todo lo que tenes que saber sobre vuelo supersonico

La velocidad supersónica actualmente es algo muy codiciado tanto en la aeronáutica civil como militar, y a pesar de sus limitaciones cada ves mas se invierte en su desarrollo, dando sus frutos, generando especativas, y demostrando cada día que no es imposible superar grandes velocidades, entre estas la del sonido.

intro e historia:

Es uno de los cuatro tipos de velocidades o regimenes de vuelo: subsónico, transónico, supersónico e hipersónico.
Son aquellos vuelos con una velocidad más alta que la del sonido, es decir con un número de mach mayor al 1; hasta una velocidad 5 veces mas alta, es decir con un numero de mach igual a 5 (donde comienza la velocidad hipersónica).
Las características de la velocidad supersónica en los gases (aire principalmente), es que el sonido al viajar longitudinalmente a diferentes velocidades, y sus características atmosféricas y de temperatura y su composición varían significativamente con la altitud, hacen que el numero de Mach, y por consiguiente el régimen de vuelo para los aviones varíen a pesar de una velocidad constante. En agua a temperatura ambiente, la velocidad supersónica puede ser considerado como cualquier velocidad superior a 1.440 m / s (4.724 ft / s). En los sólidos, las ondas de sonido puede ser polarizada longitudinal o transversalmente, y su velocidad es aún mayor; en esto se genera la denominada “fractura supersónica” que es el momento de quiebre mas rápido que la velocidad del sonido en un material frágil.
Una bala disparada desde un arma de fuego es un ejemplo de un objeto que vuela a velocidades supersónicas.
Aviones de combate militares también vuelan tan rápido. El trasbordador espacial orbital vuela a velocidades supersónicas durante parte de su misión.


Esta imagen muestra una bala y el aire fluye alrededor de ella. La bala se mueve a 1,5 veces la velocidad del sonido


Esta fotografía muestra la maqueta de un X-15 en un túnel de viento. Las líneas blancas son las ondas de choque que produce el avión al "romper" las ondas sonoras.

El primer vuelo supersónico se realizó el 14 de octubre de 1947. El piloto estadounidense Charles “chuck” Yeager, de la USAF entró a la historia a sus tempranos 24 años, al pilotear el primer vuelo tripulado que superaba la velocidad mach 1 (unos 1.100 Km./h a 14.000 metros de altura, dicho de otra forma se alcanzó una velocidad de Mach 1,06 (700 mph), a una altitud de 43.000 pies). El logro se realizo sobre el desierto de Mojave, en California, a bordo de un pequeño X-1, avión cohete de investigación de color anaranjado construido por la hoy extinta Bell Aircraft.
El avión, bautizado "Glamorous Glennis", por el nombre de la esposa de Yeager (Glennis Dickhouse), tenía la forma de una bala de 50 mm con alas cortas y muy finas (8,75 cm en el punto más grueso) para hacerlo más aerodinámico y aumentar su resistencia a la onda de choque que se produce al atravesar la barrera del sonido. La aeronave, impulsada por un motor de cohete, fue lanzada desde el vientre de un B-29 modificado y planeó hasta aterrizar en la pista del desierto de Mojave. El avión de producción primero en romper la barrera del sonido era un F-86 Canadair Sabre con el primer piloto 'supersónico‘ mujer, Jacqueline Cochran, en los controles, aunque este avión no fue diseñado con vuelos supersónicos regulares en cuenta.



Chuck yeager y el X1



Jaqueline Cochran y el f-86

Características aerodinámicas:

Propagación del sonido cuando nos desplazamos a velocidad subsónica


Propagación del sonido cuando nos desplazamos a velocidad supersónica

Cuando un avión se acerca a la velocidad del sonido, las ondas sonoras que genera, debido a que se desplazan casi a la misma velocidad que el aparato, no pueden adelantarlo con lo que se van acumulando delante del avión formando el muro de aire comprimido (el sonido no es otra cosa mas que una compresión del aire). Al llegar a la velocidad del sonido, se produce de forma brusca una modificación en la compresibilidad del aire, llamada onda de choque. El resultado de esta distorsión incrementa la resistencia al avance del avión que afecta a la sustentación del ala y a los mandos de vuelo. Por tanto, en los aviones que no estén adecuadamente diseñados, es imposible controlar el vuelo.
Cuando el avión acelera por encima de la velocidad del sonido, adelanta a este muro (el sonido va ahora mas despacio que el avión, con lo que las ondas ya no pueden seguirlo) "rompiéndolo"; esta rotura provoca el llamado "estampido sónico".
Cuando el valor del Mach (o M, la velocidad del avión dividida entre la del sonido) se acerca a uno, la fuerza de resistencia aerodinámica se “dispara”.



Antes los motores no podían vencer esto para seguir acelerando y además las teorías del vuelo subsónico sustentaban que en M = 1 la resistencia se hace infinita, por lo que haría falta un motor de potencia también infinita para llegar a él, siendo imposible de superar, cuando en realidad no sólo la resistencia es finita, sino que además disminuye para Mach > 1. Y lo que realmente ocurre si volamos a la velocidad del sonido es que aparece dicha onda de choque porque por supuesto el aire sí que se comprime, ya que los cambios en la densidad provocados por el vuelo de la aeronave se debe a esto, como se explica anteriormente, y a medida que aumenta la velocidad de la aeronave, los cambios de la densidad del aire son mayores, y los efectos que provoca son mas notables.

La información (un sonido, por ejemplo), se transmite por el aire a través de ondas de presión, que son perturbaciones de presión infinitesimales que, a nivel del mar, viajan a 340 m/s, o 1224 Km./h. A esta velocidad se la denomino “barrera del sonido”.
Por lo tanto un avión cuando se acerca a mach 1 las primeras zonas en alcanzar esta velocidad son justamente las alas.
Si hay un objeto que se mueve a través del aire, como un avión, a una velocidad menor que la del sonido, los efectos de su paso se dejarán sentir por delante y por detrás de él (si se acerca a nosotros, lo escucharemos y sabremos que está ahí, por lo que la perturbación que produce en la atmósfera nos alcanza antes de que lo haga el avión). Y ocurrirá, según por efecto Doppler (cambio En la frecuencia de una onda por un observador en movimiento respecto a la fuente de la onda ), más o menos lo mismo que cuando oímos acercarse una ambulancia con la sirena encendida (porque las ambulancias se mueven en subsónico). Las ondas de presión, se propagan desde el avión y hacia fuera de éste en todas las direcciones, comprimiéndose estas por delante del objeto y expandiéndose por detrás, siendo las mas importantes las ondas que se transmiten por delante del avión, puesto que “avisan” de su llegada y fuerzan al aire a cambiar de dirección para “dejarle paso”, dividiéndose hacia arriba y hacia debajo de éste. Como se ve en la figura (por eso oímos la sirena más aguda cuando se acerca y más grave cuando se aleja).




