O X-59 da NASA, visto nesta ilustração, foi projetado para voar mais rápido que o som, mas gerar “batidas” sônicas mais silenciosas em vez de estrondos. Para testar a percepção do público sobre este ruído, parte do plano Quest inclui voar o X-59 sobre várias comunidades para avaliar como as pessoas reagem. Crédito: Lockheed Martin
NASA está a abordar a proibição de longa data de voos supersónicos civis sobre terra, desenvolvendo a aeronave X-59, que visa reduzir os estrondos sónicos a meros “baques”. Esta iniciativa poderá levar a mudanças regulamentares que priorizem o nível de ruído em detrimento da velocidade, potencialmente duplicando as velocidades das viagens aéreas em relação à terra, garantindo ao mesmo tempo a segurança, a sustentabilidade e a redução da poluição sonora.
Há cinquenta anos, o governo federal dos EUA proibiu todos os voos supersónicos civis sobre terra.
A regra proíbe aeronaves não militares de voar mais rápido do que o som, para que os estrondos sônicos resultantes não assustem o público ou os preocupem com possíveis danos materiais.
Oficialmente posta em vigor em 27 de abril de 1973, a introdução da proibição foi fortemente influenciada por pesquisas de opinião pública em cidades onde sobrevoavam jatos militares supersônicos. Muitas pessoas disseram que não gostaram do que ouviram ou da maneira como suas janelas chacoalharam por causa dos estrondos sônicos.
Embora algumas pesquisas sugerissem formas de atenuar o impacto das explosões sónicas, a tecnologia aeronáutica durante a década de 1960 e início da década de 1970 não era sofisticada o suficiente para resolver totalmente o problema a tempo de impedir que a regra fosse promulgada.
Mas hoje, a NASA está trabalhando em uma solução.
“É uma regra que muitas pessoas hoje não conhecem, mas está no cerne do que é a nossa missão Quest com seu silencioso avião supersônico X-59”, disse Peter Coen, gerente de integração da missão Quest da NASA.
Um bombardeiro supersônico B-58 Hustler da Força Aérea como este foi um dos muitos jatos militares usados durante a década de 1960 para gerar estrondos sônicos sobre cidades dos EUA para ver como o público reagiria ao som. A pesquisa ajudou a levar à proibição de voos civis mais rápidos que o som sobre terra a partir de 1973. Crédito: Força Aérea
O X-59 da NASA foi projetado para voar mais rápido que o som, mas com ruído drasticamente reduzido – as pessoas abaixo ouviriam “batidas” sônicas em vez de estrondos, se é que ouviam alguma coisa. Para testar a percepção do público sobre este ruído, parte do plano Quest inclui voar o X-59 sobre várias comunidades para avaliar como as pessoas reagem.
A NASA entregará os resultados aos reguladores norte-americanos e internacionais, que considerarão novas regras que levantariam a proibição que está em vigor há tanto tempo. O objetivo é uma mudança regulatória que se concentre no som que uma aeronave cria, em vez de um limite de velocidade.
“Estamos definitivamente prontos para escrever um novo capítulo na história do voo supersônico, tornando as viagens aéreas sobre terra duas vezes mais rápidas, mas de uma forma segura, sustentável e muito mais silenciosa do que antes.”
– Peter Coen, gerente de integração da missão Quest da NASA
Bum Bum
As origens da proibição federal de voos supersônicos remontam a 1947, quando o avião XS-1 movido a foguete foi lançado pela primeira vez. quebrou a barreira do som e iniciou a era heróica da pesquisa mais rápida que o som.
No início, o objetivo era aprender a pilotar aviões X mais rápido e mais alto. Ninguém pensou duas vezes nos estrondos sônicos, principalmente porque poucas pessoas viviam onde a pesquisa estava sendo realizada.
Apesar do interesse inicial no que era então um fenómeno misterioso criado quando um avião voa mais rápido do que a velocidade do som e gera ondas de choque atmosféricas que ouvimos como estrondos sónicos, havia poucas ferramentas e apenas dados limitados disponíveis para ajudar a compreender o que estava a acontecer.
Mas à medida que a Força Aérea e a Marinha começaram a implantar um grande número de jatos supersônicos em bases por todo o país, o interesse em estrondos sônicos cresceu rapidamente à medida que mais pessoas foram expostas ao ruído muitas vezes alarmante.
A NASA entregará os resultados aos reguladores norte-americanos e internacionais, que considerarão novas regras que levantariam a proibição de voos supersónicos civis que está em vigor há tanto tempo. Crédito: RAF Mildenhall, Reino Unido
Começando em 1956 e continuando até a década de 1960, a Força Aérea, a Marinha, a NASA e a Administração Federal de Aviação (FAA) empregaram recursos para estudar como os estrondos sônicos se formavam sob diversas condições, quais poderiam ser seus efeitos nos edifícios e como o público reagiria em locais diferentes.
Ao longo desses anos, usando muitos tipos de jatos supersônicos, os residentes de Atlanta, Chicago, Dallas, Denver, Los Angeles e Minneapolis, entre outros, foram expostos a estrondos sônicos de caças militares e bombardeiros sobrevoando em grandes altitudes.
Dois estudos concentrados – um sobre St. Louis em 1961 e outro sobre Oklahoma City em 1964 (apelidados de Bongo e Bongo II, respectivamente) – não deixaram dúvidas de que o público não apoiava totalmente os estrondos sônicos rotineiros vindos de cima.
