Cruzar o oceano Atlântico em duas horas e o Pacífico em três. Essa é a meta da Boeing em seu novo projeto que pode originar um avião comercial hipersônico, capaz de voar a mais de 6.000 km/h (Mach 5). O conceito foi apresentado pela fabricante nesta semana durante a conferência anual do Instituto Americano de Aeronáutica e Astronáutica (AIAA), em Atlanta, nos Estados Unidos.
Como explicou a Boeing, o veículo conceitual apresentado na conferência é um passo preliminar de um projeto de longo prazo que pode se tornar realidade somente em 20 ou 30 anos. Embora ainda não totalmente definido, o plano inicial prevê a criação de uma aeronave com capacidade de passageiros maior que a de um jato executivo de longo alcance (algo em torno de 25 ocupantes), porém menor que um jato 737.
Além da velocidade descomunal, o avião hipersônico da Boeing vai voar na camada da estratosfera, a mais de 95.000 pés (28.956 metros) de altitude. Com esse desempenho, a aeronave da gigante americana será 2,5 vezes mais rápida e voará 30.000 pés acima do supersônico Concorde, aposentado em 2003. De acordo com a fabricante, a velocidade adicional permitiria voos de ida e volta no mesmo dia, mesmo em voos intercontinentais pelo Pacífico, fornecendo às companhias aéreas maior chance de lucrar com o aparelho.
A Boeing já estuda a criação de um veículo hipersônico, mas na área militar. A empresa apresentou em janeiro deste um conceito de uma aeronave reutilizável também pensada para voar a Mach 5. Os primeiros testes com protótipos, que dependem de aprovação da Força Aérea do EUA e potencial cliente do projeto, devem começar por volta de 2023 ou 2024, segundo o principal cientista da Boeing na área de aviões hipersônicos, Kevin Bowcutt, em entrevista ao Aviation Week.
“Você tem que fazer esses tipos de estudos agora para saber onde temos que melhorar a tecnologia e onde temos que avançar”, diz Bowcutt, cujos estudos de aeronaves hipersônicas geralmente têm sido relacionados ao acesso ao espaço e possíveis aplicações militares de curto prazo. “Tecnologicamente, poderíamos ter uma aeronave hipersônica operacional militar voando em 10 anos. Mas há muita coisa que entra em um avião comercial, incluindo os requisitos de mercado, regulatórios e ambientais, então isso acontecerá quando houver uma convergência dessas coisas ”.
Os estudos da Boeing indicam Mach 5, cinco vezes a velocidade do som (algo em torno de 6.100 km/h), é a marca ideal para aplicação de aeronave hipersônicas comerciais e militares. “Quando você observa o problema de ir do Ponto A ao Ponto B em qualquer lugar do mundo, a questão é quão rápido você quer ir e quão rápido é rápido o suficiente?”, explicou o especialista da Boeing.
“Supersônico não é rápido o suficiente para ir ao exterior e voltar em um dia. Para o viajante de negócios ou operadores militares, onde o tempo é realmente importante, esse é um ponto interessante. Mach 5 é a velocidade na qual você pode fazer isso. Você pode atravessar o Atlântico em cerca de duas horas e atravessar o Pacífico em cerca de três horas”, contou Bowcutt.
Fuselagem de titânio e ramjets
O principal desafio para a criação de um avião comercial hipersônico é como lidar com o calor. Voando a mais de 6.000 km/h, a aeronave precisa ser capaz de suportar a enorme força de atrito do ar na fuselagem, algo que o alumínio usado na aviação pode não ser o suficiente. Por isso, a Boeing estuda construir o veículo com titânio, material mais resiste ao calor.
Já para voar na velocidade de um míssil é preciso voar com motores de mísseis. O conceito da Boeing da Boeing prevê o uso de propulsores ramjet, um novo tipo de motor de altíssima potência, já usado no meio no meio militar. Os ramjets possuem partes internas móveis que variam a forma como o ar entra na câmara de combustão, permitindo diferentes modos de funcionamento conforme os níveis de altitude, como uma espécie de turbofan comum ou então como um foguete.
“Ir de Mach 0,8 a Mach 5 é um aumento de seis vezes (600%) a velocidade (da aviação comercial), mas de Mach 5 a 6 é apenas um aumento de 20%. Depois de Mach 5 você obtém retornos decrescentes e custos crescentes, então o que estou procurando são falésias técnicas ou mudanças de etapas. Se você for muito mais rápido, eventualmente você vai conseguir uma mudança na propulsão ou nos materiais ”, explica Bowcutt.
Além de suportar o calor, outra parte fundamental do projeto é o desenvolvimento de tecnologias de resfriamento para o interior da aeronave. Para esta parte, a Boeing planeja usar metano líquido, material que tem alta capacidade de troca de calor.“A coisa boa sobre o metano é que você pode usá-lo para resfriamento e combustível. O metano tem maior energia por quilo do que o querosene, então você obtém mais impulso, mas é menos denso, então ocupa mais volume. É por isso que será um estudo interessante para otimizar a divisão entre os combustíveis. Pode ser 100% de metano ou uma divisão, nós simplesmente ainda não sabemos”, disse o cientista da Boeing.
Outro detalhe desafiador para aviões que voam acima da velocidade do som é o nível de ruídos, mas sobre essa parte o Bowcutt preferiu manter o mistério. “Temos algumas coisas inovadoras que estamos fazendo e não vou divulgá-las. Temos muito mais trabalho para fazer, mas temos algumas ideias muito boas ”, finalizou.
Veja mais: Aurora, o avião mais misterioso do mundo
