Imagina salir del trabajo en Los Ángeles o San Francisco un poco temprano un viernes por la tarde y terminar con una copa en la playa de Maui antes de que termine la hora del cóctel. Imagina ir de Seattle a Tokio en cuatro horas o de Nueva York a Londres en más de tres. Pues eso podría ser realidad con el nuevo jet supersónico de la NASA.
Muchos en el incipiente sector supersónico creen que los vuelos comerciales no solo son posibles, sino que están trabajando para diseñar, construir y certificar aeronaves en los próximos cinco a diez años. Volar más rápido que la velocidad del sonido no solo cambiará los viajes aéreos, argumentan, sino que también ofrecerá a los pasajeros el máximo lujo: el tiempo.
Un poco de contexto sobre el problema
Boom, Spike y Exosonic tienen diferentes conceptos para sus jets supersónicos, diseñados para viajar entre Mach 1.4 (1074 mph) y 1.8 (1381 mph), mientras que las construcciones hipersónicas de Destinus y Hermeus podrían viajar teóricamente a Mach 5.0, o 3,836 mph.
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La mayoría permanece en la fase de concepto teórico. Solo el demostrador de Boom, el XB-1, ha comenzado las pruebas de vuelo iniciales, con pruebas supersónicas programadas para finales de este año.
El progreso es lento, debido a los exorbitantes costos de I+D causados por los desafíos técnicos únicos de volar más rápido que el sonido. “Los obstáculos son sustanciales”, señala Vik Kachoria, CEO de Spike Aerospace, que está desarrollando un avión supersónico de 12 a 18 pasajeros llamado Diplomat. “El auge, el ruido del suelo, la seguridad, la regulación, el medio ambiente, la infraestructura. Es mucho”.
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El boom sónico sigue siendo el mayor impedimento para el desarrollo, dice David Richwine, gerente de proyecto adjunto de tecnología del jet supersónico de la NASA, el X-59, un avión experimental diseñado para mitigar el ruido y la vibración del boom. “Cuando apilamos los desafíos a los que se enfrentaban los supersónicos, resolver el auge fue el más grande”, dice. “Eso liberaría a los operadores comerciales para trabajar en algunos de los otros temas”.
Los booms sónicos han existido desde que Chuck Yeager rompió la barrera del sonido en 1947 en el Bell X-1. El boom, un ruido fuerte causado por las ondas de choque que se forman cuando un avión pasa la velocidad del sonido, se vio inicialmente, extrañamente, como un signo de progreso desde que inició la era supersónica.
En 1963, el presidente John F. Kennedy lanzó una iniciativa llamada Transporte Supersónico (SST) que unió al gobierno y a la industria, con el objetivo de construir un avión de pasajeros supersónico comercial capaz de transportar 300 pasajeros, volando a Mach 3, o 2301 mph.
Pero a finales de la década, la mayoría de la gente los veía como una molestia pública. En 1968, un sobrevuelo del F-105 en la Academia de la Fuerza Aérea voló 200 ventanas de su icónica capilla, hiriendo a una docena de personas.
Desde 1956 hasta 1968, la Fuerza Aérea tuvo que lidiar con unas 40,000 reclamaciones contra sus aves de guerra supersónicas, cubriendo las pérdidas de ventanas rotas y yeso agrietado en los hogares, hasta las afirmaciones de que los booms sónicos volvieron locos al ganado.
El Concorde, el primer avión supersónico comercial del mundo, no ayudó. Desarrollado conjuntamente por los británicos y los franceses, sus vuelos transatlánticos a menudo terminaban en ciudades estadounidenses con ventanas rotas y vibraciones que sacudían a los residentes locales.
En 1973, el Congreso y muchas autoridades de todo el mundo prohibieron los viajes aéreos supersónicos por tierra, lo que redujo su potencial para acelerar los viajes aéreos comerciales.
Siempre un avión caro y que consume mucho combustible, el Concorde hizo su último vuelo en el Reino Unido en 2003, aterrizando en un museo de aviación en Bristow, donde se convirtió en una exhibición fija.
El jet supersónico de la NASA
Ahora, para el jet supersónico de la NASA, se está trabajando con Lockheed Martin, quien espera rehabilitar los viajes aéreos comerciales supersónicos mitigando el boom.
El equipo que supervisa la misión X-59 Quesst está promoviendo la idea de que el límite de velocidad supersónica se levante tan pronto como el boom sónico no sea un problema.
