Voo supersônico volta após o Concorde, mas com um grande desafio

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Durante seis meses em 1964, os céus de Oklahoma City rugiram enquanto aeronaves militares perturbavam intencionalmente a população com uma saraivada diária de estrondos sônicos ensurdecedores. Foi um teste controverso, cujas consequências perduram até hoje.Os estrondos — 1.253 no total — faziam parte de um esforço da Administração Federal de Aviação dos EUA para avaliar a opinião pública sobre voos supersônicos. Mais rápidos que a velocidade do som, esses voos têm o potencial de reduzir o tempo de viagem pela metade. Mas o teste foi um catalisador importante que, eventualmente, selaria o destino das viagens supersônicas comerciais sobre os Estados Unidos.Em 1971, o Congresso cancelou o financiamento para o avião supersônico proposto pela Boeing, o 2707, deixando apenas dois concorrentes na corrida supersônica para passageiros: o Concorde europeu e o malfadado modelo rival soviético, o Tupolev Tu-144. Em seguida, em 1973, a FAA (Administração Federal de Aviação dos EUA) proibiu efetivamente o voo supersônico civil sobre terra nos Estados Unidos, ao impedir que aeronaves civis voassem a velocidades superiores a Mach 1, ou seja, a barreira do som, evitando assim os estrondos sônicos. O Concorde tornou-se o único avião comercial supersônico, voando pelos céus de 1976 a 2003. O jato nunca teve um sucessor.Uma ilustração artística retrata o Boeing 2707. A empresa esperava que ele fosse o primeiro avião comercial supersônico americano, antes que o Congresso cancelasse o financiamento em 1971 • Foto 12/Coleção Bernard Crochet/Universal Images Group/Getty Images Leia Mais EUA registram quatro acidentes aéreos em quatro dias; veja casos Aeronave que caiu em BH era de 1979; situação era "normal" Piloto relata que avião foi atingido por fogo de artifício em pouso nos EUA SpaceX: Starship 13 pode ser lançada na próxima semana com motores substituídos | AGORA CNNAgora, cerca de 50 anos após a proibição, uma nova era de voos supersônicos parece estar ao nosso alcance. A FAA (Administração Federal de Aviação dos EUA) aprovou em junho novas regras para voos supersônicos. O documento inclui a mudança de um padrão baseado na velocidade para um padrão baseado no ruído e a revogação da proibição de 1973. A agência pretende finalizar esses novos padrões até meados de 2027.“Já era hora”, disse Juan Alonso, professor do departamento de aeronáutica e astronáutica da Universidade Stanford, na Califórnia. “Acho que é uma legislação bem-vinda, e diria que a NASA e a indústria americana vêm pressionando nessa direção há muito tempo.”Mas mesmo com a porta entreaberta para viagens terrestres mais rápidas que o som, a indústria aérea ainda tem um problema — bastante barulhento — para resolver completamente.Quando um avião ou espaçonave ultrapassa a velocidade do som, cria uma grande onda de choque que produz um som chamado estrondo sônico. No solo, o estrondo se manifesta como um forte ruído, semelhante a uma explosão, que pode assustar e, às vezes, quebrar janelas. Os níveis de ruído gerados pelos estrondos podem até ter impacto na saúde humana , segundo algumas pesquisas.Uma pesquisa da Universidade de Chicago com 3.000 moradores de Oklahoma City, ao final do teste de 1964, revelou que 73% acreditavam poder conviver com os estrondos sônicos. No entanto, o programa gerou processos judiciais imediatos para interromper os voos, e a FAA recebeu cerca de 12.400 ligações de pessoas reclamando do barulho. A agência acabou tendo que indenizar alguns moradores por danos a janelas e paredes.Duas abordagens em desenvolvimento podem revolucionar o transporte aéreo, tornando os futuros aviões supersônicos de passageiros compatíveis com as novas normas de ruído da FAA: a empresa Boom Supersonic, sediada no Colorado e especificamente mencionada na proposta da FAA, planeja usar princípios da física para impedir que o estrondo sônico chegue ao solo, independentemente do projeto da aeronave. A NASA, por sua vez, está operando um avião experimental chamado X-59, projetado especificamente para reduzir a intensidade do estrondo.O sucesso ou o fracasso dessas soluções