Estas ondas de presión se forman por la vibración de las moléculas de aire, vibración (perturbación) que va pasando de unas a otras propagándose hacia fuera, y disminuyendo poco a poco su intensidad. La velocidad de propagación de estas ondas es la misma que la del sonido: A=√μRT, donde “μ” es una constante (1.4 para el aire) y “R” es la constante universal de los gases, es decir que depende exclusivamente de la temperatura del aire (atmósfera) a la altura en cuestión.




Cuando la aeronave, en cambio, se mueve a una velocidad igual o mayor que la del sonido, los frentes de onda que genera comienzan a solaparse el uno contra el otro y la información no podrá viajar más rápido que él, por lo que no se sentirán sus efectos aguas arriba en la corriente (también a consecuencia del efecto Doppler), lo que quiere decir que no escucharemos al avión hasta que nos alcance o incluso nos sobrepase, dependiendo de la velocidad que lleve. Como las ondas de presión se transmiten a una velocidad constante en todas direcciones, se pueden representar como circunferencias (en realidad son esferas) alrededor del punto emisor. Y si el punto emisor se mueve a velocidad supersónica en línea recta, el frente de onda quedará siempre por detrás de él, con lo cual la perturbación estará siempre dentro del cono de la figura (aunque está dibujado en dos dimensiones y parece un triángulo, en realidad es un cono de revolución), llamado cono de Mach. El cono se hará más afilado conforme vaya aumentando la velocidad.
La densidad del aire ya no es continua y de igual valor que cuando volábamos a baja velocidad, a medida que nos acercamos al avión la densidad aumenta considerablemente, el aire ahora es compresible, y los efectos de la compresibilidad afectan a la sustentación, resistencia, maniobrabilidad, estabilidad, y control del avión.

Como se explico anteriormente, pero con respecto a las alas, cuando el aire esta chocando permanentemente con el objeto (avión) sucede que a velocidades cercanas a mach 1 comienza a comprimirse de tal forma que genera una onda de presión. Como esta onda se desplaza a la velocidad del sonido pero el cuerpo que genera la perturbación también lo hace, la diferencia de velocidades entre ambos se hace cero y ambos elementos se encuentran. En ese instante se produce la onda de choque, que es totalmente nefasta para la aerodinámica y para la sustentación.



Es como una membrana elástica, cuando uno la empuja con el dedo, esta se estira y opone resistencia
Pero eso no es todo, esta onda empieza a desplazarse inicialmente a lo largo de las alas provocando desprendimiento del aire y por lo tanto de la sustentación. El avión pierde el control y ante un cambio brusco de dirección literalmente se despedaza. Supongamos que el avión pasa esta etapa sin problemas y sigue aumentando su velocidad.
Alcanza M 1.5 o mas, la onda de choque permanece pero estabilizada tanto al comienzo como al final del cuerpo.
El cono de Mach también es esa onda de choque ya que las propiedades del aire cambian muy bruscamente de un lado a otro: hay un salto repentino y muy considerable en la presión, y las cosas que ocurren a un lado del cono no pueden afectar a las del otro lado (es como si el avión apareciera de repente por detrás de él). Por ello se habla de Boom Sónico cuando la onda de choque alcanza a un observador en tierra: suena de repente un petardazo muy fuerte, a veces hasta de 200 dB (las variaciones de presión, a fin de cuentas, son sonido).


Puede apreciarse la condensación de vapor de agua alrededor de un F-18 "rompiendo" la barrera del sonido (dicho propiamente, volando en transónico). El vapor se condensa debido al cambio brusco de presión que provoca la aparición repentina de la onda de choque, por lo que esto sólo ocurre muy brevemente durante la transición de subsónico a supersónico, Y cuando el avión acelera y logra romper la barrera del sonido se forma una increíble nube detrás de él.



Esta onda de choque es la causante del incremento en la resistencia aerodinámica, y las ecuaciones del vuelo subsónico no sirven en estas condiciones. Finalmente los humanos entendieron eso y lo tuvieron en cuenta a la hora de diseñar los aviones (evitando en lo posible la aparición de ondas de choque locales, porque no en todos los puntos de un avión el aire tiene la misma velocidad, y puede ocurrir que se supere el Mach unidad sólo en algunas zonas). El desarrollo de motores a reacción con postcombustor, capaces de proporcionar mucha más potencia, también fue determinante para superar la temida barrera del sonido.
Así que, al final, se consiguió gracias también a las investigaciones en túneles de viento por el físico estadounidense Richard Travis Whitcomb, que descubrió la regla de las superficies para el diseño de aviones supersónicos. Según este principio, el aumento abrupto en la resistencia al avance que se produce a velocidades transónicas se debe a la distribución de la superficie total de la sección transversal en cada punto del avión. Estrechando el fuselaje en la zona donde está unido a las alas, la reducción en la sección transversal total del fuselaje y las alas disminuye la resistencia al avance del aparato. El diseño de Whitcomb, llamado de talle de avispa, hizo posible un aumento del 25% en el rango de velocidades supersónicas sin necesidad de una mayor potencia en los motores.

¿Qué es un Boom sónico?

O estampido sónico es un ruido similar a un trueno escuchado por una persona en la tierra cuando un avión sobrevuela a velocidades supersónicas, o sobrepasa el Mach 1. El aire reacciona como un fluido a objetos supersónicos. Como los objetos viajan por el aire, las moléculas de aire son empujadas a un lado con mucha fuerza. Esta fuerza forma una onda de choque, al igual que la ola creada por el frente, o un arco, de un barco en movimiento en el agua.
El fenómeno se relaciona con el efecto Doppler, que como se lee anteriormente es un efecto el cual describe los cambios en la frecuencia percibida por un observador cuando éste o la fuente emisora de sonido se encuentra en movimiento.
En otras palabras, el estampido sónico se genera cuando la aeronave llega a su mayor nivel de ruido, cuando la onda de choque originada por un vuelo supersónico impacta el suelo, generando un fragor en forma de explosión.
Esta onda forma un cono de aire comprimido. Una emisión de ruidos agudos de la presión, después de la acumulación de una onda de choque, se escucha como una explosión sónica. Es similar a la emisión aguda de la presión cuando se pincha un globo y hace un ruido fuerte.
Se define como una "figura de mérito", FM, para caracterizar los niveles estampido sónico de las aeronaves diferentes. FM es proporcional al peso de la aeronave, dividido por la tres medios de la longitud de las aeronaves, FM = W / (3 / 2 • L) = 2W/3L. Cuanto menor sea este valor, el auge de la aeronave genera menos, con cifras de alrededor de 1 o inferior que se considera aceptable. El uso de este cálculo se encuentra que el FM' es de alrededor de 1,4 para el Concorde, y 1,9 para el Boeing 2707.




