Existem várias razões para o desaparecimento de aeronaves supersônicas comerciais. E existe uma forte possibilidade de podermos dar uma volta em uma aeronave supersônica pela 2021.

As aeronaves comerciais supersônicas têm muitas restrições que não estão presentes nas aeronaves comerciais subsônicas e às quais as aeronaves militares não estão sujeitas.

Custos proibitivos de desenvolvimento

Aeronaves supersônicas - e, em particular, aeronaves supersônicas e hipersônicas altas - são consideravelmente mais caras para projetar e fabricar, pois exigem o uso de novos materiais e técnicas de fabricação em seu design. À medida que você avança sobre o Mach 2, o calor começa a se tornar um grande problema, enfraquecendo as ligas de alumínio aeroespaciais tradicionais a ponto de deixarem de ser um material viável para construir uma aeronave. As estruturas também se expandem e se contraem consideravelmente no calor, e isso deve ser levado em consideração no projeto. Os projetistas são forçados a procurar materiais mais exóticos, como ligas de titânio, compostos de alta temperatura, etc. e não é apenas a estrutura que exige materiais novos para resolver isso - sistemas de combustível, fiação elétrica, sistemas de missão, até selantes e tinta, todos devem ser escolhidos para combater o calor, mas ainda assim satisfazer as métricas de design tradicionais, como segurança, durabilidade e economia.

O resultado disso são custos de desenvolvimento muito altos: ajustado pela inflação, o Concorde custa aos governos da Inglaterra e da França cerca de US $ 28 bilhões ou aproximadamente 5 1 / 2 vezes o custo que a Boeing gastou para desenvolver o 747. Números semelhantes foram consumidos no projeto e no desenvolvimento do mal-intencionado Boeing 2707, que nunca progrediu além do estágio de maquete, mesmo após o redesenho.

Capacidades limitadas da cabine

O design Super Sonic Transport (ou SST) favorece uma fuselagem esbelta em forma de agulha que limita o número de pessoas que o jato pode transportar. O Concorde estava limitado a aproximadamente passageiros 100 em bancos muito estreitos; o 2707 podia transportar pessoas 260, mas tinha um comprimento superior a pés 300, tornando-o muito estranho e indisciplinado em aventais de terminais ou vias de taxi existentes. Isso também torna o SST muito rentável para seus operadores, como a Concorde provou. Nos últimos anos do 50, nunca mais do que os SST do 20 estiveram operacionais e todos com apenas três companhias aéreas - British Airways, Air France e Aeroflot soviética - todas elas fortemente subsidiadas pelos respectivos governos.

Ineficiências de propulsão restringem a faixa

No passado, o design de SSTs foi prejudicado pelas altas taxas de consumo de combustível do motor turbojato, impondo um limite de alcance de design de aproximadamente 4,500 NM. Isso reduz efetivamente as vendas para as companhias aéreas que procuram SSTs para voar nas rotas da borda do Pacífico, onde as economias de tempo oferecidas por uma aeronave supersônica seriam as mais pronunciadas.

Vôo supersônico sobre terra ainda proibido

Aeronaves supersônicas geram explosões sonoras nocivas que podem causar danos a estruturas frágeis no solo e geralmente são um incômodo para os habitantes abaixo. Enquanto avanços nos transportes supersônicos silenciosos estão ocorrendo, os órgãos reguladores aeronáuticos globais ainda proíbem o vôo supersônico por terra, restringindo um SST ao vôo subsônico nessas regiões, tornando sua operação exponencialmente mais cara que uma aeronave subsônica tradicional.

Preocupações com a Segurança Operando em Atmosfera Rara

Seria necessário um SST de alta velocidade para operar nas partes mais altas da estratosfera, acima dos pés 60,000. Embora isso seja possível para pilotos militares em trajes sob pressão total, há riscos consideráveis ​​para civis em roupas de rua nessas altitudes, caso ocorra uma descompressão rápida. Nessas alturas, uma descompressão rápida ferverá o sangue nas veias (maneira muito dolorosa de morrer). Também não pode ser combatido com os sistemas suplementares de oxigênio tradicionais, tornando esse cenário muito perigoso para os passageiros.