divergentes poderá determinar a rapidez com que as viagens supersônicas poderão retornar, sem as reclamações sobre ruído que as impediram décadas atrás, e quantas pessoas serão beneficiadas.Corte de Mach por curvatura de ondaQuando o Concorde entrou em serviço de passageiros em janeiro de 1976, as únicas rotas inicialmente oferecidas por suas duas companhias aéreas — British Airways e Air France — eram de Londres para o Bahrein e de Paris para o Rio de Janeiro.O avião enfrentou oposição imediata devido aos seus altos custos operacionais e ao ruído, incluindo os estrondos sônicos. Os voos transatlânticos para o Aeroporto Internacional John F. Kennedy, na cidade de Nova York, só começaram no final de 1977, depois que a Suprema Corte dos EUA revogou uma proibição imposta pela Autoridade Portuária de Nova York e Nova Jersey devido a preocupações com o ruído.Incapaz de sobrevoar áreas terrestres na América do Norte e em grande parte da Europa, o avião acabou sendo usado comercialmente apenas para conectar Nova York a Paris e Londres, e para voos fretados caros, principalmente para destinos turísticos de luxo. Após um acidente catastrófico em 2000, que matou 113 pessoas, e um breve retorno ao serviço, o Concorde foi aposentado em 2003. Apenas 14 dessas aeronaves chegaram a entrar em operação.A era supersônica pós-Concorde poderá ser bem diferente. Em sua nova proposta, a FAA indica o limite exato de pressão sonora na superfície que qualquer aeronave sobrevoando terra nos EUA poderá produzir: 0,11 libra por pé quadrado, o equivalente a um estrondo moderado. Em comparação, os testes em Oklahoma produziram estrondos de até 1,6 libras por pé quadrado, mais de 14 vezes superior ao novo limite proposto pela FAA.“Os fabricantes demonstraram que é possível voar aeronaves supersônicas sem que o estrondo sônico atinja a superfície, utilizando técnicas de redução do estrondo sônico, tornando a proibição total de voos supersônicos civis fora das áreas de teste inadequada e uma restrição desnecessária ao crescimento do setor de aviação dos EUA”, afirma o documento.Uma dessas técnicas, observou a FAA, é chamada de corte de Mach. A Boom Supersonic, que também a denomina ” cruzeiro sem estrondo “, realizou um voo de demonstração em fevereiro de 2025.Voo supersônico sem estrondoO corte de Mach é um fenômeno físico no qual o estrondo sônico refrata para cima devido a mudanças na temperatura e no vento que afetam a velocidade local do som. Ele é obtido voando na altitude e velocidade corretas, com base nas condições atmosféricas existentes. Se executado corretamente, resulta em nenhum estrondo audível no solo.US Air Force, Boom Supersonic • Way Mullery, CNNUm avião que utiliza a técnica de corte de Mach precisa voar a uma altitude ligeiramente superior à dos aviões comerciais normais e usar uma navegação precisa baseada nas condições atmosféricas de cada voo. Se a técnica for executada corretamente, a onda de choque produzida quando o avião rompe a barreira do som se curva para cima devido às mudanças de temperatura e velocidade do vento entre o ar em altitude e o ar mais próximo do solo. Se executada corretamente, a técnica de corte de Mach resulta em nenhuma explosão sônica atingindo o solo.“Trata-se de romper a barreira do som a uma altitude suficientemente elevada, geralmente acima de 30.000 pés, e de ter o poder computacional e o software necessários para calcular a velocidade silenciosa mais rápida e eficiente para qualquer condição climática do dia”, disse o CEO Blake Scholl, que fundou a Boom Supersonic em 2014.“É extremamente simples para os pilotos”, acrescentou Scholl. “Em nosso futuro avião comercial, o Overture, haverá um botão ‘silencioso’, que ajustará a velocidade automaticamente, voando na velocidade mais rápida e eficiente possível, sem produzir um estrondo audível. E quando estiver sobre o oceano aberto, você poderá acelerar e ir ainda mais rápido.”Visitantes passam por um cartaz do conceito de aeronave Overture da Boom Supersonic no Farnborough Airshow, no condado de Hampshire, Inglaterra, em julho de 2022 • Justin Tallis/AFP/Getty ImagesO conceito de corte de Mach não é novo. Os engenheiros da Lockheed Martin o estudaram pela