Efecto prandtl-Glauert:




El fenómeno de Prandtl-Glauert se presenta como una caída súbita de la presión del aire y se considera como la causa de la famosa nube de condensación visible que aparece cuando un avión atraviesa la barrera del sonido.
Si la humedad del aire es suficiente esta caída de presión puede producir la condensación del vapor de agua presente en el aire (punto de rocío).
Sin embargo este fenómeno se puede observar también a velocidades sub o transónicas (maniobras con altas aceleraciones).
Particularmente evidente se hace en los lanzamientos espaciales, donde a los 50-55 segundos desde el lanzamiento, al alcanzar el trasbordador una velocidad transónica, por lo general se puede apreciar la ocurrencia del fenómeno.

Mach critico

Se llama NÚMERO DE MACH
CRÍTICO, al MAYOR número de Mach (de la corriente libre de aire) en el que ningún punto del avión se encuentra localmente supersónico. El número de
Mach Crítico depende de muchos factores, fundamentalmente de la aerodinámica del avión, y del ángulo de ataque al que se vuela. Desde el punto de vista del vuelo supersónico, a los
Cazas les interesa tener un Mach Critico alto, para así retrasar la aparición de efectos sónicos, a ello contribuyen las alas en flecha y los planos de poco grosor entre otros factores.
Por encima del Mach Crítico tendremos siempre algo de circulación supersónica local en algún punto del avión,
Normalmente en la parte superior de los planos y/o encastre con el fuselaje, el aire será acelerado al “subir por los planos” y posteriormente decelerado.
Siempre que haya un paso de aire de supersónico a subsónico, se crea lo que se conoce con el nombre de ONDA DE CHOQUE.



Características de una onda de choque

1.- El Mach local detrás de la onda es igual al inverso del Mach delante de la onda . O sea que si el aire circula a 1.5 por delante, por detrás el Mach caerá a 0,67. ¿Qué pasa con toda esa velocidad=energía que se pierde?
2.- La densidad del aire aumenta…aquí tenemos un poco
3.- La temperatura del aire aumenta…aquí tenemos otro poco
4.- La energía total de la corriente de aire disminuye enormemente (suma de la presión estática y de la dinámica)…una onda de choque “quema” mucha energía.
La pérdida de energía será tanto menor cuanto más cerca estemos de la velocidad del sonido, o sea que lo óptimo sería volar a números de Mach de 1.1-1.2.
En este dibujo podéis ver cómo a medida que aumentamos el MN, la onda de choque que se forma en la parte superior del perfil aerodinámico en cuestión, va desplazándose cada vez más hacia atrás.
También debéis fijaros cómo lo normal es que la onda superior se forme antes que la inferior. Por último, cuando todo el avión se encuentra en flujo de aire supersónico, las ondas de choque se
“despegan del avión”, y comienzan a ir “por detrás” de él.
Al mismo tiempo aparece una onda delantera llamada Bow Wave, que podéis ver perfectamente a continuación:




Ahora se dedican a intentar volar a varias veces la velocidad del sonido (el Concorde volaba a más de 2, el SR-71 Blackbird a más de 3… ¡y el Shuttle llega hasta Mach 27!), y están trabajando en lo que han llamado vuelo supersónico (a partir de Mach 5). Lo mejor de todo es que han llegado a la conclusión de que el vuelo supersónico no resulta rentable, y han paralizado muchos de los proyectos para desarrollar y/o explotar aviones comerciales que vuelen por encima de la velocidad del sonido (los aviones de transporte convencionales suelen volar alrededor de Mach 0,7 o 0,8). Igualmente la mayoría de los aviones supersónicos son militares.









y esto es lo que ocurre si se desestabiliza la aeronave en regimen supersonico:

Características técnicas de las aeronaves supersónicas comerciales (SST):

1- ALAS:

Las alas en delta (triangulares) ya sean puras y sencillas como en el caso de las del Mirage III por ejemplo, o complejas, como las del Concorde, tienen claras ventajas aerodinámicas en esas fases del vuelo. Sin embargo, son alas que tienen un pésimo comportamiento a bajas velocidades, como por ejemplo en el despegue y aterrizaje. Basta con ver el elevado ángulo de ataque que adoptan los aviones que las montan durante esas maniobras con el fin de conseguir la sustentación necesaria para mantenerse en el aire.
Las alas en flecha, por el contrario, son mejores a velocidades subsónicas. ¿Cuánto? En cierta forma podemos decir que cuánto más rápido se vuele, más flecha minimizando la brusca variación de compresión cuando el avión se acerca a la velocidad del sonido, aunque existen ciertas limitaciones que exceden a esta respuesta. Esto lo podemos ver en los aviones a hélice que suelen tener alas rectas (sí trazamos una línea que una el centro de la punta del ala, con el centro de la unión del ala con el fuselaje, está será básicamente perpendicular al eje longitudinal del avión), y notar como las puntas se van hacia atrás según el avión sea más rápido. Un ejemplo extremo lo tenemos en los aviones de flecha variable, como el F-14, el F-111 o el MiG-23.
Un tipo de ala que tiene un buen comportamiento tanto a velocidades supersónicas, como a bajas, es la trapezoidal, utilizada en el F/A-18, F-5 o el F-22.



En régimen supersónico un perfil se encuentra con el mismo problema que un ala: se forma una onda de choque por delante de su borde de ataque. Y hay dos formas de enfrentarse a ello. Ya hablamos antes de la primera:
Hacer las alas en flecha, de manera que pueden volar con un perfil subsónico sin problemas. O bien, utilizar lo que se llama un perfil supersónico, y no hacer las alas en flecha. Los perfiles supersónicos tienen los bordes afilados (tanto, en algunos casos, que son necesarias protecciones cuando el avión está en tierra para que nadie se corte con ellos), y son más gruesos en el centro. Esta geometría disminuye mucho la resistencia en supersónico, pero produce muy poca sustentación a baja velocidad, por lo que es necesario aterrizar y despegar a velocidades muy elevadas (es decir, peligrosas).



