Un transporte supersónico del (SST) es un avión civil diseñado para transportar a pasajeros a las velocidades mayores que la velocidad del sonido . El único SST para ver servicio internacional regular era Concorde, y el único el otro diseño construido en cantidad era el Tupolev Tu-144 . El primer vuelo del pasajero del Tu-144 era en junio el 1978, y el vuelo pasado de Concorde era el el 26 de noviembre, 2003 . Después de la cesación permanente de volar por todo el Concordes, no hay SSTs en servicio comercial.

Desafíos del vuelo supersónico del pasajero

Aerodinámica

Para todos los aviones que la energía perdió para arrastrar es proporcional al cuadrado de la velocidad aérea y proporcional a la densidad del aire. Puesto que los aviones supersónicos vuelan más rápidamente, éste daría una fricción mucho más alta. Los aviones supersónicos compensan esto simplemente volando más arriba, que da menos densidad del aire que compense esto.

Sin embargo, como las velocidades se acercan a la velocidad del sonido, el fenómeno de la fricción de onda aparece. Ésta es una forma de gran alcance de fricción que comience aproximadamente el Mach 0.8 y extremos alrededor del Mach 1.2, (las velocidades transónicas ). Entre estas velocidades el coeficiente de la fricción ( C_d ) se triplica aproximadamente. Sobre el C_d de la gama transónica cae dramáticamente otra vez, aunque siga siendo 30 a el 50% más altos que a las velocidades subsónicas. Esto significa que un avión supersónico tiene que tener considerable energía adicional de superar la fricción de onda, aunque el funcionamiento que cruza sobre esa velocidad sea más eficiente, él sigue siendo algo menos eficiente que el vuelo subsonically.

El otro tema en vuelo supersónico es la elevación para arrastrar el cociente de las alas. A las velocidades supersónicas las superficies de sustentación generan la elevación en enteramente una manera diferente que a las velocidades subsónicas, y son invariable menos eficientes. Por esta razón a la considerable cantidad de investigación fue puesto en el diseño de una forma del ala en proyección horizontal para la travesía supersónica continua. Aproximadamente el Mach 2 un diseño típico del ala cortará su levantar-a-arrastra cociente por la mitad (e., el vehículo de Concorde manejó un cociente de 7.4 mientras que Boeing subsónico 747's es 17). Puesto que el avión tiene que detener su propio peso, éste significa que el avión tiene que proporcionar dos veces el empuje para mantener velocidad aérea y altitud, y todo que es igual esto requeriría dos veces el combustible.

Motores

El diseño del motor de jet diferencia perceptiblemente entre los aviones supersónicos y subsónicos. Los motores de jet como clase pueden suministrar eficacia del combustible creciente de a las velocidades supersónicas porque, aunque la eficacia del impulso específico cae apagado algo a velocidades más altas, pero la velocidad sobre la tierra es mayor, así que la disminución es menos que proporcional apresurar hasta bien arriba el Mach 2.

Cuando Concorde era diseñado, los altos motores de jet de puente tenían todavía ser desplegados en los aviones subsónicos, y los turborreactores de Concorde habrían sido más competitivos. Cuando estos motores alcanzaron servicio comercial en los años 60, los motores de jet subsónicos llegaron a ser repentinamente mucho más eficientes. Sin embargo, alto puente es una manera de ahorrar el combustible reduciendo la velocidad del extractor del jet a mejores velocidades (subsónicas) de los aviones del fósforo a; eso no mejoraría eficacia tanto a las velocidades supersónicas, que necesitan la alta velocidad del extractor para la eficacia óptima.

Sin embargo, el bajo rendimiento de transportes supersónicos era hasta cierto punto debido relativamente al viejo diseño de motores implicados; los motores de jet modernos emplean un cociente total de la presión del alto donde sea posible que, por razones fundamentales, dé una eficacia del combustible mucho mejor. Por ejemplo, el cociente más alto de la presión del bombardero supersónico Tu-160 le da un mucho más bajo la consumición de combustible específica que los motores de Olympus de Concorde, por lo menos en de poca velocidad. Esto ayuda al Tu-160 para alcanzar gama mucho mayor.