“En lugar de una regla basada únicamente en la velocidad, proponemos que la regla se base en el sonido”, dijo Peter Coen, gerente de misión integrada del jet supersónico de la NASA, el X-59. “Si el sonido de un vuelo supersónico no es lo suficientemente fuerte como para molestar a nadie de abajo, no hay razón por la que el avión no pueda volar supersónico”.
Otros aviones, incluido el avión Northrop F-5E modificado, demostraron en 2003 que la forma de un avión puede reducir la intensidad de los brazos sónicos. El jet supersónico de la NASA, X-59, está diseñado para llevarte un paso más lejos, creando un “trampón” sónico que mide alrededor de 75 decibelios, el nivel percibido, aproximadamente el sonido de un trueno distante o la puerta de un coche que se golpea a 20 pies de distancia.
El concepto X-59 se presentó por primera vez en 2018, y la NASA presentó una subvención de 248 millones de dólares a Lockheed Martin para desarrollar el avión.
Después de extensas pruebas de modelado por computadora y túnel de viento, el X-59 se presentó formalmente al mundo en las instalaciones de Lockheed en California Skunk Works en enero.
El delgado avión con punta de aguja tiene 99.7 pies de largo y 29.5 pies de ancho, parece un avión de combate elegante y futurista, con la cabina a mitad de camino a lo largo del fuselaje.
Está diseñado para volar a 1.4 veces la velocidad del sonido, o 925 mph. El jet supersónico de la NASA reutiliza piezas de otras aves de guerra, incluido el tren de aterrizaje de un F-16, el dosel y el asiento de eyección de un avión de entrenamiento supersónico T-38, y parte del sistema de motor utilizado en el avión espía U-2.
El motor montado en la parte superior permite una parte inferior suave para evitar que las ondas de choque se fusionen detrás del avión, disminuyendo así la potencia de los brazos sónicos.
La configuración coloca la cabina aproximadamente a la mitad de la longitud del avión, lo que significa que el piloto no mira a través de una ventana orientada hacia adelante, sino que utiliza cámaras de alta resolución que alimentan un monitor 4K en la cabina, llamado Sistema de Visión Externa.
Una vez que el jet supersónico de la NASA tome vuelo, pasará por pruebas de seguridad, luego por un período de evaluaciones acústicas antes de que la agencia espacial se embarque en una serie de vuelos de prueba sobre ciudades seleccionadas donde los ciudadanos previamente informados ofrecerán comentarios para ayudar a determinar si la tecnología alcanza niveles de ruido aceptables.
Un toque sónico sería una buena noticia para las nuevas empresas supersónicas comerciales. Spike Aerospace está haciendo su propio trabajo para mitigar el ruido, mientras redacta la investigación de la NASA.
Al igual que el X-59, su objetivo es reducir el auge aplanando las ondas sónicas para que se dirijan hacia arriba y se cancelen en gran medida entre sí. Exosonic también está posicionando su avión de 70 asientos como si tuviera un boom sónico “silencioso”.
Retos futuros
El X-59 puede lograr su objetivo de mitigar los booms sónicos, pero aplicarlo a un avión certificado sigue siendo un desafío. Las nuevas empresas tienen problemas para recaudar el capital necesario para llevar un producto final al mercado, y luego hay cuestiones de sostenibilidad: algunos analistas proyectan que los aviones supersónicos consumirán tres veces más combustible que los aviones subsónicos.
Richwine admite que después de la supresión del boom, “las emisiones son el siguiente mayor desafío, por lo que tenemos que buscar combustibles alternativos, eléctricos e hidrógeno”.
La NASA ha comenzado a echar un vistazo a esas madrigueras. Boom dice que está diseñando su obertura de 80 asientos para funcionar con combustible de aviación (SAF) 100 por ciento sostenible, mientras que Spike está explorando la electricidad y el hidrógeno.
Los fabricantes supersónicos siguen teniendo esperanza, a pesar de los importantes desafíos técnicos y del consenso general dentro de la aviación privada de que estos proyectos serán demasiado caros para llevar al mercado, con una demanda limitada por parte de las aerolíneas y otros compradores.
Sin embargo, dentro del campo, prevalece el optimismo. “Definitivamente creo que el vuelo supersónico ocurrirá”, dice Richwine. “Es un orden de magnitud más complicado que un avión típico, por lo que llevará tiempo, pero llegaremos allí. Para las aerolíneas comerciales, probablemente serán 15 años”.
Publicado por J. GEORGE GORANT en Robb Report EE.UU.