Hay entonces 2 efectos importantes:
La potencia requerida para aumentar de velocidad arriba de Mach 1 es mayor, es como trotar en la playa y hacerlo en la cima del aconcagua, el esfuerzo es mucho mayor para recorrer la misma distancia.
En régimen supersónico los principios aerodinámicos se invierten, por lo tanto un diseño muy bueno para velocidades subsónicas deja de serlo para velocidades supersónicas y viceversa
Lo ideal seria entonces disponer de un avión con un diseño optimo para velocidades subsónicas, y cuando alcance velocidades supersónicas se transforme para tener un diseño optimo solo para velocidades supersónicas.
Como esto es imposible, se busca lo alcanzable dentro de la realidad
Los perfiles del ala cambian drásticamente si los aviones se diseñan para régimen supersónicos o subsónicos.
Perfiles supercríticos permiten volar a velocidades muy próxima al sonido, haciendo que las ondas de choque aparezcan directamente en la parte trasera del perfil y no este bailando en toda la superficie. Este es un tipo de perfil convencional invertido con el borde de salida modificado para aumentar la sustentación y el radio del borde de ataque más grande. Este perfil no sólo tiene muy buenas características en el transónico, ya que la onda de choque se forma a velocidades más altas, más cerca del borde de salida y es más débil; sino que además proporciona alta sustentación a bajas velocidades debido al gran radio de su borde de ataque. Hoy en día prácticamente todos los reactores grandes tienen perfiles supercríticos, y gracias a ellos el vuelo a Mach 0,8 de los aviones comerciales es económicamente viable.



Acá aparece un primer problema grave. Alas con perfiles supersónicos como en la figura son muy buenos para esas velocidades, pero muy malos para régimen subsónico. Y un avión necesita despegar y aterrizar. Todo se paga y en este caso los aviones con estos perfiles necesitan largas pistas para despegar y aterrizar y deben hacerlo a altas velocidades. Desde ya proclives a accidentes y de hecho los hubo.

2 – FUSELAJE:

En esencia en la práctica, a velocidades transónicas, 0.8-1.2 Mach, el avión se comporta como un solo cuerpo y se observa la formación de un solo frente de choque. Luego de extensas mediciones experimentales se llegó a la conclusión que para reducir el arrastre aerodinámico que se genera al formarse esta onda de choque, es necesario que el área transversal que se interpone al flujo varíe a lo largo del cuerpo de la forma más suave posible. El ideal es un cuerpo de Sears-Haack:



Esto llevó al desarrollo de aviones con “cintura de avispa”, de tal forma de ubicar las alas de manera que se conserve el área efectiva, y evitar así el abultamiento generado por la presencia de las alas:



A velocidades supersónicas la forma y dimensiones del fuselaje tiene un fuerte efecto sobre el arrastre de aviones. La resistencia de onda supersónica aumenta rápidamente a medida que aumenta el volumen del fuselaje y la relación de finura se reduce. Por esta razón, el diámetro de la cabina es lo más pequeño posible y el aumento de la longitud de la cabina.



Hay que tener en cuenta que el diseño del diámetro y del asiento es similar al MD-80, pero el fuselaje es mucho más largo. El diámetro de la Concorde de 113 pulgadas es muy pequeña debido al fuerte impacto de diámetro de fuselaje en el arrastre de las olas.
La exigencia de una relación de alta finura general se refleja en la geometría del fuselaje se muestra a continuación.



En comparación, un diseño de Boeing para una alta velocidad de transporte civil se muestra a continuación.



Hay que tener en cuenta que el diseño de Boeing tiene un fuselaje cuyo diámetro varía a lo largo de la sección de la cabina. Esto se hace para reducir la resistencia de onda de interferencia entre el ala y el fuselaje. Esto no se hizo en el Concorde ya que se consideró que el aumento de los costos de producción sería demasiado alto. De hecho, la sección variable presenta muchas dificultades y afecta a la disposición de los asientos, como se muestra a continuación.



El jet supersónico de negocios representa una entrada de algo menos ambicioso en vuelo supersónico comercial. Dado que la fricción de onda supersónica depende del volumen, la motivación para una pequeña cabina de la sección transversal es mayor, y altas tasas de finura son obligatorios. Los dibujos ilustran el fuselaje y diseño de la cabina de un jet de negocios supersónico Reno Aeronáutica Corporation.



3- MOTORES:

Generalmente se utilizan motores a reacción o turbo jets, porque pueden proporcionar mayor eficiencia de combustible a velocidades supersónicas, aunque su consumo específico de combustible es mayor a velocidades más altas. Debido a que su velocidad sobre el suelo es mayor, esta disminución de la eficiencia es menor que la velocidad proporcional hasta que esté bien por encima de Mach 2, y el consumo por kilómetro es menor.
Los motores de reacción subsónicos, en el Concorde eran mucho más eficientes, y más cercanos a la eficiencia de los turborreactores a velocidades supersónicas.

Los motores turbofan mejoran la eficiencia mediante el aumento de la cantidad de aire frío a baja presión que se acelera, utilizando parte de la energía que normalmente se utiliza para acelerar el aire caliente en la parte del non-by pass del turbo jet. La máxima expresión de este diseño es el turbohélice, donde casi toda la proyección de chorro se utiliza para alimentar un ventilador de gran tamaño – la hélice.
La curva de la eficiencia del diseño del ventilador significa que la cantidad de derivación que maximiza la eficiencia total del motor es una función de la velocidad de avance, que disminuye desde la hélice, para los aficionados, sin by-pass en todo su incremento de velocidad.
Además, la gran superficie frontal ocupada por el ventilador de baja presión en la parte delantera del motor aumenta la resistencia, especialmente a velocidades supersónicas, y los medios de los ratios del by-pass son mucho más limitados que en las aeronaves subsónicas.
El TU-144S fue equipado con un motor turboventilador de bypass de baja, que era mucho menos eficiente que los turborreactores del Concorde en vuelo supersónico. Mas tarde, el TU-144D tiene turborreactores con una eficiencia comparable. Estas limitaciones hacen que los diseños de estas aeronaves no fueran capaces de aprovechar las mejoras en la economía de combustible que los motores de alta derivación introducidos en el mercado subsónico.

Turbojet modelo Rolls Royce/SNECMA Olympus 593 MK610. Utilizado para el concorde

4- CUESTIONES DE ESTRUCTURA:

El concorde y el TU-144 fueron construidos de aluminio convencionales (duraluminio), mientras que los materiales más modernos como la fibra de carbono y Kevlar son muchos más fuertes en la tensión por su peso (importante para lidiar con las tensiones de presurización), así como, cuando se mezcla con polímeros, siendo más rígido.
A medida que el peso por asiento de la estructura es mucho más alto en un diseño de acero inoxidable, cualquier mejora llevará a una mejora porcentual mayor que los mismos cambios en los aviones subsónicos.

