A decisão da Aerion Corp. em maio de 2021 de encerrar as operações imediatamente levantou questões sobre se era um “assassino de categoria”, o fim das aspirações supersônicas. Após quase duas décadas de esforços de design, acreditava-se que a Aerion tinha o caminho certo para devolver uma aeronave civil supersônica ao mercado. No entanto, a falta de apoio da comunidade de investimentos interrompeu esses esforços, levantando questões sobre a viabilidade do supersônico.

As questões para a Aerion eram financeiras, e não uma barreira tecnológica, já que a empresa havia acumulado cerca de quatro dúzias de patentes. Além disso, foi apenas um dos vários esforços em andamento, e pelo menos um, envolvendo uma parceria entre a gigante Skunk Works Lockheed Martin e a NASA, pode desempenhar um papel fundamental no futuro do vôo supersônico.

A BUSCA PELO SUPERSÔNICO

A Lockheed Martin – que não é estranha ao vôo supersônico – e a NASA estão no meio de um projeto de pesquisa Quesst de vários anos, projetado para coletar dados sobre assinaturas de ruído supersônico que poderiam ser usados ​​em uma possível reavaliação de uma proibição de vôo supersônico sobre a terra. Esta pesquisa envolverá uma série de voos supersônicos de um avião “X” especialmente projetado (o X-59) sobre várias comunidades para avaliar o impacto do ruído.

 

O X-59 de 30 metros de comprimento, no entanto, não é a aeronave supersônica tradicional do passado. Ele possui recursos e tecnologias de design especiais que reduzirão o estrondo sônico a um “baque suave” no momento em que o ruído atingir o solo.

Para conseguir isso, a aeronave está incorporando um design de forma de “linha fora do molde” para dispersar ondas de choque supersônicas, amortecendo o tradicional estrondo sônico. Seu nariz fino e comprido obscurece a visibilidade, então a equipe substituiu a janela frontal por um Sistema de Visão Externo que usa sensores, computadores e monitores HD para dar uma visão que a janela teria de outra forma. Outras características incluem asas enflechadas de quase 30 pés projetadas para reduzir o arrasto do ar.

O programa recentemente ultrapassou alguns marcos importantes, incluindo testes em túnel de vento de baixa velocidade de um modelo em escala que ocorreram em meados de 2022 nas instalações da Skunk Works em Palmdale, Califórnia, confirmando os dados de controle de voo.

Isso foi seguido pelo anúncio em novembro de que o motor GE Aviation F414-GE-100 de 13 pés de comprimento e 22.000 libras de empuxo foi instalado no X-59, que voará a velocidades de até Mach 1,4 e altitudes de 55.000 pés.

“A instalação do motor é o culminar de anos de projeto e planejamento das equipes da NASA, Lockheed Martin e General Electric Aviation”, disse Ray Castner, líder de desempenho de propulsão da NASA para o X-59, que considerou o processo de instalação tranquilo após meses de desenvolvendo os principais procedimentos para a etapa.

Isso será seguido por uma série de testes de solo que culminarão no primeiro voo do X-59 este ano. O cronograma agressivo original atrasou alguns anos e os planos agora exigem que os voos de coleta de dados comecem no meio da década, após testes de validação acústica. No entanto, o objetivo ainda é ter os dados a tempo de serem entregues à Organização de Aviação Civil Internacional, já que se prevê a deliberação de padrões supersônicos no final da década.

 

‘SEMI-FURTIVO’

À medida que este trabalho avança, outros desenvolvedores supersônicos estão observando de perto. Uma dessas empresas, a Spike Aerospace, revelou planos para o jato executivo Mach 1.6 S-512 para 18 passageiros. Ela reuniu uma equipe de engenheiros com experiência em empresas como Gulfstream, Boeing, Eclipse, Icon, Embraer e Honeywell, e está trabalhando com empresas como Greenpoint Technologies, Siemens, Maya Simulation e Quartus Engineering para especialização em design de aeronaves, engenharia, fabricação e testes. No ano passado, a empresa anunciou um memorando de entendimento para a Tech Mahindra ajudar com engenharia, otimização e compósitos.

O presidente e CEO da Spike, Vik “Max” Kachoria, reconheceu que a empresa está quieta ultimamente, mas disse à AIN que “o programa S-512 está avançando bem e estamos muito entusiasmados com o progresso feito nos últimos anos. ”

Ele observou ainda que tal desenvolvimento levará anos de engenharia, testes e certificação, então a empresa decidiu operar em um “modo semi-furtivo, onde o que estamos fazendo é bem conhecido, mas os detalhes são reservados para nossos principais interessados… adotamos o slogan ‘é bom ficar quieto.”

