Commercial aircraft are flying at the same speed as 60 years ago.
Since Concorde, which made possible to fly from Paris to New York in only 3h30, no civilian airplane has broken the sound barrier.
The loudness of the sonic boom was a major technological lock to Concorde success, but 50 years after its first flight, an on-going project led by NASA is about to make supersonic flights over land possible. If successful, it will significantly increase the number of supersonic routes and increase the supersonic aircraft market size substantially. This technological improvement combined with R&D efforts on operational costs and a much larger addressable market than when Concorde flew may revive civilian supersonic aviation in the coming years.
Who are the new players at the forefront and the early movers? What are the current investments in this field? What are the key success drivers and remaining technological and regulatory locks to revive supersonic aviation?
Commercial aircraft are typically flying between 800 km/h and 900 km/h, which is between 75% and 85% of the speed of sound
First commercial aircraft with jet engines were introduced in the 1950s and their speed were already very close to current typical cruise speed. Civilian aircraft speed has not increased since the end of 1950s, except with supersonic aircraft.
Aside from Concorde, Tupolev Tu-144 was the only other civilian supersonic aircraft, but commercial passenger flights stopped after less than 1 year of operation.
Concorde was developed in the 1960s by a French and UK consortium and entered into service in 1976. It flew at twice the speed of sound (Mach 2, ~2 200 km/h), which made it possible to fly from Paris to New York in only 3h30 (compared to about 8h20 with current aircraft).
Concorde did not reach commercial success: due to large operating costs (escalated by the 1970s oil crisis), only 2 airlines (Air France and British Airways) operated a total of 14 aircraft, between 1976 and 2003, almost exclusively on 2 routes: London-New York and Paris-New York. Indeed, Concorde were not allowed to fly supersonic over land due to the noise caused by the sonic boom.
This loudness of the sonic boom was one of the main technological locks to Concorde success. Reducing that noise and allowing supersonic flight over land will significantly increase the number of supersonic routes and increase the market size substantially. It is in this direction that NASA is conducting the Low-Boom Flight Demonstration mission.
Within this context, several supersonic aircraft projects have been launched.
3 segments of projects are currently under development:
Historical aircraft and equipment manufacturers (OAMs and OEMs) have announced much longer-term projects, but remain active on this R&D segment through industrial partnerships:
El auge se produjo entre 2017 y 2018 un total de 140 MILLONES DE DÓLARES de sociedades de capital riesgo principalmente estadounidenses. Incluso más recientemente, Hermeus recaudó financiación inicial en mayo de 2019 también de una sociedad de capital riesgo estadounidense.
Si bien la financiación crece, todavía estamos en fase inicial del desarrollo de la tecnología supersónica. Los jugadores actuales están en el fase de demostración de su programa, necesarios para activar las inversiones necesarias: Aerion AS2 la aeronave futura se evalúa según el costo ~ 4 MIL MILLONES DE DÓLARES el desarrollo y la puesta en marcha Exosónico presentó un plan de desarrollo que cuesta ~ 6 MIL MILLONES DE DÓLARES.
En el segmento de aviones comerciales, 2 aerolíneas identificadas (Japan Airlines y Virgin) han realizado pedidos a Boom, que tiene previsto empezar a entregar la aeronave a mediados de la década de 2020.
En el segmento de aviones ejecutivos, Flexjet (un proveedor de servicios de aviones de negocios de EE. UU.) pedidos realizados de 20 Aerion AS2, cuya entrega se ha anunciado para 2025.
Gracias a este tipo de exposición innovadora, estos primeros clientes deberían beneficiarse de una gran efecto de marketing. Además, al reducir el tiempo de vuelo a la mitad comercial los aviones de pasajeros pueden ofrecer una nueva dimensión para diferenciarse de la competencia: la velocidad. Este factor de diferenciación podría tener un enorme impacto en un mercado en el que los medios de diferenciación son limitados.
Estos pedidos anticipados son un comienzo prometedor, pero son pequeños en comparación con el entusiasmo que reinaba en la época del Concorde: 10 años antes de su entrada en servicio, unas 15 compañías aéreas ya habían realizado pedidos u opciones (la mayoría de ellos se cancelaron entre 1972 y 1973 debido a la crisis del petróleo).
Los aviones supersónicos han sido una tecnología probada durante varias décadas.: para aplicaciones civiles, el Concorde entró en servicio hace más de 40 años y, desde que el Concorde se retiró, los aviones supersónicos se siguen utilizando para aplicaciones militares.
Sin embargo, teniendo en cuenta la experiencia del Concorde, cualquier proyecto futuro de aviones supersónicos se enfrentará a varias limitaciones importantes para alcanzar el éxito comercial. Las principales dificultades serán las siguientes:
Al volar de forma supersónica, un avión crea un estruendo sónico eso puede ser muy ruidoso en tierra, incluso si la aeronave vuela a gran altura.
Fue una de las principales razones que impidieron que el Concorde alcanzara el éxito comercial:
Cuando el Concorde voló, causó grandes perturbaciones en los alrededores del aeropuerto durante el despegue y el aterrizaje. Desde el Concorde, los aviones subsónicos se hicieron más livianos y la regulación del ruido se hizo más estricta. Hay conversaciones en curso con la FAA para ajustar la regulación del ruido en aviones supersónicos.
Concorde En este marco, algunos países hablan de cosas especiales impuestos sobre el combustible de las aeronaves. Además,»Avergonzar a los vuelos» es cada vez más popular: esta nueva tendencia tiene como objetivo limitar el uso de los viajes en avión por parte de las empresas y reducir su huella ecológica, mediante el uso de sistemas de videoconferencia de alta calidad, por ejemplo.