Desventajas de las SSTs:

1-ECONOMICAS:

Mayores costos de combustible y menor capacidad de pasajeros debido a la exigencia aerodinámica de un fuselaje estrecho, haciendo que las aeronaves comerciales sean una forma costosa de transporte civil comercial en comparación con las aeronaves subsónicas. Por ejemplo, el Boeing 747 puede transportar más de tres veces más pasajeros que el Concorde durante el uso de aproximadamente la misma cantidad de combustible.




Sin embargo, los costos de combustible eran sustentados en parte por el precio de los pasajes de las aeronaves subsónicas pagados por los pasajeros. Para el mercado empresarial trasatlántico que utilizaban aeronaves supersónicas comerciales, el Concorde era realmente un gran éxito, y fue capaz de mantener un precio del boleto muy alto. Ahora que las aeronaves supersónicas comerciales han dejado de volar, ha quedado más claro que el Concorde hizo importantes beneficios para British Airways.

2- SONIC BOOM:

El estampido sónico no se pensaba que era un problema grave debido a la gran altura a la que los aviones volaban, pero los experimentos a mediados de 1960, como el análisis de Oklahoma City y los estudios de la USAF de América del Norte con el XB-70 Valkirie demostraron lo contrario.
La molestia de un estampido sónico se puede evitar con sólo esperar hasta que el avión esté a gran altura sobre el agua antes de llegar a velocidades supersónicas, lo que fue la técnica utilizada por el Concorde. Sin embargo, impide los vuelos supersónicos sobre áreas pobladas. Aviones supersónicos tienen ratios de sustentación / resistencia pobres a velocidades subsónicas, en comparación con las aeronaves subsónicas (a menos que las tecnologías tales como “swing wing” se empleen), y por lo tanto, queman más combustible, lo que supone que este uso es económicamente desventajoso en las trayectorias de vuelo tal.
Hay que tener una cuidadosa formación del fuselaje de la aeronave para reducir la intensidad de las ondas de choque de la explosión sónica que llegan al suelo, y causar que la onda expansiva interfiera una con otra, lo que reduce estampido sónico.

3- OPERACIÓN EN UN AMPLIO RANGO DE VELOCIDADES:

Como en todo objeto que se mueve por dentro del aire, la fuerza de resistencia aerodinámica (que se opone al avance del aparato) es directamente proporcional al coeficiente de resistencia aerodinámica Cd, a la densidad del aire y al cuadrado de la velocidad. Haciendo que en un avión, cuando la velocidad aumenta, la resistencia aerodinámica aumenta mucho más, lo que tiene el efecto de frenar el aparato (y, con ello, reducir la sustentación). Por lo que el diseño aerodinámico de un avión supersónico debe cambiar su velocidad para un rendimiento óptimo. Por lo tanto, un SST ideal sería cambiar de forma durante el vuelo para mantener un rendimiento óptimo tanto a velocidades subsónicas como supersónicas.
Los diseñadores de aviones tienen que jugar con los otros dos factores: la densidad del aire y el coeficiente de resistencia aerodinámica. Es decir, hay que crear un avión que vuele lo más alto posible (para reducir la densidad del aire circundante) y que tenga un coeficiente de resistencia aerodinámica lo más bajo posible. Esto obliga a darle una forma muy determinada y unas características muy específicas, que limitan el resto del diseño, haciéndolo mas complejo. Lo que aumentaba las necesidades de mantenimiento, los costos de operación, y las preocupaciones de seguridad.




En la práctica, todos los transportes supersónicos han utilizado esencialmente la misma forma para vuelos subsónicos y supersónicos, y un compromiso en el desempeño elegido, a menudo en detrimento de vuelo a baja velocidad. Por ejemplo, Concorde tenía resistencia muy alta (una proporción ascendente de arrastre de alrededor de 4) a baja velocidad, pero viajaba a alta velocidad para la mayoría de los vuelos. Los diseñadores del Concorde se vieron obligados a pasar 5000 horas para la optimización de la forma del vehículo en las pruebas de túnel de viento para maximizar el rendimiento global en el plan de vuelo completo.
El Boeing 2707 tenía swing wings para dar mayor eficiencia a bajas velocidades, pero el aumento del espacio requerido para tal función producía problemas de capacidad que demostró en última instancia, ser insuperables.

4- RUIDO DEL DESPEGUE:

Uno de los problemas con el Concorde y el funcionamiento del Tu-144 fueron los niveles de ruido del motor, asociados con velocidades de reacción muy elevadas que se utilizan durante el despegue, y aún más importante, volando sobre las comunidades cercanas al aeropuerto, ya que la aeronave puede romper los cristales de las ventanas de las casas, por ejemplo.
Los motores del SST necesitan un empuje específico bastante alto (neto de empuje / flujo de aire) durante el crucero supersónico, para minimizar área transversal del motor y, por tanto, la góndola de arrastre. Desafortunadamente, esto implica una velocidad del chorro de alta, lo que hace que los motores ruidosos causen problemas, sobre todo a baja velocidad / altitud y en el despegue.
Por lo tanto, un futuro SST podría beneficiarse de un motor de ciclo variable, donde el impulso específico (y por lo tanto la velocidad del chorro y el ruido) es baja en el despegue, pero se ve obligado a alta durante el crucero supersónico. La transición entre los dos modos se produciría en algún momento durante la subida y otra vez durante el descenso (para minimizar el ruido de los aviones en aproximación). La dificultad es el diseño de una configuración de motor de ciclo variable que cumpla con el requisito de una baja sección transversal durante el crucero supersónico.
Además de que los investigadores y los fabricantes intentan reducir tanto el ruido de los motores como el estampido sónico porque les obligan las regulaciones de las autoridades aeronáuticas, que van desde prohibir el vuelo de aviones supersónicos sobre áreas pobladas, hasta establecer procedimientos, horarios y trayectorias especiales de despegue y aterrizaje, con el fin de reducir el impacto acústico de cualquier tipo de avión que opera en los aeropuertos.

