Czy naddźwiękowe samoloty pasażerskie mają przyszłość?

Podróże samolotami należą do szybkich i najbezpieczniejszych form podróżowania po świecie. Obecna technika jednak pozwala rozpędzić samoloty do prędkości naddźwiękowych, co w przypadku lotów komercyjnych, znacznie skróciłoby czas podróży. Dlaczego jednak to się nie dzieje? Na te i inne pytania odpowiemy w naszym dzisiejszym artykule, który powstał z pomocą naszego partnera – serwisu gospodarczego Joblife.pl.

Historia budowy samolotów naddźwiękowych

Pionierzy ery naddźwiękowej

• W 1947 roku amerykański pilot testowy Chuck Yeager na pokładzie eksperymentalnego samolotu Bell XS-1 pokonał prędkość dźwięku w kontrolowanym locie poziomym. To wydarzenie otworzyło nową erę w lotnictwie.

• Niemiecki pilot Hans Guido Mutke również twierdził, że jako pierwszy przekroczył barierę dźwięku w 1945 roku na samolocie Messerschmitt Me 262, ale to nie zostało udowodnione.

• George Welch, pilot testowy samolotu XP-86, również twierdził, że przekroczył barierę dźwięku dwa tygodnie przed Yeagerem.

Samoloty naddźwiękowe w latach 50. i 60.

W latach 50. XX wieku Stany Zjednoczone rozpoczęły prace nad rozwojem własnego naddźwiękowego samolotu pasażerskiego w ramach projektu Boeing 2707. Projekt zakładał budowę dużego samolotu, który miał pomieścić 250-300 pasażerów i osiągać prędkość 3 Ma (czyli trzykrotnie prędkość dźwięku). Pomimo początkowego zainteresowania i zamówień od wielu linii lotniczych, projekt wzbudzał kontrowersje i został anulowany w 1971 roku z powodu rządowych cięć w finansowaniu.

Samolot Concorde

Concorde to naddźwiękowy samolot pasażerski, który połączył Francję i Wielką Brytanię. Jego pierwszy oblot odbył się w 1969 roku, a siedem lat później wprowadzono go do służby. Głównymi trasami samolotów Concorde były loty transatlantyckie z londyńskiego Heathrow (linie British Airways) oraz paryskiego portu Charles’a de Gaulle’a (Air France) na lotniska JFK w Nowym Jorku i Dulles w Waszyngtonie.

Prędkość Concorde’a wynosiła 2,04 Ma (czyli 2 270 km/h na wysokości przelotowej), a loty transatlantyckie trwały zaledwie 2 godziny 52 minuty. Miał 92–120 miejsc (maksymalnie 128), a przestrzeń ładunkowa wynosiła 40 m³. W 2003 roku, po 27 latach służby, Concorde został wycofany ze względu na wysokie koszty eksploatacji i spadek zainteresowania.

Czym jest grom dźwiękowy i dlaczego stanowi problem?

Gdy samolot przekracza barierę dźwięku, powstaje grom dźwiękowy (ang. sonic boom). W samolotach pasażerskich jest to ogromny problem, ponieważ generuje to głośny huk i może uszkodzić struktury maszyny oraz infrastrukturę naziemną. Co ciekawe, samolot Concorde miał specjalne kształtowanie nosa, aby zminimalizować efekty tego zjawiska.

To sprawia, że aby samoloty pasażerskie mogły poruszać się z prędkościami naddźwiękowymi, muszą spełnić kilka warunków:

• Efektywność spalania – naddźwiękowe podróże są bardzo kosztowne. Nowe technologie muszą poprawić efektywność spalania paliwa, aby zmniejszyć koszty operacyjne.

• Hałas – redukcja hałasu generowanego przez grom dźwiękowy jest kluczowa. Inżynierowie muszą opracować nowe profile aerodynamiczne, aby minimalizować to bardzo niekorzystne zjawisko.

• Bezpieczeństwo pasażerów i załogi również jest priorytetem. Nowe konstrukcje muszą być bezpieczne i wytrzymałe.

• Lotniska muszą dostosować się do obsługi naddźwiękowych samolotów, w tym odpowiednich pasów startowych i terminali.

Technologia przyszłości

• Materiały kompozytowe: Lekkie, wytrzymałe materiały kompozytowe pomogą zredukować masę samolotów.

• Silniki nisko-emisyjne: Nowe technologie silników muszą minimalizować hałas generowany przez naddźwiękowe samoloty.

• Nowe profile aerodynamiczne: Inżynierowie muszą opracować bardziej zaawansowane profile, aby minimalizować efekty gromu dźwiękowego.

Więcej na ten temat powiedział Krzysztof Kamzol – redaktor naczelny serwisu Joblife.pl, który od 20 lat wnikliwie interesuje się awioniką i lotnictwem:

" – Tempo życia i rozwoju technologicznego pozostaje na tyle intensywne, że podróże naddźwiękowe niebawem będą codziennością i trzeba się z tym pogodzić. Jeżeli dołożymy do tego nowoczesne, bardziej oszczędne i ekologiczne silniki turboodrzutowe, które korzystnie wpłyną na efektywność spalania i niską emisję CO2, to osiągniemy rezultat doskonały.

Na ten moment mocno ogranicza nas technologia i troska o środowisko, nie wspominając już o kwestiach komfortu i bezpieczeństwa w trakcie przelotów naddźwiękowych. Pamiętajmy, że zjawisko "sonic boom" jest niebezpieczne i niekomfortowe dla osób przebywających na powierzchni ziemi. Z tego powodu podczas tras przelotowych Concorda wyznaczono specjalne strefy, w których nie mógł on rozwijać prędkości naddźwiękowych.

Niemniej uważam, że technologia stale nas zaskakuje i prędzej czy później inżynierowie znajdą rozwiązanie na wiele palących problemów, a loty z prędkościami naddźwiękowymi nie będą już nikogo zadziwiać".

Całość można więc podsumować wnioskiem, że na wszystko przyjdzie pora, a rozwój technologii będzie w tym względzie kluczowy.

Artykuł powstał we współpracy z serwisem gospodarczym Joblife.pl.