primeira vez na década de 1960, e a NASA realizou alguns testes com a aprovação da FAA na década de 1970, que concluíram que a abordagem era viável.Segundo Scholl, alguns voos do Concorde tecnicamente atingiram o corte de Mach. “Se você conversar com pilotos do Concorde em particular, eles dirão que às vezes o corte de Mach acontecia, mas eles não sabiam como fazê-lo de forma confiável, nem de forma eficiente”, disse ele. “Não inventamos a física, nem sequer a descobrimos. Acho que fomos os primeiros a torná-la prática, e para torná-la prática, você precisa de poder computacional para calcular as velocidades e altitudes em tempo real, e precisa de um sistema de propulsão que possa voar em baixa velocidade supersônica de forma eficiente, o que o Concorde não tinha.”A estratégia atual da NASA para cancelar os estrondos sônicos, no entanto, é radicalmente diferente e não depende de navegação ou velocidade — ela se baseia, em vez disso, no projeto da aeronave.Um formato de boom baixoCom sua aeronave experimental X-59, a NASA tinha como objetivo dar ao avião um formato de “baixo estrondo sônico” que impedisse a formação de uma onda de choque altamente densa e concentrada.O visual do X-59 é elegante e peculiar: um nariz superalongado, uma parte inferior extremamente lisa e nenhuma janela frontal. Em vez disso, o piloto conta com uma tela 4K de ultra-alta definição na cabine, que recria digitalmente a vista externa. De acordo com a NASA, esse design permitirá que a aeronave produza um “baque” sônico comparável ao fechamento de uma porta de carro a cerca de 6 metros de distância, em vez de um estrondo alto.Qualquer aeronave, durante o voo, produz diversas ondas de choque de diferentes intensidades, dispersas ao longo da fuselagem: por exemplo, no nariz, na cabine ou na entrada do motor. Quando um avião viaja a uma velocidade superior à do som, essas ondas de choque se acumulam até criarem o que Peter Coen, gerente de integração da missão Quest da NASA, na qual o avião X-59 está sendo desenvolvido, chama de “sistema estável”. Nesse cenário, duas ondas de choque — uma no nariz e outra na cauda, ​​com uma longa expansão entre elas — formam o sistema que cria um estrondo sônico intenso.“Em nossa abordagem de projeto, o segredo é projetar a aeronave de forma que as ondas de choque tenham intensidades relativamente iguais e sejam espaçadas de maneira relativamente uniforme ao longo da fuselagem”, disse Coen. “Se conseguirmos isso, essas ondas de choque ainda tendem a se fundir, mas tão lentamente que o sistema atinge o solo antes de estarem completamente fundidas. Assim, em vez de duas ondas de choque abruptas, obtemos múltiplas ondas de choque mais fracas. A atmosfera atua sobre elas com um pouco mais de intensidade, reduzindo sua força e as dispersando um pouco mais. Portanto, no solo, ouvimos apenas um baque — um aumento de pressão muito gradual em vez de um aumento repentino.”O objetivo da agência espacial é, em última análise, coletar dados suficientes para que a Organização da Aviação Civil Internacional (OACI) possa estabelecer novas regulamentações globais sobre estrondos sônicos até 2031.Coen acredita que, para que o voo supersônico se torne economicamente atrativo para as grandes companhias aéreas, a solução para o problema do estrondo sônico precisa permitir que as aeronaves voem em velocidades irrestritas sobre terra, e não apenas sobre a água. A missão Quest da NASA está trabalhando para atingir esse objetivo com o X-59.O jato supersônico silencioso X-59 da NASA sobrevoa o Deserto de Mojave durante seu terceiro voo em março • Carla Thomas/NASAApós vários atrasos, o X-59 voou pela primeira vez no final de 2025 e, em seguida, alcançou seu primeiro voo supersônico em junho. A aeronave então voou em velocidade supersônica mais duas vezes, atingindo uma velocidade máxima de Mach 1,4. O próximo passo, segundo Coen, é atingir uma velocidade ainda maior e realizar medições precisas das ondas de choque e dos níveis de ruído produzidos pela aeronave, planejadas para o final deste ano.Assim que esses dados forem coletados, a NASA passará para a parte mais importante da missão, os testes em comunidade, que apresentam semelhanças impressionantes com os testes de Oklahoma City de 1964.