Ediciones estructurales

Además las velocidades más altas exigen un ala y un fuselage más estrechos que llevan a los problemas de la aeroelasticidad que requieren estructuras más pesadas reducir al mínimo doblar indeseado. SSTs también requiere una estructura mucho más fuerte (y por lo tanto más pesada) debido al hecho de que sus fuselages sean a presión a un mayor diferencial de presión (debido a la diferencia entre la presión de la cabina a la presión exterior más baja en las muchas altitudes en las cuales mosca de SSTs). Estos factores juntos significaron que el peso vacío por el asiento de Concorde es más de tres veces que de Boeing 747.

Altos costes

El resultado neto entre los 747 y Concorde es que ambos aviones utilizan aproximadamente la misma cantidad de combustible para cubrir la misma distancia, pero los 747 pueden llevar más de cuatro veces tantos pasajeros.

Los altos costes del combustible y la capacidad de pasajero baja debido al requisito aerodinámico para un fuselage estrecho combinaron para hacer SSTs una forma costosa del transporte comparada con vuelo subsónico.

Boomes sónicos

El boom sónico no era probablemente asuntos importantes debido a las muchas altitudes en las cuales los planos volaron, pero los experimentos con norteamericano XB-70 Valkyrie de s del U. el el 'probaron de otra manera en los mediados de los años sesenta.

La molestia puede ser reducida esperando para alcanzar velocidad supersónica hasta que el avión esté en la mucha altitud sobre el agua; ésta es la técnica usada por Concorde. Sin embargo, imposibilita vuelos supersónicos en vuelos transcontinentales sobre áreas pobladas. Los aviones supersónicos tienen aparentemente inevitable cocientes de la elevación/fricción de los pobres a las velocidades subsónicas comparadas a los aviones subsónicos y por lo tanto queman más combustible, y son económicamente desventajosos para el uso sobre tales trayectorias de vuelo.

Además, durante los esfuerzos originales de SST en los años 60 fue sugerido que el formar cuidadoso del fuselage de los aviones podría reducir la intensidad de las ondas expansivas que alcanzan la tierra. Una forma es hacer las ondas expansivas interferir con uno a, grandemente reduciendo el boom sónico. Esto era difícil probar en aquel momento debido al diseño cuidadoso que requirió, pero la energía cada vez mayor del diseño automatizado desde entonces ha hecho esto considerablemente más fácil. En el 2003 tal avión del banco de pruebas fue volado, el formado la demostración del boom sónico que probó la validez del diseño y demostró la capacidad de reducir el auge por alrededor a medias. Incluso el alargamiento del vehículo (sin perceptiblemente el aumento del peso) parecería reducir la intensidad del auge., en comparación con 2.0 o más alto para los diseños subsónicos. Por ambas razones los diseños de SST fueron condenados a costes operacionales más altos, y los programas de AST se descoloraron lejos por los años 80 tempranos .

Concorde vendió solamente a British Airways y a Air France, con las compras subvencionadas que eran volver el 80% de los beneficios al gobierno. En la práctica para casi toda la longitud del arreglo, no había beneficio que se compartirá. Después de que Concorde fuera privatizado, la reducción de costes los aumentos del precio mide y del boleto llevados a los beneficios substanciales.

Puesto que Concorde parado volándolo se ha revelado que durante la vida de Concorde, British Airways hizo £1.75 mil millones en costes de £1 mil millones Concorde que volaba.

Transportes hipersónicos

Mientras que la convención turbo y los estatorreactores pueden siguen siendo razonablemente eficientes hasta el Mach 5.5, algunas ideas para el vuelo muy de alta velocidad sobre el Mach 6 también se discuten a veces; con la puntería de reducir tiempos de recorrido abajo a uno o dos horas dondequiera en el mundo.

Estas ofertas del vehículo utilizan muy típicamente el Rocket o los motores del Scramjet ; Los motores de la detonación del pulso también se han propuesto.

