(CNN) – Quase duas décadas após a aposentadoria do Concorde, o interesse em viagens supersônicas está ganhando força e vários aviões de alta velocidade estão em desenvolvimento. As companhias aéreas parecem interessadas: a United já se comprometeu a oferecer rotas supersônicas já em 2029.
Mas e a jornada hipersônica que ocorre a Mach 5 – cinco vezes a velocidade do som – e mais? Como resultado, um voo de Nova York para Londres vai pousar em apenas 90 minutos, em comparação com cerca de três horas para o Concorde e seis a sete horas para um jato regular de passageiros.
É mesmo possível?
É isso que a Hermeus, uma start-up sediada em Atlanta com o objetivo de desenvolver aviões hipersônicos, pensa assim. A empresa já está testando um novo tipo de motor que, segundo ela, será capaz de atingir Mach 5 (mais de 3.000 milhas por hora). O motor foi projetado para uma pequena aeronave supersônica não tripulada que a Hermeus está atualmente criando para a Força Aérea dos EUA, mas dimensionada para um tamanho maior será capaz de alimentar um avião de passageiros.
Este avião está muito longe – Hermeus espera levá-lo ao ar em seu primeiro voo de teste até o final da década, em 2029 – mas como sua tecnologia precisa ser construída quase inteiramente do zero, a empresa já planeja isso .
Para começar, será bem menor que os atuais aviões, ou mesmo o Concorde, que tinha capacidade para cerca de 100 passageiros.
“Para nos ajudar a dimensionar o avião, basicamente construímos um modelo de negócios para a companhia aérea”, diz AJ Piplica, CEO da Hermeus. “Focamos nos viajantes de negócios e de primeira classe e depois brincamos com alguns parâmetros, como velocidade e custos operacionais. Dela saiu um avião com cabine para 20 pessoas”, acrescenta.
Não está longe da capacidade de um grande jato executivo, o que significa que haverá apenas uma classe.
“Esperamos que seja lucrativo aos preços atuais da classe executiva”, diz Piplica, com a ressalva de que é difícil estimar quanto as pessoas estarão dispostas a pagar para voar cinco vezes mais rápido porque “você não pode realmente responder a essa pergunta até que haja um produto e você tenha dados reais”.
Mais rápido do que nunca
O X-43A da NASA é a aeronave mais rápida movida por um motor de ar respirável.
NASA
O alcance da aeronave será de cerca de 4.000 milhas náuticas, o que é suficiente em rotas transatlânticas, como Nova York a Paris, mas não em rotas transpacíficas, como LA a Tóquio, o que exigiria uma escala.
Rotas terrestres, como Nova York a Los Angeles, estão fora de questão devido às regulamentações de ruído: quebrar a barreira do som envolve um estrondo alto que geralmente acontece sobre a água.
Para entender o quão ousada é a ideia do avião Mach 5, vale a pena dar uma olhada nos recordes de velocidade no ar.
A aeronave motorizada mais rápida que já voou foi Mach 9,6 (aproximadamente 6.800 mph), um recorde estabelecido em 2004 pelo X-43A da NASA – um veículo aéreo não tripulado medindo aproximadamente 12 pés de comprimento.
Como o voo durou apenas alguns segundos, o recorde de voo mais longo acima de Mach 5 pertence ao Boeing X-51, outro veículo aéreo não tripulado experimental que voou por mais de três minutos a Mach 5,1 (aproximadamente 3.400 mph) em 2013. . Ambos os aviões tiveram que ser lançados de uma altura por um bombardeiro B-52 e depois acelerados por um foguete, destacando as complexidades desse tipo de voo de alta velocidade.
Para aviões com pessoas a bordo, o atual recorde absoluto de velocidade é Mach 6,7 (4.520 mph), estabelecido em 1967 pelo X-15. Era basicamente um foguete sentado, projetado para atingir um recorde, e também teve que ser lançado de uma altura por um B-52.
Para um avião que respira ar – ou seja, movido por um jato, não um foguete – capaz de decolar e pousar sozinho, o recorde de velocidade é “apenas” Mach 3,3 (aproximadamente 2.200 mph), estabelecido pelo SR-71 Blackbird , um avião espião militar, 1976.
A velocidade máxima do Concorde, um dos dois únicos aviões supersônicos que operavam comercialmente, era Mach 2,04 (1.350 mph).
O avião Hermeus proposto quebraria, portanto, o recorde atual do avião de respiração mais rápida com uma grande margem, e voando por um longo tempo a Mach 5 superaria a conquista atual no campo de veículos experimentais não tripulados (é claro que outras aeronaves podem quebrar esses registros no futuro, antes que Hermeus o faça).