“Estamos tentando fazer algo muito parecido com o que fizeram em Oklahoma City: queremos entender a reação das pessoas a um som que normalmente não ouvem”, disse Coen. “A grande diferença é que temos um som que, segundo testes de laboratório e testes preliminares, é inaudível ou está em um nível que não causa reação negativa nas pessoas.”O plano é então introduzir gradualmente sons mais altos, acrescentou Coen, para descobrir o nível em que o ruído de um estrondo sônico passa de aceitável para inaceitável. Mesmo que a agência espacial encontre esse ponto ideal, porém, o conceito do X-59 por si só não tornará o voo supersônico acessível ao público em geral.Protótipo ou experimento científico?Scholl, CEO da Boom Supersonic, critica o programa Quest, chamando-o de “um desperdício do dinheiro do contribuinte” devido ao seu potencial de expansão.“Não entendo a abordagem da NASA. Eles construíram um avião que, acredito, será capaz de demonstrar alguns estrondos isolados e extremamente silenciosos, mas se ampliarmos isso para um avião comercial, ele seria tão comprido quanto um campo de futebol”, disse Scholl. “Então, acho que é um experimento científico. Não entendo como isso se transformará em um avião de verdade.”Coen, no entanto, afirmou que o X-59 não é um protótipo de avião comercial.“Construímos um avião que nos permite coletar dados em voo silencioso”, disse ele. “À medida que um avião cresce para o tamanho de um avião comercial, você tem mais volume com o qual pode trabalhar. O nariz terá um formato diferente e será grande o suficiente para que a cabine de comando seja empurrada para essa seção, assim como o compartimento de passageiros.”Embora a NASA e a Boom tenham colaborado durante um dos voos supersônicos do XB-1, com a NASA fornecendo pontos de referência para a empresa fotografar a aeronave enquanto ela rompia a barreira do som, a agência espacial atualmente não tem planos de investigar o corte de Mach usando o X-59.Uma imagem Schlieren do Boom XB-1 visualiza o fluxo de ar que se afasta da superfície da aeronave • Cortesia da Boom SupersonicUm porta-voz da NASA disse à CNN que, embora a agência tenha realizado extensos testes de corte de Mach no passado, o X-59 foi projetado para produzir um estrondo sônico em sua velocidade e altitude de cruzeiro a cada voo. O projeto de baixo estrondo e o corte de Mach não são concorrentes, acrescentou o porta-voz, mas sim abordagens diferentes para viagens supersônicas comerciais sobre terra,A boa notícia para a Boom, acrescentou Coen, é que eles não precisam projetar um avião para atingir o corte de Mach. Mas a técnica em si não é infalível. A maior limitação do corte de Mach é que, para funcionar, um avião só pode viajar um pouco mais rápido que a velocidade do som, tipicamente Mach 1,1, ou cerca de 30% a 40% mais rápido que os aviões de passageiros atuais — embora a Boom afirme que o fenômeno é possível em velocidades de até Mach 1,3.“Não estará disponível em todas as condições meteorológicas, porque depende muito da distribuição da temperatura e do vento na atmosfera”, disse Coen. “Em alguns dias, simplesmente não será possível voar nas velocidades de corte de Mach.”No entanto, ele acrescentou que as novas regras da FAA e o limite de Mach criam uma oportunidade para reintroduzir o voo supersônico. “Acho que esse é um passo muito importante para uma adoção mais ampla do voo supersônico”, disse Coen. “Eventualmente, acredito que a próxima geração de aviões supersônicos incorporará tecnologia silenciosa de modelagem do estrondo sônico e eliminará a necessidade de voo com limite de Mach, para usar sua velocidade de cruzeiro máxima sobre terra e sobre a água”, observou ele, referindo-se ao que a NASA busca com o X-59.Potencial de passageirosDurante dois voos supersônicos, a Boom atingiu o limite de Mach seis vezes, mas não divulgou dados observacionais posteriormente. Segundo Scholl, o limite de Mach não fazia parte do plano original. “Descobrimos isso durante o voo”, afirmou.Inicialmente, a empresa também tinha como objetivo lançar voos transoceânicos e terceirizar o desenvolvimento do motor. Agora, depois que todos os principais fabricantes de