Τα υπερηχητικά αεροπλάνα επιστρέφουν δεκαετίες μετά το Concorde
Περισσότερες από δύο δεκαετίες μετά το τελευταίο ταξίδι του Concorde, η υπερηχητική επιβατική αεροπορία ετοιμάζεται να επιστρέψει. Αυτή τη φορά, όμως, οι μηχανικοί επιχειρούν να λύσουν το πρόβλημα που την καταδίωκε επί δεκαετίες: τον εκκωφαντικό κρότο που προκαλεί ένα αεροπλάνο όταν ξεπερνά την ταχύτητα του ήχου.
Για όσους πρόλαβαν την εποχή του Concorde, η ιδέα ενός επιβατικού αεροπλάνου που διασχίζει τον Ατλαντικό σε περίπου τρεισήμισι ώρες δεν ανήκει στην επιστημονική φαντασία. Συνέβαινε ήδη πριν από δεκαετίες.
Κι όμως, από το 2003, όταν το Concorde αποσύρθηκε οριστικά, τα επιβατικά αεροπλάνα επέστρεψαν στις συμβατικές ταχύτητες.
Τώρα αυτό ενδέχεται να αλλάξει.
Νέες τεχνολογίες, νέα αεροσκάφη και κυρίως μια διαφορετική προσέγγιση των αμερικανικών αρχών απέναντι στις υπερηχητικές πτήσεις δημιουργούν τις προϋποθέσεις για μια νέα εποχή εξαιρετικά γρήγορων αεροπορικών ταξιδιών.
Το μεγάλο εμπόδιο, ωστόσο, παραμένει ο… θόρυβος.
Ο κρότος που σταμάτησε τα υπερηχητικά αεροπλάνα
Όταν ένα αεροσκάφος ξεπερνά την ταχύτητα του ήχου, δημιουργούνται ισχυρά κρουστικά κύματα. Όταν αυτά φτάνουν στο έδαφος, γίνονται αντιληπτά ως ένας απότομος, πολύ δυνατός κρότος, γνωστός ως sonic boom.
Μπορεί να θυμίζει έκρηξη και, όταν είναι αρκετά ισχυρός, να προκαλέσει ακόμη και ζημιές σε τζάμια ή κτίρια.
Οι Ηνωμένες Πολιτείες ανακάλυψαν πόσο δύσκολα μπορεί να γίνει ανεκτός ήδη από το 1964.
Στην Οκλαχόμα Σίτι πραγματοποιήθηκε τότε ένα τεράστιο πείραμα: στρατιωτικά αεροσκάφη δημιούργησαν 1.253 sonic booms μέσα σε έξι μήνες, ώστε οι αρχές να διαπιστώσουν πώς θα αντιδρούσε ο πληθυσμός σε έναν κόσμο με καθημερινές υπερηχητικές πτήσεις.
Παρότι η έρευνα σε 3.000 κατοίκους έδειξε ότι το 73% θεωρούσε πως θα μπορούσε να ζήσει με τους κρότους, οι αντιδράσεις ήταν έντονες. Η αμερικανική υπηρεσία πολιτικής αεροπορίας δέχθηκε περίπου 12.400 τηλεφωνικές διαμαρτυρίες, κατατέθηκαν αγωγές και υπήρξαν αποζημιώσεις για ζημιές σε παράθυρα και τοίχους.
Το 1973 οι ΗΠΑ ουσιαστικά απαγόρευσαν τις πολιτικές υπερηχητικές πτήσεις πάνω από την ξηρά.
Αυτός ο περιορισμός αποδείχθηκε καθοριστικός.
Γιατί το Concorde περιορίστηκε πάνω από τους ωκεανούς
Το Concorde ξεκίνησε εμπορικές πτήσεις το 1976, όμως οι περιορισμοί λόγω θορύβου σήμαιναν ότι δεν μπορούσε απλώς να πετά υπερηχητικά όπου ήθελε.
