In 1996, a British Airways plane flew from New York to London in a record-breaking two hours and 53 minutes. Today, however, passengers flying the same route can expect to spend no less than six hours in the air— twice as long. So why, in a world where everything seems to be getting faster, have commercial flights lagged behind?
En 1996, un avion de British Airways a relié New York à Londres dans le temps record de deux heures et 53 minutes. Aujourd'hui, les passagers effectuant le même trajet peuvent s'attendre à passer pas moins de six heures en l'air, deux fois plus longtemps. Pourquoi, dans un monde où tout semble devenir plus rapide, les vols commerciaux sont-ils à la traîne ?
The British-and-French-made Concorde began shuttling passengers across the sky in the 1970s. Jetting between destinations like New York, Paris, Bahrain, and Singapore, it clocked in at over 2,000 kilometers per hour, more than twice the speed of a normal airliner. However this was also about 800 kilometers per hour faster than the speed of sound. And that created a surprising problem for people on the ground. When an object moves at supersonic speed, it generates a continuous moving shockwave known as a sonic boom. This produces a loud, startling noise, as well as rattling windows and dislodging structural elements of buildings. Since a plane flying at an altitude of 15 kilometers can affect an area with an 80 kilometer diameter on the ground below, complaints and concerns from residents in the Concorde’s flight path restricted it to mostly ocean routes.
Le Concorde, l'avion franco-britannique, a commencé à transporter des passagers dans les années 70. Entre New York, Paris, Bahreïn et Singapour, il atteignait une vitesse de plus de 2 000 km/h, soit plus du double de celle d'un avion de ligne normal. Cette vitesse était également supérieure d'environ 800 km/h à la vitesse du son. Et cela a créé un problème surprenant pour les personnes au sol. Lorsqu'un objet se déplace à une vitesse supersonique, il génère une onde de choc continue connue sous le nom de bang supersonique. Cette onde produit un bruit fort et saisissant, fait trembler les fenêtres et ébranle des éléments de structure de bâtiments. Étant donné qu'un avion volant à une altitude de 15 kilomètres peut affecter une zone de 80 kilomètres de diamètre au sol, les plaintes et inquiétudes des habitants situés sous la trajectoire du Concorde ont limité ce dernier aux routes océaniques.
Because of these restrictions and other fuel and engineering requirements, supersonic flights turned out to be very expensive for both airlines and passengers. A single transatlantic round-trip could cost the equivalent of more than $10,000 today. With additional strain on the airline industry due to decreased demand for flights after September 11th, 2001, this became unsustainable, and the Concorde was retired in 2003.
En raison de ces restrictions et aux exigences liées au carburant et à l'ingénierie, les vols supersoniques se sont avérés très chers pour les compagnies aériennes et les passagers. Un simple aller-retour transatlantique pouvait coûter l'équivalent de plus de 10 000 dollars d'aujourd'hui. Avec la pression supplémentaire exercée sur l'aviation en raison de la baisse de la demande de vols après le 11 septembre 2001, cette situation est devenue insoutenable et le Concorde a été mis hors service en 2003.
So even when superfast flights existed, they weren't standard commercial flights. And while we might think that advances in flight technology would make fast flights less expensive, this hasn’t necessarily been the case. One of the biggest concerns is fuel economy. Over the decades, jet engines have become a lot more efficient, taking in more air and achieving more thrust— traveling further for every liter of fuel. But this efficiency is only achieved at speeds of up to around 900 kilometers per hour— less than half the speed of the Concorde. Going any faster would increase air intake and burn more fuel per kilometer flown. A standard transatlantic flight still uses as much as 150,000 liters of fuel, amounting to over 20% of an airline’s total expenses. So any reduction in fuel economy and increase in speed would significantly increase both flight costs and environmental impact.
Ainsi, même lorsque les vols ultra-rapides existaient, ce n'était pas des vols commerciaux standard. Et si l'on peut penser que les progrès de la technologie rendent les vols rapides moins coûteux, ce n'est pas forcément le cas. L'une des principales préoccupations est l'économie de carburant. Au fil des années, les moteurs à réaction sont devenus beaucoup plus efficaces, aspirant plus d'air et exerçant une plus grande poussée, ce qui permet de voyager plus loin avec la même quantité de carburant. Mais cette efficacité n'est atteinte qu'à des vitesses inférieures à 900 km/h, moins de la moitié de la vitesse du Concorde. Aller plus vite augmenterait la consommation d'air et brûlerait plus de carburant par kilomètre parcouru. Un vol transatlantique standard consomme jusqu'à 150 000 litres de kérosène, ce qui représente plus de 20 % des dépenses totales d'une compagnie aérienne. Toute augmentation de la consommation de carburant ou de la vitesse accroîtraient considérablement les coûts et l'impact environnemental.
What about ways to make a plane faster without burning lots of fuel? Adjusting the wing sweep, or the angle at which wings protrude from the fuselage, to bring the wings closer in can make an aircraft faster by reducing aerodynamic drag. But this means the wings must be longer to achieve the same wingspan, and that means more materials and more weight, which in turn means burning more fuel. So while airplanes could be designed to be more aerodynamic, this would make them more expensive. And generally, airlines have found that customer demand for faster flights is not sufficient to cover these costs.
Peut-on rendre un avion plus rapide sans consommer plus de carburant ? En augmentant l'angle de flèche - celui des ailes par rapport au fuselage - pour les resserrer, on peut rendre l'avion plus rapide en réduisant la traînée aérodynamique. Mais les ailes doivent être plus longues pour avoir la même envergure, ce qui implique plus de matériaux et plus de poids, et donc plus de carburant consommé. Si les avions peuvent être conçus pour être plus aérodynamiques, cela les rendra plus chers. Les compagnies aériennes ont constaté que la demande des clients pour des vols plus rapides n'est pas suffisante pour couvrir ces coûts.
So while military aircraft conduct high speed flights over water and at high altitudes, supersonic commercial flights seemed like a brief and failed experiment. But recent advances may make them feasible again. Research by NASA and DARPA has shown that modifying an aircraft’s shape can reduce the impact of its sonic boom by 1/3. Extending the nose with a long spike can break the shockwave into smaller ones, while another proposed design features two sets of wings producing waves that cancel each other out. And new technologies may solve the energy efficiency problem with alternative and synthetic fuels, or even hybrid-electric planes. It may yet turn out that the last few decades of steady flying were just a brief rest stop.
Alors que les avions militaires effectuent des vols à grande vitesse au-dessus de l'eau et à haute altitude, les vols commerciaux supersoniques ressemblaient à une expérience ratée. Mais des avancées récentes pourraient les rendre à nouveau envisageables. Des recherches menées par la NASA et la DARPA ont montré que la modification de la forme d'un avion peut réduire d'un tiers l'impact de son bang supersonique. Allonger le nez de l'appareil à l'aide d'une longue pointe peut briser l'onde de choc en de plus petites ondes, tandis qu'une autre proposition de conception comporte deux jeux d'ailes produisant des ondes qui s'annulent mutuellement. Et les nouvelles technologies pourraient améliorer l'efficacité énergétique grâce à des carburants alternatifs et synthétiques, voire à des avions hybrides électriques. Il se pourrait bien que les dernières décennies de vols subsoniques ne soient qu'une brève parenthèse.