aeronaves recusaram por considerarem o empreendimento muito arriscado e de nicho, a Boom está desenvolvendo o motor internamente e planeja começar com rotas nos Estados Unidos continentais.A empresa alcançou o limite de velocidade Mach com o Boom XB-1, tornando-o o primeiro jato desenvolvido por uma empresa privada a romper a barreira do som. A Boom aposentou a aeronave monomotor após apenas dois voos supersônicos.A Boom está atualmente trabalhando na produção de um protótipo de pré-produção de sua aeronave Overture, que futuramente poderá transportar de 60 a 80 passageiros a velocidades de até Mach 1,7 sobre a água. Isso representa o dobro da velocidade dos aviões comerciais atuais, permitindo um tempo de voo de 3,5 horas em rotas como Nova York-Los Angeles. A aeronave estará pronta para voos comerciais em até quatro anos, segundo Scholl.Uma representação da experiência do passageiro do Overture • Cortesia da Boom SupersonicComo é muito mais fácil projetar um avião que não tenha um formato de baixa turbulência, o corte de Mach permitirá a introdução de voos supersônicos mais rapidamente, disse Alonso, professor da Universidade de Stanford.Mas ele afirmou que o conceito não permite aproveitar os verdadeiros benefícios dos voos supersônicos devido às suas limitações de velocidade. “A promessa dos voos supersônicos é eventualmente atingir Mach 2, talvez Mach 2,5 — se você quiser ter um estrondo sônico baixo nessas condições, você realmente precisa considerar outras soluções.”O corte de Mach também acarreta um aumento no consumo de combustível. Os motores não estão na faixa de eficiência ideal em velocidades de corte de Mach, e a técnica exige um gerenciamento de voo mais cuidadoso para validar velocidade, altitude, vento, temperatura, umidade e outros parâmetros, acrescentou. No entanto, Alonso afirmou que o corte de Mach é “perfeitamente viável”.Segundo a Boom, o avião Overture consumirá até três vezes mais combustível do que os aviões comerciais atuais. A empresa afirma que o Overture foi projetado para funcionar inteiramente com combustível de aviação sustentável (SAF, na sigla em inglês), uma alternativa aos combustíveis fósseis produzida a partir de óleos de cozinha e resíduos agrícolas, que reduz as emissões de carbono em uma média de 80%, de acordo com a Associação Internacional de Transporte Aéreo ( IATA ). No entanto, a adoção do SAF tem sido lenta na indústria da aviação. Embora a maioria dos planos de redução de emissões esteja atrelada a esse combustível alternativo, a produção deve diminuir ano a ano — e o SAF permanece abaixo de 1% do consumo total de combustível.A NASA tinha como objetivo projetar a aeronave experimental X-59 em um formato de “baixo estrondo” que impedisse a formação de uma onda de choque altamente densa e concentrada • NASA/Jim Ross/NASA/Jim RossEmbora o formato de baixa oscilação usado no X-59 provavelmente não seja prático para um grande avião comercial, e embora a aeronave não tenha sido projetada para atender a nenhuma classe específica de aeronaves, Alonso acredita que seus princípios de design serão mais facilmente aplicados a aviões supersônicos menores, na categoria de jatos executivos de 15 a 20 passageiros.“Acho que é uma demonstração incrível de algo que poderia ter um impacto tremendo em uma classe de aeronaves diferente daquela que a Boom Supersonic está buscando”, disse Alonso.É difícil prever se o corte de Mach e o design de baixo estrondo irão coexistir, ou se um irá anular o outro. De acordo com Scholl, no entanto, o mundo não está necessariamente caminhando para um futuro sem estrondo quando se trata de viagens supersônicas.“Minha expectativa é que as pessoas descubram que mesmo o estrondo sônico completo não representa um problema. Já ouvi vários estrondos sônicos e a grande maioria não causa grandes transtornos”, disse ele.“Acho que pode haver uma segunda onda de desregulamentação que permita sons não perturbadores, porque é esse o ambiente em que vivemos hoje. Não vivemos em um ambiente perfeitamente silencioso”, acrescentou Scholl. “Há tempestades. Se pudermos aumentar a velocidade em troca de um pouco de som, acho que é uma boa troca — mas lidaremos com isso quando chegar a hora.”