Preocupações ambientais

O turbojato de 'combustão suja' discutido anteriormente cria muitas emissões de NOX, muito mais do que os atuais turbofans de bypass alto, que apresentam risco de aumento da depleção do ozônio estratosférico.

Economia de Custos

Um avião de cruzeiro subsônico turbofan convencional de alto bypass é entre o 16-20 vezes mais eficiente com um custo por passageiro por base NM. Um bilhete transatlântico típico em um 747-8 é de aproximadamente 1500 USD. Um ingresso no Concorde custava cerca de 11,000 nos dólares de hoje.

Tomados em conjunto e confrontados com a realidade de projetar tal nave com milhões de peças 3, milhões de linhas de código de software 6, todas testadas e validadas, restritas apenas a rotas transatlânticas, os projetistas de aeronaves veem rapidamente a caligrafia na parede e na aeronave está condenado a partir do papel de rascunho para cima.

Mas isso não quer dizer que o sonho supersônico esteja morto. A Aerion em Reno, NV e a Airbus estão desenvolvendo um jato executivo supersônico de passageiros 16, capaz de Mach 1.6, com uma tentativa de lançamento e voo no 2021. A Areion afirma que o jato terá um cruzeiro 'boomless' até Mach 1.2 na FL350 ou acima dela e espera que isso incentive os órgãos reguladores a permitir voos supersônicos por terra. Ainda não se sabe se isso atrai clientes suficientes dispostos a pagar o preço estimado de US $ 100 milhões por aeronave.

Existem inúmeras razões. Eles são não todos os econômicos, a propósito, mesmo que a maioria seja.

Primeiro, você deve construir seu avião supersônico

Nenhum dos dois aviões supersônicos que já voaram mais voa, e nenhuma das aeronaves que ainda existem provavelmente se tornará aeronavegável novamente.

Alguém terá que projetar e construir um novo.

Infelizmente...

O momento histórico passou

Os governos britânico e francês começaram a colaborar seriamente no projeto no final dos 1950s. O período imediato do pós-guerra acabou, mas os dois enfrentaram um tipo de crise, à medida que seus impérios coloniais se desintegraram em todo o mundo, criando exatamente o tipo de humor em que as potências mundiais enfraquecidas alcançam grandes projetos que provarão que realmente são. Afinal, no melhor clube das nações.

Por razões ligeiramente diferentes, ao mesmo tempo, os EUA e a URSS também estavam se esforçando muito para se provarem Top, expressados ​​na corrida para alcançar a lua.

De qualquer forma, foi um momento que parecia exigir conquistas simbólicas extraordinárias em tecnologia por certos governos.

Agora, nenhum governo tem estômago para esse tipo de projeto, nem suas populações (se pergunta se a China ou a Índia poderão em breve decidir que é hora de deles grande gesto). Acordos internacionais, como os que vinculam os Estados membros da União Européia e os acordos comerciais de abrangência mundial, limitam o tipo de apoio que os governos podem oferecer a empresas dessa escala, que as tornaram possíveis no passado.

Eles não parecem mais capazes de manter suas próprias companhias aéreas, sem se importar com extravagâncias tecnológicas em escala global.

Portanto, se o século 21st não é mais o momento de uma extravagância tecnológica com força política, caberá à iniciativa privada produzi-la, e agora os fatores econômicos começam a se tornar mais importantes.

Um avião supersônico é menos necessário do que era

O tempo gasto no ar não é mais "tempo morto" para o viajante de negócios muito caro. Cada vez mais, a Internet a bordo e as conexões telefônicas tornarão menos urgente a presença agora. O viajante a negócios estará mais interessado em conforto e instalações, se o tempo de voo puder ser utilizado de forma produtiva.

Os preços flutuantes do petróleo estão na cabeça de todos

Um avião supersônico custará combustível. Desde os 1970s, o preço do petróleo flutuou violentamente o suficiente várias vezes para causar várias extinções relacionadas a companhias aéreas. As companhias aéreas que voam com aviões supersônicos serão as primeiras a chegar.