Οι δυνατότητές του αξιοποιήθηκαν κυρίως πάνω από τον Ατλαντικό, με τις γραμμές Λονδίνο–Νέα Υόρκη και Παρίσι–Νέα Υόρκη να γίνονται συνώνυμες του υπερηχητικού ταξιδιού.
Το αεροσκάφος ήταν εντυπωσιακό αλλά ακριβό, θορυβώδες και ενεργοβόρο.
Μετά το πολύνεκρο δυστύχημα του 2000 και μια σύντομη επιστροφή στις πτήσεις, αποσύρθηκε το 2003.
Μόλις 14 Concorde χρησιμοποιήθηκαν σε εμπορική υπηρεσία.
Για περισσότερα από 20 χρόνια δεν εμφανίστηκε διάδοχος.
Μέχρι τώρα.
Οι ΗΠΑ ανοίγουν ξανά την πόρτα
Η αμερικανική FAA προωθεί πλέον ένα εντελώς διαφορετικό κανονιστικό πλαίσιο.
Αντί να θεωρεί απαγορευμένη μια πτήση απλώς επειδή το αεροσκάφος ξεπερνά το Mach 1, εξετάζεται ένα σύστημα που θα βασίζεται στον πραγματικό θόρυβο που φτάνει στο έδαφος.
Με απλά λόγια, το ερώτημα αλλάζει.
Δεν θα είναι πλέον:
«Πετά το αεροπλάνο ταχύτερα από τον ήχο;»
Αλλά:
«Πόσο θόρυβο προκαλεί στους ανθρώπους από κάτω;»
Η FAA στοχεύει να ολοκληρώσει τους νέους κανόνες έως τα μέσα του 2027.
Και δύο πολύ διαφορετικές τεχνολογίες διεκδικούν τώρα τον ρόλο που μπορεί να αλλάξει τις αερομεταφορές.
Η πρώτη λύση: να μην αφήσουμε τον κρότο να φτάσει ποτέ στο έδαφος
Η αμερικανική Boom Supersonic ακολουθεί μια εξαιρετικά ενδιαφέρουσα προσέγγιση.
Δεν προσπαθεί απαραίτητα να εξαφανίσει το κρουστικό κύμα που δημιουργεί το αεροσκάφος.
Προσπαθεί να το στρέψει μακριά από το έδαφος.
Η τεχνική ονομάζεται Mach cutoff ή, όπως την αποκαλεί η εταιρεία, «boomless cruise».
Το αεροπλάνο πετά σε μεγάλο ύψος και η ακριβής ταχύτητά του υπολογίζεται ανάλογα με τις ατμοσφαιρικές συνθήκες — θερμοκρασία, ανέμους και άλλες παραμέτρους.
Οι διαφορές στις συνθήκες της ατμόσφαιρας μπορούν να προκαλέσουν κάμψη του κρουστικού κύματος προς τα πάνω.
Το αποτέλεσμα;
Το αεροπλάνο μπορεί να κινείται ταχύτερα από τον ήχο χωρίς ο sonic boom να φτάνει στο έδαφος.
Η φυσική πίσω από το φαινόμενο είναι γνωστή εδώ και δεκαετίες. Αυτό που έχει αλλάξει είναι η υπολογιστική ισχύς και το λογισμικό που επιτρέπουν πλέον τον συνεχή υπολογισμό της κατάλληλης ταχύτητας και του σωστού ύψους.
Ο ιδρυτής της Boom, Blake Scholl, περιγράφει μάλιστα ένα εντυπωσιακά απλό σενάριο για τους μελλοντικούς πιλότους.
Το επιβατικό Overture θα μπορούσε να διαθέτει ουσιαστικά ένα «quiet» mode. Το αεροσκάφος θα υπολογίζει αυτόματα τη μεγαλύτερη δυνατή ταχύτητα με την οποία μπορεί να πετά χωρίς ακουστό sonic boom στο έδαφος.
Μόλις φτάνει πάνω από τον ωκεανό, θα μπορεί να επιταχύνει ακόμη περισσότερο.
