupados por desarrollar un avión más rápido?

Answer 1

Has formulado tu pregunta de una manera interesante. Los aviones definitivamente no están “volviéndose más lentos”; es solo que ha habido una pausa muy larga en lo que todos esperaban que fuera un salto natural del viaje aéreo subsónico al supersónico regular. Hay algunas razones clave para esto, principalmente:

• Impacto medioambiental (las emisiones de motores a reacción y las barreras sónicas se han visto progresivamente como cada vez más indeseables);
• Eficiencia del motor / costo de combustible (el Concorde necesitaba quemadores posteriores – “recalentar” – para alcanzar su velocidad de crucero, pero los últimos diseños de motor están permitiendo el llamado “supercrucero” en algunos aviones de combate … vuelo supersónico sin la necesidad de combustible extra directamente en el escape para empuje extra);
• Disponibilidad / costo de materiales estructurales adecuados (el vuelo a alta velocidad crea temperaturas extremadamente altas, y construir para acomodarlos o administrarlos es un desafío difícil); y
• Demanda (no ha habido tanto clamor por viajes aéreos ultrarrápidos desde que se retiró Concorde, lo cual es bastante revelador en sí mismo).

Desde 1965, varios diseños de aeronaves han continuado empujando los límites de los aviones subsónicos y sus velocidades máximas hacia la región subsónica alta, casi tan cerca de la velocidad del sonido como pueden lograr de manera segura y consistente sin adaptaciones de diseño significativas. ( Vea Transonic Aircraft para una breve discusión de por qué este es el caso). Hace solo un par de años, Cessna presentó su jet de negocios Citation X , que puede volar a más del 93% de la velocidad del sonido (Mach .935, para ser precisos). (BusinessAviationVoice: la corona de BizJet más rápida del mundo reclamada (de nuevo) por la nueva cita de Cessna X)

Cuando comienzas a coquetear con Mach 1, entras en un dominio muy inestable y peligroso, por lo que empujas la parte inferior de ese umbral lo más fuerte que puedes o diseñas explícitamente para superarlo. Mirando el último objetivo, la industria aeroespacial está preparada para meterse en el agua en la exploración de vuelos espaciales comerciales y vuelos hipersónicos, dos áreas de investigación algo superpuestas que eventualmente podrían conducir al próximo gran salto de velocidad en el servicio de pasajeros. Hasta entonces, siéntate, relájate y disfruta de tu (largo) vuelo.

Answer 2

La respuesta de Tom Farrier cubre esto bastante bien. Sin embargo, permítanme agregar información anecdótica. Cuando comencé a volar comercial fue en el B-727, entonces el caballo de batalla de la industria. Más tarde apareció otro caballo de batalla más nuevo, el B-737, que posteriormente volé. Me sorprendió mucho que este nuevo avión 737 navegara a una velocidad más lenta que el B-727 anterior.

Posteriormente, hice la transición al Airbus A-320 y me alegró que navegara un poco más rápido que el B-737, pero aún más lento que el viejo B-727 que volaba en los días en que el combustible era barato.

Sospecho que la velocidad de crucero más lenta de los aviones más nuevos tiene mucho que ver con el ahorro de combustible. De hecho, a medida que un avión se acerca a las velocidades más altas de Mach, la resistencia (y el consumo de combustible) aumenta exponencialmente. Sin embargo, el Mach ligeramente más alto del Airbus A-320 tenía más que ver con el marketing, siendo un poco más rápido que el B-737, que con el ahorro de combustible.

B-727
Velocidad de crucero Mach 0 .84
Velocidad máxima Mach 0.90

B-747-400
Velocidad de crucero Mach 0.85
Velocidad máxima Mach 0.92

B-737
Velocidad de crucero Mach 0.74
Velocidad máxima Mach 0.82

A-320
Velocidad de crucero Mach 0.78
Velocidad máxima Mach 0.82

A-321
Velocidad de crucero Mach 0.78
Velocidad máxima Mach 0.82

B-777
Velocidad de crucero Mach 0.84
Velocidad máxima Mach 0.87

A-380
Velocidad de crucero Mach 0.85
Velocidad máxima Mach 0.89

Answer 3

Algo así como. Hace mucho tiempo, un Boeing 707 podía hacer 607 mph, un Convair 990 un enorme 621. Al reiniciar el 707 con un JT3D con una “relación de derivación” de 1,42 más alta (leer mueve más aire por menos combustible) redujo la velocidad máxima del 707 a 550 mph. que es donde se encuentra gran parte de nuestro hardware actual (737, A320). El enfoque se ha centrado en meter a más personas y quemar menos combustible con el beneficio de un rango adicional. El 747 es un poco una excepción, supuestamente obtiene una ventaja de la regla de área para el gran golpe en la parte superior y, por lo tanto, puede llegar a 614 mph. El A380 también es bastante rápido. Sin embargo, no hubo nuevos pedidos para el A380 (hasta ahora) en 2015 y solo nueve para el 747. El Dreamliner, por otro lado, que navega a 567 mph tenía 76 pedidos en 2015 y el Airbus A320neo que navega a 511 mph está sentado. a 270 pedidos. Por lo tanto, al mercado le gusta la economía de combustible sobre la velocidad, incluso con el precio del crudo cayendo como lo ha hecho. En el nivel de diseño, L / D está atascado en alrededor de 20 debido a restricciones de envergadura. El consumo específico de combustible ha sido donde se ha logrado el progreso real y actualmente es de alrededor de .3. Obtener SFC por debajo de .3 es difícil ya que las proporciones de derivación ya están llegando a 9. Para ir por debajo de eso, es probable que esté hablando de “ventiladores no conducidos”, que es un nombre elegante para un propulsor y los ventiladores no conducidos seguramente no serán más rápidos.
Si caracterizamos el rango de un avión moderno (una buena medida de eficiencia) como algo así como Rango = (130 x M x L ​​/ D) / SFC donde M es el número de Mach en crucero y conectamos M = .8, L / D = 20 y SFC = .3 obtenemos algo así como 7000 millas. Digamos que queremos un avión Mach 3. Luego, L / D cae a 7, pero todavía estamos por delante, ya que el producto M x L ​​/ D ahora es 21, que es mejor que .8 X 20. Por lo tanto, podríamos tolerar un SFC de .4 y tener un rango comparable. Sin embargo, el SFC del Concord era 1.2 y el SR71 era 1.9 (Wikipedia), 3 veces y aproximadamente 5 veces peor. Además, el peso estructural relativo de nuestro avión supersónico será mayor. La delgadez también es un problema. El Concord era un avión de noventa a ciento veinte asientos pero pesaba (como máximo) más de 400,000 libras. Esto es comparable en peso a un Boeing 767 que puede transportar a 350 personas a lo largo de 6000 millas.

Answer 4

Desde los años 70, en promedio, los aviones se están volviendo más rápidos. El 767, lanzado en 1982, navegó alrededor de .79 a .80 Mach, mientras que su reemplazo previsto, el 787, navega a .85. El 737 Classics (1984) navegó al mismo .74 a .745 que sus predecesores originales (1967), pero el A320 (1988) y el 737NG (1998) navegan a aproximadamente .78 a .80. En el apogeo del 727, el combustible era tan barato que el avión se operaba regularmente a Mmo (Máximo Mach), pero hoy en día se opera a .78 más o menos para ahorrar combustible. Hemos llegado bastante lejos en el diseño de aviones eficientes de alta velocidad, a expensas de diseñar únicamente para la velocidad, como solíamos hacerlo.