A pesar de estas preocupaciones por las emisiones, el tráfico aéreo crece continuamente, incluidos los viajes de negocios, y se espera que seguirán creciendo sustancialmente en los próximos 15 años.
Además, el diseño actual de las aeronaves subsónicas se basa en una arquitectura definida hace varias décadas cuando las emisiones de CO2 no eran tan importantes como en la actualidad. Ahora los fabricantes de equipos originales y fabricantes de equipos originales están intentando optimizar el diseño actual para reducir las emisiones. En el caso de los aviones supersónicos, podemos esperar encontrarnos en una situación más favorable, ya que esta limitación se tiene en cuenta desde las primeras etapas del desarrollo. Por ejemplo:
Es probable que la demanda de vuelos supersónicos sea mucho más importante que la del Concorde, dado el aumento tanto del tráfico aéreo como del número de personas con un alto patrimonio neto
En cuanto al Concorde, los futuros aviones supersónicos tendrán mayores costos operativos que los aviones subsónicos. no obstante el entorno actual del mercado es mucho más favorable para alcanzar un éxito comercial. Desde que el Concorde se retiró en 2003:
Desde una perspectiva tecnológica y de mercado, es más probable que el segmento de aviones ejecutivos crezca primero
Los aviones supersónicos probablemente crecerán primero con aviones ejecutivos supersónicos, con un aumento de velocidad «intermedio» (Mach 1,4 o 1,6). Esta velocidad, combinada con el tamaño limitado de los aviones ejecutivos (en comparación con los aviones comerciales), plantea un desafío técnico más razonable para la primera etapa del desarrollo de aviones supersónicos.
La estrategia del fabricante consiste en diseñar un avión supersónico que dé a las compañías aéreas la opción de cobrar el misma tarifa que la clase ejecutiva. Si lo consiguen, Es probable que los vuelos supersónicos se conviertan en un segmento importante dentro del mercado de clase ejecutiva. Los estudios de mercado muestran que los viajeros corporativos valoran la velocidad por encima del servicio a bordo (por ejemplo, comodidad, conectividad, etc.), a diferencia de los viajeros de placer. En función de la evolución de la demanda, las compañías aéreas podrían cobrar más adelante una prima por los vuelos supersónicos.
Desde el Concorde, la diversidad de las rutas principales es más favorable para el desarrollo de los vuelos supersónicos a través de los océanos: los vuelos entre Asia y EE. UU., o los vuelos a través de centros de operaciones de Oriente Medio, estaban menos desarrollados cuando volaba el Concorde. Ahora, algunos países tienen un posición geográfica estratégica para ofrecer vuelos supersónicos a través de los océanos. De este modo, tienen la oportunidad de desarrollar este mercado sin tener que esperar a más I+D. Por ejemplo, Japan Airlines realizó 20 pedidos anticipados a Boom.
Con la prohibición de los vuelos supersónicos por tierra, los jugadores estiman que los aviones supersónicos podrían abordar hasta 500 rutas, que corresponde a un mercado para entre 1 000 y 2 000 aviones según Boom.
La NASA lidera un equipo gubernamental e industrial que podría hacer posible el vuelo supersónico sobre tierra y conducir a una nueva era para la aviación supersónica civil
El Demostración de vuelo a baja velocidad dirigido por la NASA es probablemente el desarrollo más importante para los vuelos supersónicos comerciales. Esta misión tiene como objetivo volar un Demostrador de vuelo Low Boom (el avión X-59 Quiet SuperSonic Technology) con 2 objetivos:
El X-59 es un avión experimental supersónico a gran escala con tecnología que reduce el volumen de un estruendo sónico. Está previsto que las pruebas de vuelo comiencen en abril de 2021. Las pruebas de vuelo sobre ciudades estadounidenses están previstas entre 2023 y 2026, con el fin de evaluar las respuestas de la comunidad a los viajes supersónicos. Según los resultados de esta campaña de pruebas de vuelo, el objetivo es La OACI define la regulación del ruido para las aeronaves supersónicas en 2028.
Según los plazos de diseño de los fabricantes, el primer avión al que se le permitió volar supersónicamente sobre tierra con un diseño basado en los resultados de la NASA podría entrar en servicio a principios de la década de 2030.
La cantidad de rutas y aeronaves viables podría aumentar significativamente si la misión en curso de la NASA tiene éxito. Los vuelos supersónicos lo harían ya no se limitará a las rutas a través de los océanos. Por lo tanto, los aviones comerciales supersónicos y los aviones de negocios podrían abordar:
Permitir los vuelos supersónicos por tierra podría añadir varios cientos de posibles rutas (1300 rutas potenciales adicionales según Exosonic). Muchas de ellas no serían viables desde el punto de vista económico, pero ofrecen la posibilidad de un número mucho mayor de aviones supersónicos comerciales en el mercado.
El tráfico aéreo seguirá creciendo a un ritmo rápido. En pasajeros-kilómetros, ya representa más del doble del tráfico en 2003 y es se espera que se duplique en los próximos 15 años.
Los aviones supersónicos en desarrollo deberían consumir mucho menos combustible que el Concorde, pero deberían seguir siendo más caros de operar que los aviones actuales.
En el futuro, las inversiones continuas para seguir reduciendo los costos operativos y el continuo crecimiento del tráfico aéreo deberían contribuir a desarrollar aún más el segmento supersónico.
