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?
Em 1996, um avião da British Airways fez um voo de Nova Iorque a Londres no tempo recorde de 2 horas e 53 minutos. Mas hoje, os passageiros que fazem o mesmo voo gastarão nada menos que 6 horas no ar — o dobro do tempo. Porque é que, num mundo em que tudo parece andar mais depressa, os voos comerciais andam mais devagar?
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.
O Concorde, feito pelos britânicos e pelos franceses, começou a transportar passageiros pelos céus nos anos 70. Voando entre destinos como Nova Iorque, Paris, Bahrein e Singapura, atingia a velocidade de mais de 2000 quilómetros por hora, mais do dobro da velocidade de um avião de passageiros normal. Mas também era cerca de 800 km/hora mais rápido do que a velocidade do som. E isso criava um problema surpreendente para as pessoas no solo. Quando um objeto se movimenta a uma velocidade supersónica, gera uma onda de choque em movimento contínuo conhecida por estrondo sónico. Isso produz um som alto, assustador, que pode estilhaçar janelas e deslocar elementos estruturais de edifícios. Como um avião a voar a uma altitude de 15 000 metros pode afetar uma área no solo por baixo com 80 quilómetros de diâmetro, as queixas e as preocupações dos moradores na rota de voo do Concorde limitavam os seus voos sobretudo a rotas oceânicas.
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.
Por causa destas restrições e de outras exigências de combustível e engenharia, os voos supersónicos eram muito dispendiosos tanto para as companhias de aviação como para os passageiros. Um simples voo transatlântico podia custar o equivalente a mais de 10 000 dólares atuais. Com a pressão adicional na indústria da aviação, devida à redução da procura de voos depois de 11 de setembro de 2001, estes voos tornaram-se insustentáveis e o Concorde foi retirado em 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.
Assim, mesmo quando havia voos super-rápidos, não eram voos comerciais rotineiros. E embora pudéssemos pensar que o progresso na tecnologia de voo tornaria os voos rápidos menos caros, isso não aconteceu. Uma das maiores preocupações é a economia de combustível. Ao longo de décadas, os motores a jato tornaram-se muito mais eficientes, absorvendo mais ar e obtendo maior propulsão — viajando mais longe por cada litro de combustível. Mas esta eficiência só se consegue a velocidades a mais de 900 km/hora — menos do que metade da velocidade do Concorde. Voando mais depressa aumentaria a entrada do ar e queimaria mais combustível por quilómetro de voo. Um voo transatlântico habitual ainda usa 150 000 litros de combustível o que representa mais de 20% das despesas totais duma companhia aérea. Por isso, qualquer redução na economia de combustível e aumento de velocidade aumentaria significativamente os custos do coo e o impacto ambiental.
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.
E quanto a formas de tornar um avião mais rápido sem queimar muito combustível? Ajustar as asas em flecha, ou o ângulo a que as asas formam com a fuselagem, para as asas ficarem mais próximas pode tornar um avião mais rápido reduzindo a resistência aerodinâmica. Mas isso significa que as asas têm de ser mais compridas para conseguir a mesma envergadura, e isso significa mais materiais e mais peso, o que, por sua vez, significa queimar maiscombustível. Por isso, embora se possam desenhar aviões mais aerodinâmicos, isso torná-los-ia mais caros. Em geral, as companhias de aviação chegaram à conclusão de que o pedido dos clientes para voos mais rápidos não bastam para cobrir esses custos.
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.
Por isso, enquanto a aviação militar use voos de alta velocidade, sobre a água e a altas altitudes, os voos comerciais supersónicos parecem ser uma experiência curta e fracassada. Mas os recentes progressos podem torná-los possíveis de novo. A investigação da NASA e da DARPA mostrou que a modificação da forma dum avião pode reduzir o impacto do estrondo sónico em um terço. Prolongando o nariz com um bico longo pode dividir a onda de choque em várias ondas mais pequenas, enquanto outra conceção proposta apresente dois conjuntos de asas produzindo ondas que se anulam uma à outra. Novas tecnologias podem resolver o problema da eficiência da energia com combustíveis alternativos e sintéticos ou mesmo aviões híbridos-elétricos. Até pode acontecer que as últimas décadas de voos contínuos tenham sido apenas uma breve paragem para descanso.