E o meio ambiente também

As companhias aéreas já enfrentam muita pressão por causa de preocupações ambientais: é uma indústria que é extremamente prejudicial ao planeta.

Um avião supersônico será consideravelmente mais prejudicial do que a maioria.

Qual companhia aérea provavelmente desejará ser a primeira a voar no avião mais nocivo ao meio ambiente do mundo, para que os super-ricos passem um pouco menos de tempo aonde quer que vão?

Possivelmente, nenhuma companhia aérea poderia comprar

Está longe de ficar claro que qualquer companhia aérea poderia se dar ao luxo de investir em uma frota supersônica e teria que ganhar uma grande quantia de dinheiro, mesmo que pudesse.

Não seria muito útil

Para onde voaria? Uma coisa que o projeto Concorde não previu foi o quão desagradável a aeronave era para as pessoas que moravam perto do barulho.

Por um tempo, britânicos e franceses suportaram o barulho terrível que fizeram, porque lhes garantiu que ainda eram ótimos, mas depois de um tempo até eles se cansaram.

Os americanos se preocupavam menos com a grandeza franco-britânica e continuavam tentando bani-la dos EUA; foi proibido de voar sobre vários outros lugares também.

Vamos supor que você possa construir um avião supersônico civilizado o suficiente para ser razoavelmente bem-vindo em aeroportos próximos a cidades populosas (e o Concorde com seus turbojatos 1960s não seria), você ainda teria uma aeronave que não poderia ser voada por terra povoada em velocidades supersônicas, por causa do barulho horrível que sua onda de choque faria.

Portanto, seria praticamente limitado às operações costa a costa sobre oceanos.

Em conclusão

Não há apenas uma razão pela qual não vimos um novo avião supersônico de passageiros, mas uma grande quantidade deles - e acho que ainda vai demorar muito tempo para vermos.

Existem regulamentos em vigor que afirmam que uma aeronave supersônica só pode ser supersônica quando está sobre o mar (especialmente vista com preocupações com os níveis de ruído quando o concorde estava em produção e os barulhos sônicos 'quebrando janelas' ao voar sobre terra) e deve ser subsônica quando em terra, o que limita a quantidade de destinos nos quais você pode obter voos supersônicos (como se estivesse viajando da Turquia para a França), sem mencionar que os jatos supersônicos consomem combustível (especialmente os de design com asas delta, como o Concorde e o TU-144 , que precisam de impulso extra na decolagem devido ao design, dificultando o ganho de sustentação).

Eles são muito caros para manter como um todo, o que pode ser visto pela quantidade de desgaste que pode ser feita durante o vôo supersônico, que é caro de reparar, e se os preços do petróleo subirem, isso aumentará as despesas devido a quanto isso confunde. Se houver uma demanda para as pessoas voarem supersônicas, considerando que há rotas limitadas para fazer isso, isso tornaria um jato supersônico uma lata de perdas.

Além dos grandes pontos da @ DanieleProcida, há mais um fator muito significativo que afeta a demanda: jatos particulares de longo alcance.

Os aviões supersônicos fornecem apenas um benefício de velocidade aos passageiros que viajam entre as cidades atendidas diretamente. Depois que você precisa se conectar (e passar pela alfândega e imigração, além do inevitável preenchimento de horários para minimizar o risco de causar conexões perdidas), a velocidade de ponta a ponta da viagem diminui drasticamente. Um jato particular de longo alcance pode levá-lo diretamente da origem ao destino sem tempo de conexão / escala, e a alfândega e a imigração para aeronaves GA geralmente são muito rápidas. Jatos particulares podem operar em aeroportos da GA muito menores, que provavelmente serão muito mais convenientes para os passageiros, e não há filas de check-in ou sala de segurança que aumentem o tempo da viagem. Eles também podem sair assim que você embarca, e não em um horário fixo, embora seja mais difícil calcular o valor em dólar / tempo disso. E eles geralmente são muito mais confortáveis, sem preocupações com crianças gritando e tal - a menos que você traga o seu.