Os testes geraram notícias nacionais e alimentaram sentimentos fortemente negativos sobre o voo supersônico.
O gráfico da missão Questt da NASA exibe ondas de choque supersônicas estilizadas circundando a aeronave de pesquisa, acima de uma comunidade de casas. As imagens destacam a pesquisa inovadora que será conduzida em várias cidades dos EUA durante esta missão. Crédito: NASA/Maria Werries
O Transporte Supersônico
À medida que este trabalho para melhor compreender e prever a formação de estrondos sónicos continuou e deu origem às primeiras noções de como minimizar um estrondo sónico alterando a forma de um avião, o governo dos EUA começou a trabalhar com a indústria numa tentativa de desenvolver o Transporte Supersónico, ou SST.
O anúncio da TSM pelo presidente John F. Kennedy em junho de 1963 despertou o interesse em estudar e mitigar os estrondos sônicos do ponto de vista técnico, tornando a pesquisa uma prioridade máxima.
O projeto SST tinha como objetivo produzir o protótipo de um novo avião comercial supersônico, capaz de transportar até 300 passageiros para qualquer lugar do mundo a velocidades três vezes superiores à velocidade do som.
(Observe que a velocidade do som varia dependendo de coisas como temperatura e altitude. Ao nível do mar e 68 graus Fahrenheit é 768 mph)
A comunidade da aviação estava correndo para desenvolver sua compreensão das ondas de choque supersônicas para reduzir os potenciais níveis de ruído do estrondo sônico da TSM. Mas esses investigadores não conseguiram superar a velocidade com que as preocupações ambientais e as discussões políticas estavam a surgir, ameaçando imobilizar a aeronave antes mesmo de ser construída.
Três eventos durante o verão de 1968 demonstraram isso:
- Em 31 de maio, durante uma cerimônia na Academia da Força Aérea no Colorado, um caça a jato F-105 Thunderchief quebrou a barreira do som voando a 15 metros sobre o terreno da escola. O estrondo sônico explodiu 200 janelas na lateral da icônica Capela da Força Aérea e feriu uma dúzia de pessoas.
- Uma semana depois, em 8 de junho, o New York Times publicou um editorial usando o incidente no Colorado para sublinhar o perigo que os estrondos sónicos representavam para a paz e o bem-estar da nação, alegando que muitos estão “morrendo de medo disso”.
- Isto foi seguido em 21 de julho, com o Congresso orientando a FAA a desenvolver padrões para o “Controle e Redução do Ruído de Aeronaves e do Boom Sônico”.
Dentro de alguns anos, a FAA propôs formalmente uma regra que restringiria a operação de aeronaves civis em velocidades superiores a Mach 1. Então, em maio de 1971, o Congresso cancelou o programa SST e a regra que proíbe voos supersônicos civis sobre terra entrou em vigor dois anos depois. mais tarde.
Durante este mesmo período, a Grã-Bretanha e a França estavam a desenvolver e a testar o voo do Concorde, que passou a fornecer viagens aéreas supersónicas comerciais entre 1976 e 2003. Houve muitas razões para o seu desaparecimento, incluindo um acidente mortal em 2000, mas económicas e ambientais. questões estão no topo da lista. As restrições contra voos mais rápidos do que o esperado sobre terra devido à proibição nos EUA e noutros locais limitaram enormemente as suas opções de geração de receitas.
Velocidade vs. Som
Seguindo em frente, para levantar a proibição e permitir um mercado viável para viagens aéreas supersónicas por terra, a ideia é que os reguladores baseiem as novas regras num padrão diferente do anterior.
O limite de velocidade criado em 1973 não considerou a possibilidade de um avião voar supersônico, mas não criou estrondos sônicos que pudessem afetar qualquer pessoa abaixo. Foi uma avaliação justa na época porque a tecnologia necessária para que isso acontecesse ainda não existia.
“E agora acontece”, disse Coen. “Então, em vez de uma regra baseada apenas na velocidade, estamos propondo que a regra seja baseada no som. Se o som de um voo supersônico não for alto o suficiente para incomodar alguém abaixo, não há razão para que o avião não possa estar voando supersônico.”
Durante o último meio século, os inovadores aeronáuticos da NASA trabalharam metodicamente no desafio de acalmar o boom. O X-59 da Questt está a caminho de provar essa tecnologia, com sobrevoos comunitários e as importantes pesquisas públicas que se seguirão logo depois.
Ainda assim, a aceitação pública de aeronaves supersônicas sobrevoando hoje vai muito além do ruído de estrondo sônico. O ruído dos aeroportos, as emissões e o impacto climático são factores que ainda precisam de ser abordados.
Com os seus parceiros governamentais, industriais e académicos, a NASA também está a trabalhar para resolver esses desafios. Mas nada disso terá importância até que o primeiro passo – o levantamento da proibição de meio século de voos supersónicos sobre terra – seja concretizado.
“Estamos muito entusiasmados por dar este grande passo em frente, mas reconhecemos que é necessário fazer mais”, disse Coen.
Grande parte deste artigo é baseada no trabalho de Lawrence Benson, que escreveu o livro oficial de história da NASA “Quieting the Boom: The Shaped Sonic Boom Demonstrator and the Quest for Quiet Supersonic Flight”. Leia aqui.