Hay muchas dificultades con tal vuelo, técnico y económico.

Vehículos engined de Rocket mientras que técnico es práctico (o como los transportes balísticos o como transportes de Semiballistic usar las alas) utilizaría mismo una gran cantidad de propulsor y funcionaría mejor en las velocidades entre alrededor el Mach 8 y las velocidades orbitales. Los cohetes compiten mejor con los motores de jet con gran consumo de aire en coste en la gama muy larga, no obstante incluso para los costes de recorrido antípodas ser solamente algo más bajos que costes orbitales del lanzamiento.

Los Scramjets no son actual prácticos para los vehículos que llevan del pasajero.

Investigación y desarrollo actual

En abril el 1994, el Aerospatiale, el espacio aéreo británico y el AG aeroespacial (DASA) de Deutsche crearon el programa de investigación supersónico europeo (ESRP) con los planes para que un Concorde de segunda generación incorpore servicio en el 2010 que el plano debía para ser llamado el Avion de Transport Supersonique Futur . Paralelamente, el SNECMA, el Rolls Royce, el MTU München y el Autorización comenzaron a trabajar juntos en el 1991 en el desarrollo de un nuevo motor. No invirtiendo no más que el US$ 12 millones por año, principalmente compañía financiada, el programa de investigación cubre los materiales, la aerodinámica, sistemas y la integración del motor para una configuración de referencia. Los ESRP que el estudio exploratorio se basa en un Mach 2, 250 asientan, 5.500 aviones náuticos de la milla-gama, con el diseño de la línea de fondo pareciendo mucho un Concorde agrandado con los estabilizadores

Mientras tanto la NASA comenzó una serie de proyectos para estudiar avances en el estado del diseño de SST. Como parte del programa civil de alta velocidad del transporte un avión Tu-144 era re-engined para realizar experimentos supersónicos en el Rusia en los años 90 mid-, pero el desarrollo fue terminado en 1999.

Japón tiene un programa de investigación de transporte supersónico. En el 2005, fue anunciado que una empresa conjunta Japonés-Francesa continuaría la investigación en un diseño, en la esperanza de diseñar un arte que podría volar por el 2015 .5 metros era con éxito flight-tested en octubre de 2005.

Otra área que ha considerado interés de la investigación es el jet supersónico (SSBJ) del negocio. Preparan a algunos clientes del jet del negocio para pagar pesadamente por tiempos disminuidos de recorrido y las ediciones del ruido son menos serias en un arte más pequeño. El Sukhoi y el Gulfstream co-investigaron tal arte en los años 90 mid-, al igual que el Dassault Aviation en el temprano 2000s . De s del Tupolev el Tu-444 de Aerion Corporation el ' Aerion SBBJ de s y 'son dos proyectos actuales de SSBJ. Otras compañías hacen publicidad de SSBJs también.

Otro desarrollo en el campo de motores es el motor de la detonación del pulso, que aparece ganar la ayuda como el " design" siguiente; para los motores de aviones. Estos motores, designados a menudo PDEs, ofrecen incluso mayores eficacias que los motores actuales de Turboventilador, mientras que tienen en cuenta uso de alta velocidad. la NASA mantiene un esfuerzo de investigación de PDE, con la línea de fondo siendo un avión de pasajeros del Mach 5. Sin embargo, PDEs tiene ruido severo y la longevidad publica, y ningún avión ha volado nunca accionado por un motor de PDE en pruebas sin clasificar.

A lo más los diseños supersónicos exóticos, altos como el Skylon parecerían ser capaces de alcanzar el Mach 5.5 dentro de la atmósfera, antes de activar un motor espacial y de incorporar órbita. El diseño puede entrar la atmósfera de nuevo y aterrizar más adelante detrás en el cauce que sacó de.

Hay también una versión suborbital del transporte supersónico Skylon, el A2, siendo evaluado por la UE, el LAPCAT, que viajaría en el Mach 5 y sería capaz de Bruselas que viaja a Sydney sobre 2-4 horas.

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