“Tecnologias maduras”
A Hermeus utiliza tecnologia híbrida em seus motores.
Hermheus
Portanto, não é surpresa que o foco da empresa inicialmente esteja no motor. Em fevereiro de 2020, começaram os testes de um novo tipo de projeto de motor, baseado no modelo existente usado em aviões de caça e fabricado pela General Electric.
Será um híbrido de duas tecnologias tradicionais: um turbojato, semelhante ao que os aviões usam, e um propulsor que funciona apenas em velocidades supersônicas e superiores. Inicialmente, o motor irá alimentar o Quarterhorse, um elegante drone supersônico que a Hermeus está desenvolvendo como parte de uma parceria de US$ 60 milhões com a Força Aérea dos EUA.
Curiosamente, ao projetar um motor a jato para funcionar mais rápido, as peças são removidas, não adicionadas. No ar turbojato, o ar entra pela frente e é primeiro comprimido (para aumentar seu potencial energético) por lâminas rotativas, depois misturado com combustível e inflamado. O gás quente resultante é soprado pela parte traseira do motor, empurrando o avião para frente.
Porém, acima de Mach 3, não há necessidade de comprimir o ar: ele se comprime ao entrar no motor, simplesmente por ter que desacelerar tanto. Portanto, em velocidades acima de Mach 3 e até Mach 6, um tipo de motor chamado motor a jato é frequentemente usado – o chamado porque literalmente apunhala o ar. Não tem partes móveis, ao contrário dos turbojatos, mas não funciona em velocidades abaixo de Mach 3.
A Hermeus usará seu motor híbrido no modo turbojato durante a decolagem e aterrissagem, bem como em velocidades subsônicas. O motor irá então reconfigurar gradualmente para o modo de fluxo quando atingir Mach 3 e descer até Mach 5.
“A parte do turbojato e a parte do jato são tecnologias maduras que usamos há 50 anos. O truque é juntá-los, então projetamos nossa própria arquitetura em torno do motor turbojato finalizado e o construímos a partir daí ”, diz Piplica.
Inspiração SpaceX
Hermeus terá que suportar temperaturas extremas.
Hermheus
Há toda uma série de questões que a Hermeus nem está trabalhando no momento, como o tipo de combustível sustentável a ser usado – já que o consumo será muito maior do que nos jatos atuais – e as temperaturas extremas que prevalecem na fuselagem de um avião supersônico. o avião deve ser capaz de suportar.
A velocidade do Concorde, que estava viajando a menos da metade da velocidade prevista de Hermeus, foi limitada precisamente pela temperatura, e as janelas e outras superfícies internas aqueceram ao toque no final do voo.
O SR-71 Blackbird, por outro lado, tinha que ser feito de titânio, um metal raro que podia suportar temperaturas extremas, e o vidro da cabine tinha que ser feito de quartzo, com sua temperatura externa durante a missão chegando a 600 F.
Em resposta ao ceticismo sobre as chances de sucesso de Hermeus e a necessidade de grandes quantidades de financiamento, Piplica fornece uma analogia com a SpaceX de Elon Musk.
“Acho que no início da SpaceX, as pessoas faziam as mesmas perguntas sobre a nova indústria espacial”, diz ele. “As pessoas olharam para a entrada em órbita e disseram que deveria custar um bilhão de dólares, mas a SpaceX fez isso por US$ 90 milhões, com o Falcon 1.”
A Hermeus planeja se financiar por meio do desenvolvimento de várias aeronaves a caminho do avião de passageiros, assim como a SpaceX desenvolve seus foguetes Falcon 1, Dragon, Falcon Heavy e Starship, que, em última análise, atendem à visão do voo espacial interplanetário enquanto geram receita através da colaboração com a NASA e parceiros comerciais.
“Realmente não há nada como Hermeus, embora muitos projetos semelhantes tenham surgido e desaparecido no passado”, diz Richard Aboulafia, analista de aviação do Teal Group. “Parece que nunca funciona. Se eles puderem criar magicamente um transporte hipersônico no final da década de 1930 e o preço do bilhete estiver na faixa da classe executiva, então sim, eles serão bem-sucedidos. Mas as chances estão em algum lugar na faixa de 1% “.
Se e quando um avião supersônico se tornar realidade, como ele será pilotado?
“Será muito parecido com o Concorde”, diz Piplica. “Você vai acelerar por períodos mais longos do que no avião de hoje, onde você se sente inclinado para trás em seu assento por cerca de 30 segundos a um minuto.
“Esta experiência vai durar aproximadamente 10 a 12 minutos. Mas quando você atinge Mach 5 a cerca de 100.000 pés, o passeio é realmente suave. Não há muito tráfego aéreo por lá e a atmosfera é relativamente amena”.