Apontando para o fim de outros “programas proeminentes”, acrescentou Kachoria, ele estava incorporando as lições aprendidas para uma revelação futura.

Enquanto isso, ele observou ainda que Spike tem acompanhado cuidadosamente o progresso do X-59 e está procurando os dados que o programa gerará sobre a tolerância da comunidade a estrondos sônicos e oportunidades de modelagem aerodinâmica para minimizar os estrondos.

O GRANDE BOOM

Ao mesmo tempo, outro desenvolvedor supersônico, o Boom Supersonic, permaneceu nas manchetes enquanto busca trazer seu avião Overture de quatro motores, Mach 1.7 de 65 a 80 passageiros, para o mercado. Boom acumulou compromissos para 130 do modelo supersônico de empresas como American Airlines, United Airlines e Japan Airlines, e montou uma equipe de fornecedores, incluindo Northrop Grumman, Collins Aerospace, Eaton e Safran Landing Systems, entre outros.

Notavelmente, a base de clientes da Boom inclui a Força Aérea dos EUA, que fornecerá recursos críticos para ajudar a financiar o desenvolvimento.

A Boom tem como alvo o lançamento em 2025 da aeronave de 201 pés de comprimento que terá uma envergadura de 106 pés e será capaz de voar a 60.000 pés e terá um alcance de 4.250 milhas náuticas. A empresa acredita que a sustentabilidade é uma obrigação para o futuro do programa e, como tal, está olhando para a capacidade de operar com 100 por cento de combustíveis sustentáveis.

Uma questão restante para o programa é o motor. Uma parceria exploratória com a Rolls-Royce terminou no ano passado, com o fabricante do motor dizendo: “Após cuidadosa consideração, a Rolls-Royce determinou que o mercado supersônico da aviação comercial não é atualmente uma prioridade para nós e, portanto, não prosseguirá com o trabalho o programa neste momento.”

No entanto, após esse anúncio, a Boom trouxe Ric Parker, ex-diretor de tecnologia da Rolls-Royce e presidente do Programa Aeroespacial de Cingapura, para seu conselho de consultores para emprestar conhecimento técnico, de sustentabilidade e de motores. Durante o anúncio da adição à imprensa no final de setembro, o fundador e CEO da Boom, Blake Scholl, sugeriu os próximos anúncios, dizendo que a empresa estava se preparando para revelar um parceiro de motores e um “novo modelo econômico transformacional para a Overture”. Até o momento, esses anúncios ainda não haviam sido feitos.

Também estava iminente a inauguração de uma fábrica em Greensboro, Carolina do Norte, bem como o primeiro voo do precursor da Abertura, XB-1.

 

UM SALTO HIPERSÔNICO

Enquanto outros buscam o supersônico, quatro ex-alunos da SpaceX e da Blue Origin que trabalharam juntos na Generation Orbit no desenvolvimento do foguete hipersônico X-60A voltaram seus olhos para o hipersônico.

Esta foi a fundação da Hermeus, que ambicionou desenvolver dois protótipos de aeronaves – Quarterhorse e Darkhorse – e, finalmente, Halcyon, uma aeronave Mach 5 para 20 passageiros planejada para mercados comerciais.

Com sua experiência, os executivos aeroespaciais concluíram que o hipersônico pode ser um caminho mais fácil para o mercado do que o supersônico por causa de aplicações de apoio militar.

Além disso, um relatório da Jefferies observou que “a Hermeus acredita que aeronaves hipersônicas podem realmente ser mais fáceis do que supersônicas porque o motor hipersônico usa um motor de turbina a gás pronto para uso e pré-resfriador até Mach 3 e, em seguida, um ramjet para Mach 5, em comparação com a construção para fora da cadeia de abastecimento para um motor supersônico de folha limpa.”

A equipe recentemente testou isso, demonstrando com sucesso a transição de turbojato para ramjet em seu motor, o Chimera. A empresa com sede em Atlanta chamou a demonstração de “um dos feitos tecnológicos mais importantes para tornar o voo hipersônico operacional uma realidade”.

Chimera é um motor de ciclo combinado baseado em turbina que é essencialmente um híbrido entre um turbojato e um ramjet. A capacidade de transição entre os dois permitirá que a primeira aeronave de demonstração da Hermeus, Quarterhorse, decole de uma pista regular e acelere para altas velocidades de Mach, explicou a empresa.

Os testes ocorreram no Notre Dame Turbomachinery Laboratory, que tem a capacidade de fornecer ar aquecido para simular altas temperaturas e pressões de Mach, disse Hermeus.

“As instalações de Notre Dame nos permitiram criar condições semelhantes às que veremos em voo”, disse o diretor de tecnologia da Hermeus, Glenn Case. “A conclusão deste teste no solo diminui significativamente os riscos de nossa campanha de teste de voo Quarterhorse, que começará no final do próximo ano.”