5- TEMPERATURA DE LA PIEL:

Otro de los problemas asociados con el vuelo supersónico es la alta temperatura que se produce por la fricción del aire con las superficies exteriores del aeroplano.
Como un avión supersónico vuela, adiabáticamente comprime el aire en la parte delantera del vehículo. Este problema se conoce con el nombre de ”barrera del calor” y causa un aumento en la temperatura del aire que resulta en el calentamiento de la aeronave.
Para contrarrestar las altas temperaturas y presiones que origina la velocidad supersónica, los materiales de la estructura y los de la superficie deben ser más resistentes al calor y a la presión que los utilizados en los aviones subsónicos, que se hacen tradicionalmente de aluminio. Sin embargo, el aluminio, siendo ligero y resistente, no es capaz de soportar temperaturas mucho más de 127 ° C, ya que por encima de 127 ° C, el aluminio pierde gradualmente su carácter y se debilita. Esto corresponde a una velocidad de Mach 2.2.
Por encima de estas temperaturas, hay que recurrir necesariamente a otros metales como el titanio, más pesados y con un coste mucho mayor. Como el Concorde estaba hecho con duraluminio, usando aleaciones de acero al titanio únicamente en algunos puntos, su velocidad efectiva quedaba limitada a Mach 2.02. El Tu-144, equipado con componentes de titanio en todas las zonas críticas, llegó a alcanzar Mach 2.26. Una curiosidad bastante famosa es que, debido a estas temperaturas, el Concorde se alargaba por dilatación hasta veinticinco centímetros; cosa que también hay que tener en cuenta durante el diseño.



6- RANGO DE POBRES:

Para las aeronaves que vuelan a Mach 3, los materiales tales como acero inoxidable (XB-70 Valkirie) o titanio (SR-71) se han utilizado, con un considerable aumento en su costo económico. Además de que las propiedades de estos materiales hacen que el avión sea mucho más difícil para su fabricación.
La necesidad de volar cada vez a mayor velocidad y altitud, y con más autonomía de vuelo, han propiciado la aparición de nuevos diseños aerodinámicos y de modernos materiales para las estructuras del aparato.

7- CONVENIENCIA DE LAS AEROLINEAS CON RESPECTO A LOS SSTs:

Las compañías aéreas compran los aviones con objetivo de ganar dinero, y hacer la mayor cantidad retorno de la inversión posible de sus activos.
Dichas aerolíneas valorizan potencialmente un avión muy rápido, ya que esta aeronave permite realizar más vuelos por día, proporcionando un mayor retorno de la inversión. Sin embargo los altos niveles de ruido del Concorde en los aeropuertos, los problemas de la zona horaria y la velocidad insuficiente significaba un solo viaje de vuelta por día, por lo que la velocidad extra no fue una ventaja para la aerolínea como una característica de venta a sus clientes.
Estas y otras características mas, hicieron que tanto el Concorde como el TU-144 dejaran de volar.

La nasa y el vuelo supersónico, y otras curiosidades

1- ¿Por qué la nasa estudia el vuelo supersónico?

Por un lado para el desarrollo de futuros modelos espaciales, y por otro para aportar en desarrollos de modelos de aeronaves supersónicas. Ya que los estudios del vuelo supersónico de la NASA ayudan al diseño de las aeronaves supersónicas para un mejor desempeño a estas velocidades. También puede ayudar en el diseño de los nuevos vehículos utilizados para explorar el espacio, ya que estos también vuelan a velocidades supersónicas.
Actualmente esta organización esta en el desarrollo de nuevos proyectos de SSTs como por ejemplo el TU-144LL, que en realidad es una modificación del TU-144 original, con ayuda de los rusos, y futuras aeronaves supersónicas como el Aerion. Además de que también desarrolla partes complementarias para mejorar las SSTs como por ejemplo dispositivos que podrían ser utilizados en los aviones para reducir el ruido y los efectos de “traqueteo ventana” del vuelo supersónico. Uno de estos es una «púa silenciosa» experimental, con forma de colmillo de narval, situada en el morro del avión que podría ayudar a atenuar el ruido de la nave. Los diseños más recientes tratan de dar forma a las ondas de choque producidas a lo largo del avión para evitar que se unan y formen ese estruendo.

2- ¿Cómo la NASA estudia el vuelo supersónico?

De tres maneras:

Investigadores de la NASA pueden simular el vuelo supersónico mediante el uso de pequeños modelos de aviones en los experimentos de túnel de viento. Estos túneles son de forma tubular, facilitando el movimiento del aire sobre el modelo como si este estuviera Volando. Ellos ayudan a los investigadores a aprender más sobre cómo un avión volará y para probar nuevos diseños.
Los investigadores también vuelan aviones supersónicos reales que han sido modificados para realizar experimentos de investigación. La NASA ha estado Involucrado en los experimentos de vuelo supersónico desde
1940. NASA colabora con la Fuerza Aérea de los EE.UU. o la Marina de los EE.UU. y los fabricantes de aviones para construir aviones experimentales. Estos aviones son llamados aviones X, porque los aviones son utilizados para experimentos. La "X" en aviones X proviene de la letra "x" en la palabra "experimentos". X-aviones de prueba de nuevos diseños y nuevas tecnologías para mejorar el vuelo. Ejemplos de aeronaves X son el X1 (hablado anteriormente); el X2, que es la primera aeronave en llegar a Mach 3; el XB-70, también llamado Valkirie; y el x-29, modelo con una nueva forma de ala. También utilizan un F-15B especialmente equipado para investigaciones de vuelo supersónico
La tercera forma de la NASA es estudiar el vuelo supersónico a través de simulaciones por ordenador. Las simulaciones por ordenador se conocen comúnmente como la dinámica de fluidos computacional o CFD.

Grafeno, futuro combustible para aviones supersónicos:

El Pentágono pretende abrir una nueva etapa en los motores de combustión y ha asignado tres millones de dólares a la Universidad de Princeton para que desarrolle diminutas hojas de Grafeno que, añadidas al combustible empleado en los motores de los aviones supersónicos, consigan una optimización en su funcionamiento y una reducción en el consumo y la contaminación ambiental. Según los científicos, este desarrollo puede alumbrar el nacimiento de una nueva era en los motores de combustión de las
Aeronaves.
Las amplias ventajas del graphene también podrían llegar a la aeronáutica de alta velocidad. Un equipo de ingenieros y científicos de la Universidad de Princeton recibió una subvención de la Fuerza Aérea estadounidense para desarrollar nanopartículas de grafeno que serían capaces de optimizar el combustible empleado en los aviones supersónicos, permitiendo que los mismos alcancen mayores velocidades y economicen recursos. Un avance que constituiría un punto de inflexión en el uso de los motores de combustión en la aviación.

Ala biplana, un proyecto de 80 años aun no implementado

Se intenta eliminar, mediante el uso de un ala biplana, la propagación de la onda de sonido asociada al vuelo supersónico. Este concepto, propuesto en los años 30 por el aerodinamísta alemán Adolf Busemann, hasta ahora no ha podido ser implementado en ningún diseño funcional.
De esta forma es posible reducir hasta en un 85% las ondas de presión que se perciben en tierra (boom sónico).

