Motores, ruído e emissões estão no centro de um crescente debate sobre a reintrodução de viagens supersônicas.

A startup americana Boom Technology está pressionando legisladores e reguladores a estabelecer padrões ambientais menos rigorosos para transporte supersônico (SST) para refletir a tecnologia dos motores, mas isso está sendo combatido pelas autoridades de aviação européia e pelos desenvolvedores de aeronaves rivais.

Viagens supersônicas terminaram em 2003, quando o Concorde foi aposentado. Agora, a Boom Technology, juntamente com a Aerion e a Spike Aerospace, estão convencidas de que os avanços tecnológicos podem permitir que aeronaves supersônicas sejam mais eficientes no consumo de combustível e tenham menos impacto ambiental do que o avião anglo-francês.

Mas um mercado limitado significa que essas startups que visam oportunidades de curto prazo para jatos executivos supersônicos e aviões de pequeno porte serão forçadas a usar derivativos de motores existentes por causa do alto custo de desenvolvimento de motores que atendam às suas necessidades.

AS2

A Aerion está trabalhando com a General Electric em um motor baseado no turbofan comercial CFM56 para propulsar seu jato executivo trijet AS2. A escolha foi motivada pela necessidade de atender aos mais recentes padrões de ruído para novas aeronaves, mas o custo é uma redução na velocidade de cruzeiro de Mach 1.6 para Mach 1.4.

A Boom ainda não selecionou um motor para seu avião trijet Mach 2.2, de 55 assentos.

Mas uma análise feita por um grupo de pesquisa ambiental sugere que os custos do uso de motores disponíveis – queima de combustível, emissões e ruído – podem ser altos. Usando um derivado de um turbofan existente, um SST comercial de curto prazo pode exceder os limites internacionais de dióxido de carbono (CO2) em 70% e óxidos de nitrogênio (NOx) em 40%, enquanto que queima de 5 a 7 vezes mais combustível por passageiro que uma aeronave subsônica comparável, conclui o Conselho Internacional Sem Limitações de Transporte Limpo (International Council on Clean Transportation – ICCT).

Com um turbofan de ciclo adaptável, projetado para operação supersônica, um SST estaria em conformidade com os limites de NOx, mas excederia os padrões da Organização Internacional de Aviação Civil (ICAO) para CO2 enquanto ainda queima três vezes mais combustível em relação aos jatos subsônicos, diz o ICCT.

Há motivos para se preocupar com o impacto ambiental da reintrodução de aeronaves supersônicas”, diz Daniel Rutherford, co-autor do estudo e diretor do programa de aviação do ICCT. “Um primeiro passo modesto é para os fabricantes se comprometerem a atender aos padrões existentes para novas aeronaves.

A FAA começou a regulamentar a atividade de certificação de ruído para aeronaves supersônicas, com o estabelecimento de uma regra de pouso e decolagem prevista em 2019. Como ocorre com os limites de ruído existentes, a norma deve ser definida pela ICAO, mas a Reuters reportou que documentos apresentados ao Comitê de Proteção Ambiental da Aviação da organização revela a discordância entre reguladores americanos e europeus.

Enquanto a Europa propõe que os atuais limites de ruído subsônico devem ser usados como diretrizes, os EUA estão pedindo padrões que reflitam as diferenças fundamentais entre aeronaves supersônicas e subsônicas. Isso é semelhante à abordagem adotada com o mais recente padrão de ruído do Estágio 5, que define limites diferentes para que aeronaves menores e maiores reflitam os níveis de tecnologia de motores disponíveis.

Nossa análise mostra que as viagens no avião supersônico da Boom estão em paridade com a classe empresarial subsônica em queima de combustível por quilômetro“, diz Eli Dourado, diretor de política global da startup. Além disso, na estrutura de compensação de carbono da ICAO, “se as emissões supersônicas aumentarem as emissões totais da aviação após 2020, elas serão totalmente compensadas. Portanto, as operações supersônicas categoricamente não aumentarão as emissões.

De todos os obstáculos enfrentados pelos desenvolvedores de aviões supersônicos, a escassez de motores viáveis continua a ser o “big one”, diz Dave Richardson, diretor de projetos e tecnologias de veículos aéreos na Lockheed Martin Skunk Works, que está trabalhando com a Aerion no AS2 e a NASA com o demonstrador supersônico X-59A QueSTT.

Criar um novo turbofan com as características certas é improvável, diz ele. “Os custos de desenvolvimento desses motores são impressionantes: se você pretende desenvolver um jato executivo, vai custar X milhões para desenvolver o que é essencialmente um avião de combate. Mas agora você também tem que desenvolver o motor, o que em si é um grande investimento”, disse Richardson.

Você precisa de um grande núcleo de energia, mas um ventilador relativamente pequeno para o arrasto de ondas, e por isso estamos tentando encontrar esse ponto ideal“, diz Mike Hinderberger, gerente do programa AS2 da Aerion. “Adoraríamos ir a Mach 2 ou 2.5, mas a outra coisa importante para os jatos executivos é o alcance, então você chega ao ponto em que Mach 1.4 é onde estamos hoje”. 