Η NASA ακολουθεί εντελώς διαφορετικό δρόμο
Η NASA δεν προσπαθεί να εκμεταλλευτεί την ατμόσφαιρα.
Προσπαθεί να αλλάξει το ίδιο το αεροπλάνο.
Το πειραματικό X-59 είναι ίσως ένα από τα πιο παράξενα αεροσκάφη που έχουν κατασκευαστεί.
Διαθέτει εξαιρετικά μακριά και λεπτή μύτη, πολύ ομαλή κάτω επιφάνεια και —το εντυπωσιακότερο— δεν έχει συμβατικό μπροστινό παράθυρο για τον πιλότο.
Αντί γι’ αυτό, ο πιλότος χρησιμοποιεί οθόνη πολύ υψηλής ανάλυσης που αναπαράγει ψηφιακά την εξωτερική θέα.
Ο παράξενος σχεδιασμός έχει έναν σκοπό: να εμποδίσει τα διαφορετικά κρουστικά κύματα που δημιουργούνται γύρω από το αεροσκάφος να ενωθούν σε ένα ισχυρό sonic boom.
Αντί για έναν εκρηκτικό κρότο, η NASA θέλει ο άνθρωπος στο έδαφος να ακούει ένα σχετικά ήπιο «χτύπημα».
Σύμφωνα με τη NASA, ο ήχος θα μπορούσε να θυμίζει περίπου το κλείσιμο μιας πόρτας αυτοκινήτου από απόσταση έξι μέτρων.
Το X-59 πέρασε ήδη το φράγμα του ήχου
Μετά από καθυστερήσεις, το X-59 πραγματοποίησε την πρώτη του πτήση στα τέλη του 2025 και τον Ιούνιο του 2026 πέταξε για πρώτη φορά υπερηχητικά.
Ακολούθησαν ακόμη δύο υπερηχητικές πτήσεις, με το αεροσκάφος να φτάνει έως Mach 1,4.
Το επόμενο βήμα είναι κρίσιμο.
Η NASA θέλει να μετρήσει με ακρίβεια τα κρουστικά κύματα και τον πραγματικό θόρυβο που φτάνει στο έδαφος.
Και στη συνέχεια θα αρχίσει κάτι που θυμίζει εντυπωσιακά το πείραμα της Οκλαχόμα του 1964: δοκιμές πάνω από κοινότητες ανθρώπων.
Μόνο που αυτή τη φορά ο στόχος δεν είναι να διαπιστωθεί πόσους εκκωφαντικούς κρότους μπορούν να αντέξουν οι κάτοικοι.
Η NASA θέλει να ανακαλύψει πόσο δυνατός μπορεί να είναι ένας υπερηχητικός ήχος πριν αρχίσει να ενοχλεί πραγματικά τους ανθρώπους.
Τα δεδομένα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία διεθνών κανόνων σχετικά με τις υπερηχητικές πτήσεις.
Το νέο επιβατικό αεροπλάνο των 60 έως 80 θέσεων
Την ίδια στιγμή, η Boom Supersonic αναπτύσσει το Overture, ένα επιβατικό υπερηχητικό αεροσκάφος περίπου 60 έως 80 θέσεων.
Στόχος είναι να μπορεί να φτάνει έως Mach 1,7 πάνω από τη θάλασσα, περίπου διπλάσια ταχύτητα από ένα σημερινό επιβατικό jet.
Η εταιρεία υποστηρίζει ότι ένα ταξίδι όπως Νέα Υόρκη–Λος Άντζελες θα μπορούσε να διαρκεί περίπου 3,5 ώρες.
Η Boom δηλώνει ότι φιλοδοξεί να έχει το Overture σε επιβατικές πτήσεις μέσα στα επόμενα τέσσερα χρόνια.
Το χρονοδιάγραμμα είναι εξαιρετικά φιλόδοξο, ιδιαίτερα επειδή η εταιρεία χρειάστηκε να αναλάβει η ίδια την ανάπτυξη του κινητήρα, αφού μεγάλοι κατασκευαστές αεροπορικών κινητήρων δεν θέλησαν να συμμετάσχουν στο εγχείρημα.