Modelos futuros y conocidos de SSTs::

CONOCIDOS:

1- CONCORDE:

El Concorde era un avión jet supersónico que fue utilizado intensamente de forma comercial. Fue construido por los fabricantes europeos BAC (British Aircraft Corporation) y Aérospatiale, razón por la que el nombre de esta aeronave se basa en el concuerdo, o acuerdo, realizado por estas dos empresas. En 1969 realizó su primer vuelo, entrando en servicio en 1976 y volando durante 27 años, hasta su salida de circulación en 2003. Puede llegar a los destinos en la mitad del tiempo de lo que tarda un avión comercial convencional debido a su mayor velocidad.
El grave accidente de uno de los Concords el 25 de julio de 2000 y otros factores -como la escasa rentabilidad- precipitaron su retiro definitivo. Su último vuelo fue el 26 de noviembre de 2003. Está considerado como uno de los iconos de la aviación. Solo se llegaron a construir 16 prototipos de esta aeronave.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Tripulación: 9
Capacidad: 92-120 pasajeros
Carga: 11.340 Kg.
Longitud: 62,10 m
Envergadura: 25,55 m
Altura: 11,40 m
Superficie alar: 358,25 m.
Número de asientos: 100 (British Airways); 92 (Air
France)
Longitud de pista requerida al despegue: 3.600 m
Longitud de pista requerida al aterrizar: 2.200 m
Chasis: Tren de aterrizaje Messier-Hispano con
ruedas gemelas Dunlop —con frenos de
disco SNECMA SPAD y sistema antibloqueo—



Planta motriz: 4× turborreactor Rolls-Royce/SNECMA
Olympus 593.
Empuje normal: 140 kN (32.000 libras) de empuje
cada uno.
Empuje con postquemador: 169 kN (38.050 libras) de
empuje cada uno.
Relación empuje-peso: Máxima (vacío): 0.88;
Mínima (peso máximo al despegue): 0.373

COMBUSTIBLE

Capacidad total: 119.500 l (95.600 kg)
Consumo: 25.629 l/h

RENDIMIENTO

Velocidad máxima operativa (Vno): Mach 2,23 (2.405
km/h) record establecido el 23 de marzo de 1974
Velocidad crucero (Vc): Mach 2,02 (2.179 km/h)
Alcance en vuelo: 6.200 km
Techo de servicio: 61.000 pies (18.300 m)
Velocidad de ascenso: 25.41 m/s



Peso vacío: 78.700 kg
Peso útil: 111.130 kg
Peso máximo de despegue: 185.070 kg
Carga alar: Mínimo (sin carga): 220 kg / m²; Máximo
(peso máximo al despegue): 522 kg / m²
Autonomía: Con peso estándar: 7.250 km; Con peso
máximo al despegue 6.667 km



Paris - Nueva York
Londres - Nueva York

2- TU-144:

El Tupolev Tu-144 (designación OTAN: Charger) es un avión supersónico de pasajeros construido por el fabricante soviético Túpolev. El primer vuelo de un prototipo del Tu-144 se llevó a cabo el 31 de diciembre de 1968 cerca de Moscú, dos meses antes que el Concorde, al que superaba en velocidad y en capacidad pero no en autonomía. El Tu-144 cruzó por primera vez la barrera del sonido el 5 de junio de 1969 y el 15 de julio de 1969 se convirtió en el primer transporte comercial que excedió la velocidad de Mach 2.
Es idéntica al Concorde ya que, según algunas fuentes, esta basada en planos de este avión robados por espías soviéticos a los diseñadores originales. Pero fue modificado en algunos puntos por el ingeniero Ruso Tupolev, razón por la cual la aeronave soviética tiene los prefijos TU aunque también es llamada Tupolev-144.
Después de dos episodios trágicos sucedidos el en el Airshow de Paris en 1973 y otro en 1978 marcaron su fin, además de que eran demasiado costosos. Solo se llegaron a construir 17 prototipos de esta aeronave.
El año 1996 el TU-144 resurge de sus cenizas en un proyecto ruso-norteamericano para la segunda generación de aviones supersónicos de pasajeros. Esta competición esta involucrado el proyecto ruso-norteamericano versus el proyecto europeo para la construcción de un hijo del Concorde. Los rusos y norteamericanos ocuparon uno de los TU-144 originales reparándolo y desmantelándolo para agregarle nuevos dispositivos electrónicos y una avanzada tecnología de las que se usan hoy en día en los modernos jets de pasajeros. El interior del avión ha sido modificado y recientemente en 1998 efectuó su primero vuelo de pruebas. Esta nueva versión de prueba fue llamada el TU-144LL. La historia para el proyecto ruso de un avión supersónico de pasajeros tal vez recién este comenzando....



Características generales:


Tripulación: 3
Capacidad: 120 a 140 pasajeros, pero normalmente
70 ~ 80 pasajeros
Longitud: 65,50 m (215,54 pies)
Envergadura: 28,80 m (94,48 pies)
Altura: 10,50 m (34,42 pies)
Superficie alar: 438,0 m² (4.715 ft ²)


Planta motriz: 4 × Kolesov RD-36-51 postcombustión
turborreactor, 200 kN (44.122 lbf) cada uno
Relación Empuje / peso: 0,44

COMBUSTIBLE
Capacidad de combustible: 70.000 kg (154.000 libras)

RENDIMIENTO
Velocidad máxima de vuelo: 2.500 km/h (Mach 2,35)
Velocidad de crucero: Mach 2,0 (2.142 km / h, 1,320
Mph)
Alcance en vuelo: 6.500 km
Techo de servicio: 18.000 m (59.100 pies)
Velocidad de ascenso: 3.000 m / min (9.840 ft / min)


Peso vacío: 85.000 kg (187.400 libras)
Peso cargado: 120.000 kg (264 555 libras)
Peso máximo al despegue: 180.000 kg (397.000 libras)
Carga alar: 410,96 kg / m² (84,20 libras / pie ²)



Generalmente todo el territorio soviético



1- Aerion:



Diseñado por la empresa estadounidense Aerion, es una jet supersónico de uso privado que será capaz de albergar 12 pasajeros y volar de Nueva York a Londres en solo 3 horas … seguramente mucho más de lo que tardas en ir a ciudades cercanas utilizando otros medios de transporte.
Actualmente está todavía en desarrollo, con algunos vuelos de prueba planeados para e. 2.012 y se espera que esté operativo en 2.015… alcanzando velocidades match 1,6 (1,6 veces la velocidad del sonido), unos 1.800
Km/h. El avión es muy ligero, puede volar subsónicamente pero con un ala delgada, sin barrer de punta, y con cola tipo T con objetivo de tener un flujo laminar con un mach de 1.5 de máximo. En 125 nudos puede aprovechar velocidad de aproximación, permitiéndole operar desde aeropuertos con pistas de aterrizaje de 6,000 pies. Y por ultimo puede utilizar motores JT8D y JT9 para el crucero supersónico y se realizan estudios para eliminarle el boom supersónico.