Fretar um jato particular é caro, mas um bilhete no Concorde estava no mesmo estádio, e o jato particular é definitivamente mais barato se várias pessoas estiverem viajando juntas.

Apesar concórdia ainda estava em boas condições de vôo e em um avião estelar, quando foi retirado de serviço na 2003, fazia anos 34 desde seu primeiro vôo usando a tecnologia proposta pela primeira vez nos aviões da 1950. Simplesmente não existem muitos aviões que ainda estejam voando na aviação comercial com mais de 10 anos de idade.

Há muitas razões pelas quais o transporte supersônico nunca foi detectado. Os motivos são muitos para listar aqui e os mais relevantes foram abordados em outras respostas. Tudo se resume à economia. Nem o Tu-144 ou o Concorde fazia sentido economicamente além das rotas limitadas que percorriam, o que dificultava as vendas antecipadas.

Desde o momento em que o Concorde fez seu primeiro voo, houve melhorias drásticas na aerodinâmica, eletrônica, motores e materiais de construção. A maioria dos desenvolvimentos em aeronáutica foi direcionada para a melhoria de aviões voando abaixo do mach 1 para melhor eficiência de combustível e redução de ruído. Alguns desses desenvolvimentos funcionariam bem para voos supersônicos. Questões como booms sônicos podem ser drasticamente reduzidas, o que dá esperança para vôos terrestres. Em alguns cenários, os booms são reduzidos para 1% do que o Concorde gerou. Se os aviões puderem voar de Nova York para Seattle, depois para Tóquio, ou trans- Europa e Ásia, abrirá mercados totalmente novos que a Concorde não poderia voar.

Houve esforços para trazer de volta as viagens supersônicas. Vinte anos atrás, a Boeing propôs um avião mais rápido, o Sonic Cruiser que levaria até passageiros da 250 e teria um ponto ideal logo abaixo do Mach 1 e logo acima do Mach 1 e seria muito mais econômico de operar. As companhias aéreas comerciais não queriam velocidade extra tanto quanto queriam um avião mais barato de voar. Foi assim que acabamos com o Boeing 787 Dreamliner ao invés.

No entanto, existem várias estruturas aéreas em desenvolvimento que são capazes de vôo supersônico. Meu forte sentimento é que o supersônico está voltando.

Primeiro, a Boeing nunca deixou o conceito de Sonic Cruiser morrer. Eu acho que eles nunca abandonaram a ideia de um avião supersônico como o o Boeing 2707. No ano passado, eles anunciaram um conceito de avião de passageiros capaz de Mach 5.

Nos últimos vinte anos, a EADS - a controladora da Airbus anunciou que estava pensando em trabalhar com empresas japonesas para desenvolver um substituto maior e mais rápido para o Concorde. O conceito é um avião que transporta passageiros 300 em Mach 2 com um preço de bilhete por assento comparável às velocidades subsônicas voadoras. Nenhum plano firme foi anunciado.

A Lockheed gostaria de voltar à aviação comercial e tem trabalhado com a Supersonic Aerospace International em um Transporte supersônico silencioso. Este avião acomodaria passageiros da 12, navegaria em Mach 1.6 e criaria um boom sônico apenas 1% tão forte quanto o gerado pelo Concorde. Também está trabalhando com a NASA no X-59 QueSST.

A Boom Technology é uma empresa americana que cria um transporte supersônico de passageiros 2.2 para Mach 1,300 (2,300 kn; 55 km / h) com faixa de alcance 4,500 nm (8,300 km), a ser introduzido no 2023, chamado abertura. Boom espera alimentar o Overture com três turbofans de bypass moderados sem pós-combustão, ao contrário do Rolls-Royce / Snecma Olympus da Concorde. A questão é encontrar um mecanismo eficiente não militar. Boom está trabalhando com a Japan Airlines e a Virgin para desenvolver um avião que poderia fazer um vôo de São Francisco para Tóquio em menos de uma hora do 6.

Existem outros planos em desenvolvimento. Acho que estamos dentro de cinco anos vendo aviões supersônicos capazes de voos transatlânticos e transpacíficos, que devem abrir novos mercados para aviões supersônicos.