Υπάρχει όμως και δεύτερο μεγάλο πρόβλημα: τα καύσιμα
Η ταχύτητα έχει κόστος.
Σύμφωνα με στοιχεία της ίδιας της Boom, το Overture θα μπορούσε να καταναλώνει έως και τριπλάσια ποσότητα καυσίμου σε σχέση με τα σημερινά επιβατικά αεροσκάφη.
Η εταιρεία σχεδιάζει το αεροπλάνο ώστε να χρησιμοποιεί 100% βιώσιμο αεροπορικό καύσιμο (SAF).
Όμως εδώ εμφανίζεται ένα ακόμη εμπόδιο.
Παρά τις τεράστιες προσδοκίες που έχουν δημιουργηθεί γύρω από τα SAF, η παγκόσμια παραγωγή τους παραμένει πολύ μικρή και αντιπροσωπεύει λιγότερο από το 1% της συνολικής κατανάλωσης αεροπορικών καυσίμων.
Επομένως, η επιστροφή των υπερηχητικών ταξιδιών δεν είναι μόνο πρόβλημα αεροδυναμικής. Είναι επίσης οικονομικό και περιβαλλοντικό στοίχημα.
Πόσο γρήγορα θα μπορούμε τελικά να πετάμε;
Εδώ βρίσκεται ίσως το πιο ενδιαφέρον σημείο.
Η τεχνική Mach cutoff μπορεί να επιτρέψει την επιστροφή υπερηχητικών πτήσεων σχετικά σύντομα, αλλά έχει περιορισμούς.
Συνήθως λειτουργεί σε ταχύτητες περίπου Mach 1,1, αν και η Boom υποστηρίζει ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί έως περίπου Mach 1,3. Επιπλέον εξαρτάται από τον καιρό και τις συνθήκες της ατμόσφαιρας.
Η μεγάλη υπόσχεση της υπερηχητικής αεροπορίας βρίσκεται πολύ πιο ψηλά: Mach 2 ή ακόμη και Mach 2,5.
Για να πετά ένα επιβατικό αεροσκάφος με τέτοιες ταχύτητες πάνω από κατοικημένες περιοχές χωρίς να προκαλεί εκκωφαντικούς κρότους, πιθανότατα θα απαιτηθεί η δεύτερη λύση: ειδική αεροδυναμική σχεδίαση που θα κάνει το sonic boom πολύ πιο ήπιο.
Έτσι, οι δύο τεχνολογίες ίσως τελικά να μην είναι ανταγωνιστικές.
Το Mach cutoff μπορεί να αποτελέσει τη γέφυρα που θα επαναφέρει τα υπερηχητικά αεροπλάνα στους ουρανούς, ενώ οι τεχνολογίες που δοκιμάζει σήμερα η NASA μπορεί να ανοίξουν αργότερα τον δρόμο για πολύ μεγαλύτερες ταχύτητες.
Και τότε το μεγάλο ερώτημα δεν θα είναι πλέον εάν μπορούμε να πετάξουμε ταχύτερα από τον ήχο.
Αυτό το γνωρίζουμε εδώ και δεκαετίες.
Το ερώτημα είναι εάν μπορούμε να το κάνουμε αρκετά αθόρυβα, αρκετά οικονομικά και αρκετά καθαρά ώστε τα υπερηχητικά ταξίδια να πάψουν να αποτελούν πολυτέλεια για λίγους και να επιστρέψουν πραγματικά στην καθημερινή αεροπορία.
Πηγή: CNN
Προσοχή! Επιτρέπεται η αναδημοσίευση των πληροφοριών του παραπάνω άρθρου ή μέρους αυτών μόνο αν αναφέρεται ως πηγή το https://paidis.com/ και υπάρχει ενεργός σύνδεσμος.
▌ΤΑ ΠΙΟ ΔΗΜΟΦΙΛΗ ΣΗΜΕΡΑ