A Boom também tem procurado por um motor adequado.

Já a Aerion, com seu motor selecionado, diz que está no caminho certo para lançar o AS2. “Estamos finalizando os negócios na aeronave para que possamos lançar este ano”, diz Hinderberger. O plano é de uma revisão preliminar de design (PDR) em dois anos e o primeiro voo em 2023. A Aerion tem como alvo um voo Nova York-Londres em outubro de 2023 para marcar o 20º aniversário da aposentadoria do Concorde.

A Boom ainda tem como alvo o serviço comercial em 2023, mas o primeiro voo do seu demonstrador de terceira geração “Baby Boom” XB-1 foi adiado para 2019 devido a desafios aerodinâmicos e uma mudança de motor. A Boom mudou para três GE J85-15, requerendo assim entradas e bicos de geometria variável. “O primeiro vôo será provavelmente no ano que vem“.

A Aerion está trabalhando para o lançamento do AS2 com a Lockheed. Após o PDR em meados de 2020, o programa entrará em projeto detalhado, levando a uma revisão crítica do projeto no início de 2022 e primeiro voo em torno de 18 meses depois. A certificação está prevista para o final de 2025, com entrada em serviço no início de 2026. As entregas estão planejadas para aumentar de 12 aeronaves em 2026 e 23 em 2027 para produção total de 36 por ano a partir de 2028.

O transporte SST irá renascer, mas será bem diferente daquele Futuro previsto em 1960.

Descrevendo a busca pelo motor certo como um “grande desafio” para o programa, disse Hinderberger. “Estamos finalizando as especificações agora. O motor tem sido muito, muito difícil. O motor produzirá 8.164 kg de empuxo, com a GE adicionando uma ventoinha menor e nova turbina de reforço e de baixa pressão ao compressor de alta pressão de oito estágios”.

O boom sonoro é outra área de disputa entre os EUA e a Europa. O Aerion AS2 e o Boom SST não são low-boom e o voo supersônico sobre terra é proibido, então ambos são planejados para voar supersonicamente somente sobre a água. Mas uma emenda à legislação de reautorização da FAA agora no Congresso exigiria que a Agência estabelecesse um limite “razoável” de crescimento para voos terrestres dentro de três anos – antes da data de 2025 estabelecida pela ICAO para um padrão internacional. Existem preocupações de que um padrão somente para os EUA possa comprometer a aceitação pública de viagens supersônicas.

 


FONTE: Aviation Week

 

7 COMENTÁRIOS

  1. Esses caras são ridículos.

    "Um primeiro passo modesto é os fabricantes se comprometerem em atender os padrões existentes de novas aeronaves"

    O cara quer proibir o voo supersônico em qualquer caso.

    Impressionante como estes manés são um atraso pra humanidade.

  2. Recentemente um político alemão estava criticando as montadoras de carros por estarem realizando pesquisas sobre o impacto de CO2.

    De acordo com ele elas deveriam se preocupar exclusivamente em cortar as emissões. O fato do CO2 não causar efeito estufa (e eles sabem disso) é irrelevante.

  3. Apesar de eu ser totalmente contra os Ecochatos, interessante os americanos agora que vão fabricar aviões comerciais supersônicos estarem querendo rever as restrições, quando o avião era europeu nem pensar em rever as restrições.

  4. Gio uma frase no penultimo paragrafo não faz muito sentido; "O motor produzirá 8.164 kg de empuxo, com a GE adicionando uma ventoinha menor e nova turbina de reforço e de baixa pressão ao compressor de alta pressão de oito estágios de linha de base e turbina de estágio único"

    GE está adicionando uma nova turbina de baixa pressão ao compressor de alta pressão, como assim?

  5. Do lado da minha casa estão construindo um edifício. É um barulho enorme de segunda à sábado, no horário comercial. No total, desde o início, serão quatro anos de obra. Nunca pensei em reclamar disso pois tenho consciência que ainda não inventaram uma maneira de fazer uma obra de construção civil sem fazer barulho e, afinal, é o progresso, há necessidade de mais edifícios para as pessoas e eles têm de ser construídos do zero.
    Não consigo entender como um avião, supersônico ou não, voando a onze mil metros de altura, vá me incomodar mais do que quatro anos de obra no terreno vizinho. Salvo se minha casa fosse ao lado do aeroporto, mas aí a culpa não seria do aeródromo, seria minha que fui me instalar lá do lado.
    Tudo isso sem contar que , após terminar essa obra,pode começar outra do outro lado ou em frente.
    As pessoas aguentam barulho dia e noite nas cidades, mas o problema é o avião romper a barreira do som sobre os campos e oceanos? Não dá pra entender.

  6. Zero chance de dar certo. Aviões supersônicos obviamente levam vantagem em viagens de longa distância, daí seria necessário um amplo entendimento mundial. A plataforma fortemente ecológica da Europa Continental e a crescente rivalidade chinesa irão privar os EUA de pressionarem com sucesso por mudanças que favoreçam aviões beberrões e ruidosos.

    Os custos crescentes do petróleo e decrescentes das telecomunicações também contribuirão para fazer destes projetos aventuras mal sucedidas.