The Future of Supersonic Air Travel

Summary

La aviación supersónica ha sido una realidad desde los años 70 con el Concorde, pero los desafíos como los estruendosos 'booms sónicos' y el calor extremo han limitado su uso comercial. A pesar de ello, ingenieros están desarrollando aviones más rápidos que podrían permitir viajes entre continentes en menos de una hora, con tecnologías como los motores scramjet para vuelos hipersónicos. Aunque aún hay obstáculos significativos en cuanto a temperatura, presión y eficiencia, el futuro de los vuelos supersónicos y hipersónicos está cada vez más cerca.

Takeaways

• 😀 La posibilidad de viajar a velocidades superiores a la del sonido en aviones comerciales está siendo investigada por varias compañías.
• 😀 El Concorde fue uno de los aviones supersónicos más conocidos, pero fue retirado en 2003 debido a problemas financieros y de seguridad.
• 😀 El sonido viaja a aproximadamente 1230 km/h, y la velocidad de las aeronaves se mide en números Mach, que indican su relación con la velocidad del sonido.
• 😀 Superar la barrera del sonido (Mach 1) puede ser peligroso debido a los fuertes cambios de presión que pueden dañar las aeronaves.
• 😀 El Bell X-1 fue el primer avión en superar la barrera del sonido en 1947, diseñado para resistir una fuerza 18 veces mayor que la gravedad.
• 😀 El Concorde volaba a Mach 2, reduciendo a la mitad el tiempo de vuelo entre Londres y Nueva York, pero solo sobrevolaba áreas marítimas para evitar el ruido del boom sónico.
• 😀 El boom sónico es el ruido generado por las ondas de choque que se forman cuando un avión supera Mach 1, y es extremadamente fuerte.
• 😀 NASA está explorando cómo reducir los efectos del boom sónico, moviendo los motores sobre las alas para dirigir las ondas hacia el cielo.
• 😀 El Concorde 2, un prototipo de Airbus, podría volar a Mach 4.5, llevando a los pasajeros de Londres a Nueva York en solo una hora.
• 😀 A velocidades hipersónicas (Mach 5 o superior), los aviones enfrentarían problemas de temperaturas extremas debido a la fricción con el aire, lo que requeriría materiales especiales para la aeronave.
• 😀 Los motores de los aviones hipersónicos, como los scramjets, solo funcionan a altas velocidades (Mach 5 y superiores), y actualmente solo se están probando en aviones no tripulados.

Q & A

¿Por qué no puedo simplemente subirme a un avión y viajar de Montana a Londres en unas pocas horas?

Aunque la idea de viajar a través del cielo a velocidades supersónicas es emocionante, hay muchos desafíos tecnológicos y físicos involucrados, como el romper la barrera del sonido de manera segura y sin causar efectos secundarios molestos como los ruidos extremadamente fuertes, o 'booms sónicos'.

¿Qué es la barrera del sonido?

La barrera del sonido se refiere al fenómeno físico que ocurre cuando un avión alcanza la velocidad del sonido (Mach 1). A medida que el avión se acerca a esta velocidad, las ondas de sonido que produce se acumulan y crean una diferencia de presión en el aire, lo que puede ser extremadamente dañino para el avión.

¿Qué aviones comerciales supersónicos existieron en el pasado?

Los dos aviones comerciales más conocidos que volaron a velocidades supersónicas fueron el Concorde, desarrollado por el Reino Unido y Francia, y el Tupolev soviético. El Concorde volaba entre Londres y Nueva York en solo tres horas y media.

¿Por qué se retiró el Concorde?

El Concorde fue retirado en 2003 debido a una serie de factores, incluyendo el accidente fatal en 2000, el alto costo de operación y el impacto ambiental de los booms sónicos generados durante los vuelos.

¿Qué problema causa el boom sónico?

El boom sónico es el ruido extremadamente fuerte producido por la acumulación de ondas de sonido a medida que un avión supera la velocidad del sonido. Este ruido puede ser tan intenso que se confunde con un terremoto y causa molestias a las personas en tierra.

¿Cómo podrían los aviones del futuro evitar los booms sónicos?

Una de las soluciones propuestas es mover los motores del avión sobre las alas para dirigir las ondas de choque hacia arriba, reduciendo el impacto del boom sónico en el suelo. Otra propuesta es redirigir las ondas de choque horizontalmente, como en el diseño del Concorde 2.

¿Qué es el Concorde 2 y qué lo hace diferente?

El Concorde 2 es un concepto de avión que sería capaz de volar a Mach 4.5, lo que permitiría viajes entre Londres y Nueva York en solo una hora. Se diferenciaría de los aviones supersónicos anteriores al poder reducir significativamente los efectos de los booms sónicos mediante un diseño innovador que redirige las ondas de choque.

¿Qué se entiende por velocidad hipersónica?

La velocidad hipersónica se refiere a velocidades superiores a Mach 5, es decir, más de cinco veces la velocidad del sonido. A estas velocidades, la fricción con las partículas del aire genera temperaturas extremadamente altas, lo que representa un desafío para los materiales y motores de los aviones.

¿Por qué es tan difícil lograr vuelos comerciales hipersónicos?

Los vuelos comerciales hipersónicos son difíciles de lograr debido a los enormes desafíos de temperatura y presión que enfrentan los aviones a esas velocidades. Los materiales comunes se derriten a temperaturas superiores a 1000 grados Celsius, y los motores actuales no pueden manejar la rapidez y las altas temperaturas de estos vuelos.

¿Qué es un motor scramjet y cómo funciona?

Un motor scramjet es un tipo de motor diseñado para funcionar a velocidades hipersónicas (Mach 5 o más). A diferencia de los motores convencionales, que utilizan un sistema de turbinas, los scramjets permiten que el aire fluya a través del motor sin compresión, aprovechando la velocidad para generar el empuje necesario.

¿Por qué no se pueden usar aviones hipersónicos para vuelos comerciales en el corto plazo?

Aunque los motores scramjet podrían teóricamente permitir vuelos hipersónicos, estos motores solo funcionan a velocidades extremadamente altas, lo que requiere un lanzamiento especial con un cohete impulsor. Además, los vuelos hipersónicos actuales no son prácticos debido al consumo masivo de combustible y los problemas de seguridad para los pasajeros.