Hermeus acrescentou que o custo e a velocidade com que conseguiu atingir o marco são notáveis ​​- a empresa projetou, construiu e testou o motor em 21 meses por US$ 18 milhões.

“Esta conquista é um marco técnico importante para a Hermeus”, disse o CEO AJ Piplica. “Mas, mais do que isso, é uma prova que demonstra como nossa pequena equipe pode projetar, construir e testar hardware rapidamente com orçamentos significativamente menores do que os concorrentes do setor.”

O Chimera é projetado com um pré-resfriador para reduzir a temperatura do ar que entra no turbojato. Assim que a aeronave atingir Mach 3, o motor contornará o ar que entra ao redor do turbojato, permitindo que o ramjet assuma o controle. A empresa observou que seu design é único porque a maioria das plataformas hipersônicas são movidas por motores de foguete não adequados para voos de passageiros.

Com a demonstração concluída, a Hermeus está voltando seu foco para a conclusão do Quarterhorse para seu primeiro voo no final de 2023.

A Quarterhorse fornecerá pesquisas para a próxima aeronave, a Darkhorse hipersônica não tripulada, que por sua vez fornecerá dados para apoiar a aeronave comercial Halycon. A Hermeus estimou um mercado para 500 aeronaves hipersônicas até 2030, com um preço superior a US$ 200 milhões.

Quanto à sua teoria sobre capital mais acessível, a Hermeus conseguiu garantir uma rodada de financiamento da Série B de US$ 100 milhões no ano passado. Liderado pelo empresário Sam Altman, o financiamento trouxe os investidores Founder’s Fund e In-Q-Tel (um investidor estratégico para as agências de inteligência dos EUA e seus aliados), juntamente com o apoio dos investidores existentes Khosla Ventures, Canaan Partners, Bling Capital e Revolution’s Rise Do resto. Isso foi seguido por um investimento estratégico que um grupo de capital de risco corporativo da Raytheon Technologies, RTX Ventures, fez na startup hipersônica de Atlanta.

A Força Aérea dos EUA e a NASA já haviam feito parceria com a Hermeus em pesquisas relacionadas ao desenvolvimento de aeronaves hipersônicas. A Força Aérea dos EUA tinha um contrato de $ 60 milhões, mas em julho, a Hermeus anunciou que o serviço havia selecionado a empresa para apoiar o contrato do Advanced Battle Management System, que tem um teto de $ 950 milhões.

Com as aplicações do governo claramente estabelecidas, foram levantadas questões sobre se o mercado poderia suportar aeronaves velozes em níveis supersônicos ou hipersônicos. Rolland Vincent, presidente da Rolland Vincent Associations e criador e diretor do JetNet iQ, diz que sim. Ele apontou para uma pesquisa recente da JetNet iQ que constatou que 4,1% selecionaram “um jato executivo supersônico” em resposta à pergunta “Se você tivesse a oportunidade de investir US$ 500 milhões no setor de aviação executiva, onde investiria para obter o melhor retorno?” Esse número caiu para 2% na Europa e 3,9% na América do Norte, mas saltou para 5,7% na América Latina e Caribe e 6,1% no resto do mundo.

“As aeronaves supersônicas e hipersônicas ainda estão no futuro para nossa indústria”, disse Vincent. “A infeliz morte de Aerion foi inesperada, pelo menos na minha opinião. Eles investiram uma quantidade enorme de tempo, esforço e capital para refinar seus designs e construir parcerias industriais, e criaram para si mesmos a melhor oportunidade de serem os primeiros no mercado.”

O topo do mercado de jatos executivos tem forte poder de precificação e isso será “ainda mais” com aeronaves supersônicas iniciais e eventualmente hipersônicas, acrescentou.

Ele ainda supôs que, um tanto ironicamente, o enorme capital fluindo para a mobilidade aérea avançada beneficiará todo o ecossistema da aviação executiva. “O desejo dos clientes por velocidade porta-a-porta não se limita a missões de curta distância, onde essas novas aeronaves de mobilidade aérea ‘verdes’ serão operadas. O imperativo para projetos supersônicos e hipersônicos será inovar para demonstrar sensibilidade ambiental”.

O presidente e CEO da General Aviation Manufacturers Association, Pete Bunce, concordou: “Há um olhar atento sobre o desenvolvimento contínuo de novas tecnologias supersônicas e hipersônicas. É importante que essas e outras novas tecnologias inovadoras estejam focadas na segurança e no fortalecimento de nossos compromissos com a sustentabilidade ambiental.”

Fonte: AIN On-line
por Kerry Lunch