De momento, el proyecto está recibiendo ya pedidos para los primeros modelos por parte de algunas aerolíneas, incluso años antes de estar completado.
Obviamente, será un vuelo de lujo destinado solo a la clase política y gente con mucho dinero, así que si quieres un viaje supersónico empieza a ahorrar.

2- Lapcat A2:



La empresa británica Reaction Engines construirá con ayuda de financiación pública una aeronave comercial capaz de albergar 300 pasajeros.
La aeronave, denominada A2, está apoyada por la Comisión Europea y la Agencia Espacial Europea (ESA), y empleará un nuevo tipo de motor impulsado por hidrógeno líquido, un combustible que suele usarse en los cohetes.
Al contrario que el 'Concorde', el nuevo avión pretende tener una autonomía de vuelo de hasta 20.000 kilómetros, suficiente para llegar a las antípodas en un solo trayecto.
Para realizar esta clase de vuelos sostenidos a velocidades supersónicas habrá que diseñar motores que puedan obtener oxígeno del aire y no necesiten llevarlo en tanques internos, según la Comisión Europea.
Durante el vuelo supersónico (también podrá volar a velocidades subsónicas), alcanzará velocidades de unos 5.000 kilómetros por hora (o cinco veces la velocidad del sonido), para lo cual sus motores necesitarán expulsar el combustible a más de 40.000 metros por segundo.



De hecho, más que supersónico, el avión será 'hipersónico', que es la denominación técnica que reciben esas velocidades.
El plan de esta institución, que financia la mitad del proyecto del A2, es que los ciudadanos de Europa puedan llegar a cualquier parte del mundo en un tiempo de dos a cuatro horas de aquí a unas dos décadas.
Por su parte, los diseñadores del avión creen que su modelo estará disponible en 25 años si hay suficiente demanda y calculan que, a partir de esa fecha, el 10% del tráfico aéreo podría corresponder a vehículos supersónicos.
Bruselas-Sydney, que es uno de los vuelos directos más largos que se pueden imaginar, tardaría poco más de cuatro horas y media, según los responsables de Reaction Engines.
En cuanto al precio del billete, la compañía de Oxfordshire (Reino Unido) estima que no sería más caro que hacer ahora ese mismo vuelo en clase 'business', lo cual lleva más de 20 horas.
Un inconveniente: el A2 va tan rápido que no puede albergar ventanillas lo bastante seguras, así que los viajeros con claustrofobia tendrán un problema.

3- ZEHST:



(Zero Emission Hypersonic Transportation) que en español quiere decir transporte hipersónico con cero emisiones, es una aeronave diseñada por la empresa europea EADS y fue revelado el 21 de junio en el Paris AirShow.
El avión, que se estrenó en forma de maqueta, alcanzará velocidades de 3,125 mph (5,092 Km/h) o aproximadamente cuatro veces la velocidad del sonido (Mach 4). Eso es más del doble de la velocidad del ya desaparecido Concorde. Otro aspecto interesante es que el ZEHST transportará los pasajeros a una altura de 32 kilómetros, mientras que los aviones de pasajeros típicos en la actualidad se elevan alrededor de unos 10 kilómetros de suelo.
Visto como un heredero del Concorde, durante el ascenso y el aterrizaje, el avión será propulsado por biocombustible hecho de algas marinas, antes de cambiar a una mezcla de de hidrógeno y oxígeno libre de contaminación. Lo único que saldrá de este avión será vapor de agua.
El proyecto está siendo supervisado por la empresa matriz de Airbus, EADS, con sede en Toulouse, Francia. EADS espera que los aviones puedan llevar a unos 100 pasajeros, y esperan que la aeronave sea capaz de despegar y aterrizar en una pista normal, omitiendo el ruidoso “Sonic Boom” del Concorde. Los vuelos que ahora toman horas se reducirán a minutos. Volar de Londres a New York será cuestión de una hora. ¿Más sorprendente? Un vuelo de Londres a Tokio tomaría dos horas.



Cualquiera que haya cruzado el atlántico por avión sabrá lo increíblemente agotador que puede ser el viaje. Sin embargo, con esta preciosidad, podré ir de Madrid a Punta Cana en 45 minutos. Es que el simple hecho de pensarlo ya es excitante.
Sin embargo, todavía hay dos grandes obstáculos entre nosotros y el ZEHST. La primera gran dificultad es la economía. Imaginen crear un avión que costará millones y que sólo podrá transportar un puñado de pasajeros. El fabricante tendrá que balancear los costes aumentando el precio del boleto aéreo. De ahí que todo el que pretenda disfrutar de esta experiencia, al menos en principio deberá pagar como mínimo 5,000 dólares.
El otro gran obstáculo, es que la aeronave no entrará en servicio hasta el año 2050. Aunque está prevista la construcción de un prototipo para el 2020.
El despegue del ZEHST se hará con turbinas clásicas hasta los 5 kilómetros de altura, donde un cohete del tipo usado en los cohetes Ariane lo llevará hasta 2,5 veces la velocidad del sonido.
A los 23 kilómetros de altura (el doble de la usada por los aviones comerciales actuales) otro grupo de reactores lo llevará hasta su altura definitiva (32 kilómetros) y velocidad de crucero Match 5 (5.000 km/h). A 32 kilómetros de altura minimizará su impacto sónico, uno de los defectos que se le atribuían al Concorde.

Fuentes:

Intro e historia:

http://www.tecnologiahechapalabra.com/ciencia/tecnologia/articulo.asp?i=1538
http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/x1/chuck.html
http://translate.google.com.ar/translate?hl=es&langpair=en|es&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Supersonic_speed

Características aerodinámicas:

http://teleobjetivo.org/blog/visualizando-una- onda -de-choque-supersonica.html
http://www.gnm.cl/uploads/Cursos/f_flores.pdf
http://juandelacuerva.blogspot.com/2007/02/vuelo-supersnico.html
http://translate.google.com.ar/translate?hl=es&langpair=en|es&u=http://www.nasa.gov/audience/forstudents/5-8/features/what-is-supersonic-flight-58.html

Características técnicas de las aeronaves supersónicas:

http://www.gnm.cl/uploads/Cursos/f_flores.pdf
http://oa.upm.es/6465/1/Tarifa_18.pdf
http://historicalsociety.blogspot.com/2010/03/alas-ii.html
http://titaniah.blogspot.com/2008/09/tipos-de-aeronaves-i