¿Qué se requiere para tomar vuelos comerciales supersónicos de manera económica / eficiente?

Para que las TSM sean viables, tendrían que operar en los niveles más altos de la atmósfera, o más allá. Esto disminuiría la resistencia del aire que aumenta dramáticamente una vez que un objeto se acerca a la velocidad del sonido. Eso requiere motores potentes y la energía a bordo para mantenerlos en funcionamiento. Esto también reduciría el auge sónico, que, a diferencia del arrastre, aumenta a medida que el objeto va más rápido que Mach 1. El problema sería conseguir motores que funcionen tanto en altitudes normales como extremas. Las técnicas y los materiales son temas en los que los ingenieros han estado trabajando durante bastante tiempo, por lo que no hay un calendario confiable. La clave para que la SST sea viable será hacer que estas maravillas de ingeniería sean económicamente viables.

El vuelo supersónico está completamente dentro de las capacidades de la aviación. El diseño aerodinámico de los fuselajes y las superficies de elevación y control permite un vuelo supersónico sostenido. La tecnología de motores de aeronaves ha creado motores con potencia más que suficiente para empujar una célula por el aire a una velocidad supersónica o superior.

El problema es, como refleja la pregunta, ser capaz de hacerlo de manera económica y eficiente. Dada la tecnología actual, ir más rápido requiere demasiado combustible, que cuesta demasiado, para volar un avión cargado de pasajeros a esa velocidad. El transporte supersónico no es económicamente competitivo; El mercado del transporte requiere la eficiencia y los puntos de costo que el transporte subsónico apenas puede alcanzar.

¿Qué se necesita para que el transporte supersónico sea competitivo?

• Una disminución en los costos de combustible y otros insumos para las operaciones de las aerolíneas, para de alguna manera hacer que el transporte supersónico sea económico. Desafortunadamente, los servicios subsónicos competidores también se beneficiarían, dejando al transporte supersónico en desventaja.
• Un avance en la aerodinámica y / o la tecnología del motor, para hacer que el vuelo supersónico sea menos costoso. Incluso si esto no fuera tan improbable, también beneficiaría el transporte subsónico.
• Algún tipo de descubrimiento frontal de nuevas reglas y parámetros en economía y / o física, o el descubrimiento / inclusión de nuevos valores, para hacer que el vuelo supersónico valga la pena.

Posibles áreas de investigación que pueden dar sus frutos a largo plazo:

• Lubricantes aerodinámicos que reducen la fricción y fricción de alta velocidad de una célula con el aire. (Esto también beneficiaría la actividad que implica el reingreso a la atmósfera desde el espacio exterior).
• Tecnologías de propulsión electromagnéticas u otras de peso ligero, para complementar los sistemas existentes basados ​​en las leyes de movimiento de Newton.
• Tecnologías para reducción temporal de peso y masa de pasajeros durante el proceso de transporte. Dichos procedimientos pueden incluir la eliminación de fluidos corporales, extremidades y estructuras óseas antes de la salida, y la provisión de reemplazos naturales o mecánicos después de la llegada.

Probablemente no, y por la misma razón que el Concord fue retirado y el Boeing SST nunca llegó a la producción. Es demasiado costoso diseñar y operar una aeronave que pueda operar eficientemente a las altas altitudes necesarias para un vuelo supersónico sostenido pero que también pueda despegar y aterrizar en áreas congestionadas donde se aplican las reglas de reducción de ruido y otros factores limitantes (como la longitud de la pista).

Varios escritores de ciencia ficción han explorado la noción de transporte parabólico, donde los pasajeros son esencialmente disparados a altitudes suborbitales en trayectorias fijas muy específicas. Asumiendo que pudiéramos encontrar la manera de empujar cargas útiles así dentro y fuera de la gravedad de la Tierra a un precio suficientemente bajo, esa sería una forma superior de cubrir largas distancias rápidamente.

Como otros han dicho, el vuelo supersónico solo está limitado por el costo. Este es un show stopper por ahora.

Quizás alguna fuente de energía revolucionaria, como los pequeños reactores de fusión, cambie esta situación para que la energía no sea el factor económico limitante.

Por ahora, el vuelo supersónico es solo una novedad que el gobierno y los militares pueden permitirse, ya que están utilizando el dinero de otras personas para financiar sus actividades.

Las TSM tienen dos problemas. Una es que se necesita una enorme cantidad de energía y, por lo tanto, combustible para acelerar un avión a 1000 mph. La otra es que el vuelo supersónico crea auges sónicos que son tan objetables que ningún lugar poblado los tolerará. La última razón es por qué las únicas rutas regulares del Concorde eran sobre el Atlántico.
Ambos problemas tienen sus raíces en las leyes de la física y, por lo tanto, es poco probable que desaparezcan. Supongo que es casi imposible que alguna combinación de materiales avanzados y forma plana pueda mitigar las barreras lo suficiente como para permitir vuelos sobre áreas escasamente pobladas para una ruta como NYC-HKG. Pero eso nos lleva de vuelta al tema del combustible: esa ruta está cerca del límite de alcance para los aviones convencionales, por lo que también necesitaría una gran mejora general de eficiencia para que un SST pueda volar tan lejos. No aguantes la respiración.

Si generalizo esta pregunta a “¿qué avance podría hacer posible llegar a lugares distantes mucho más rápido de lo que es posible actualmente por aviones comerciales?” entonces una posible respuesta son los cohetes comercialmente viables que pueden alcanzar 1000 millas sobre la tierra.

Luego, puede reservar un boleto para un satélite a esa altura, sentarse en él por un corto período de tiempo y luego tomar otro cohete de regreso a su destino.

Un cohete suborbital directamente entre el origen y el destino es otra posibilidad.

Sin embargo, probablemente no sucederá pronto.

Vuelos balísticos, que son cohetes suborbitales hacia el espacio.