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Seit Concords Flugverbot vor mehr als 20 Jahren war Überschallflug etwas, das wir nur in Science-Fiction-Filmen sehen konnten. Aber mit technologischen Fortschritten in der Luft-und Raumfahrttechnik wird es bald wieder Realität. Und nirgendwo wird dies deutlicher als bei Boom Supersonic, einem in Colorado ansässigen Startup, das sich dem Ziel verschrieben hat, das Überschallfliegen wieder in den Himmel zu bringen.
Im Jahr 2022 enthüllte das Unternehmen ein „verfeinertes“ Design, das nach 26 Millionen Kernstunden für Softwaretests und-simulationen, 51 vollständige Designiterationen, und fünf Windkanaltests. Das Endergebnis ist ein Überschallflugzeug, das 65 bis 80 Passagiere mit der doppelten Geschwindigkeit von Standard-Passagierjets befördern kann.
Laut to Boom wird das Flugzeug mit dem Label Overture 100 % nachhaltigen Flugtreibstoff verwenden und mit Mach 1,7 (1.800 km/h; 1.000 kn) über Wasser fliegen. Wenn alles nach Plan läuft, wird Overture die Dynamik der modernen Luftfahrt für immer verändern, wobei Geschwindigkeit der wichtigste Motivationsfaktor ist. Boom sagt, dass kommerzielle Überschallflüge im Jahr 2029 realisierbar sein werden.
Das Unternehmen hat bereits mehr als 600 profitable Routen entwickelt. Und mit einer Reichweite von 4.250 nm (7.870 km) ist es interessant zu sehen, wie schnell das Flugzeug zwischen einigen der längsten Flugrouten fliegen wird. Ein Beispiel ist die 6.828 Meilen (10.989 km ) zwischen Peking und New York. Typischerweise dauert es 13 Stunden und 40 Minuten mit Standard-Verkehrsflugzeugen unter durchschnittlichen Bedingungen.
Über Boom Supersonic
Blake Scholl, Josh Krall und Joe Wilding gründeten Boom Supersonic im Jahr 2014 in Denver. Das Unternehmen war Teil des 2016 Y-Kombinator-Inkubationsprogramms, wo es eine Finanzierung erhielt von mehreren Investoren, darunter Seraph Group, Sam Altman, Eight Partners und andere. Ab 2023 verfügte Boom Supersonic über eine Gesamtfinanzierung von 147,5 Millionen $ von 36 Investoren.
Boom arbeitet mit mehreren Unternehmen, darunter Fluggesellschaften, zusammen, um den Erfolg des Flugzeugs sicherzustellen. Im August 2022 hatte American Airlines eine Vereinbarung mit Boom Supersonic über die Zahlung einer nicht erstattungsfähigen Anzahlung im Voraus.
Boom brachte 51 Millionen US-Dollar ein in Risikokapital im Jahr 2017 und weitere 100 Millionen $ bis Januar 2019.
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Diese Vereinbarung beinhaltet eine Option für weitere 40, aber Overture muss versprechen, Industriestandards und Sicherheit zu erfüllen und Leistungsanforderungen, wie in der Leistungsvereinbarung festgelegt. United Airlines versprach außerdem den Kauf von 15 Overture-Flugzeugen.
Dieser Plan tritt jedoch erst in Kraft, wenn Overture die Betriebs-, Sicherheits-und Nachhaltigkeitsanforderungen von United erfüllt. Japan Airlines hat auch 10 Millionen US-Dollar für die Entwicklung des Verkehrsflugzeugs bereitgestellt und den Kauf von 20 versprochen.
Neben kommerziellen Fluganbietern prüft Boom auch Partnerschaften mit der US-Luftwaffe, um eine einzigartige Kombination aus Kapazität, Leistung und Geschwindigkeit bereitzustellen häufigere persönliche diplomatische Treffen.
Ein weiterer wichtiger Partner ist Northrop Grumman, ein führender militärischer Technologieanbieter, der versucht, Overture für militärische Missionen und Regierungsanwendungsfälle zu optimieren.
Boom Supersonic: Key Projects
Unten sind einige der Schlüsselprojekte, die derzeit bei Boom Supersonic laufen.
XB-1
Overture ist das Hauptprojekt von Boom Supersonic. Aber um sicherzustellen, dass das Projekt ein Erfolg wurde, begann Boom zunächst mit der XB-1, einem Demonstrationsflugzeug, das früher verwendet wurde Testen Sie die Designtechnologien des Überschallflugzeugs. Als Verkehrsflugzeug wird die XB-1 den strengen FAA-Zertifizierungsprozess durchlaufen, ähnlich dem, was andere Verkehrsflugzeuge heute durchlaufen.
Bei einigen dieser Tests wird das Flugzeug Blitzeinschlägen, extremen Temperaturen (heiß und kalt), starkem Seitenwind und anderen simulierten Notfällen ausgesetzt. Der Rumpf des XB-1 kann jedoch Temperaturen von bis zu 300 Grad Fahrenheit standhalten, wobei Außentemperaturen 260 Grad Fahrenheit erreichen.
Die United States Airforce Academy genehmigte das Triebwerk des Flugzeugs und bezeichnete es als flugsicher. Das ist, nachdem es die festgelegten Leistungsprognosen übertroffen hat. Außerdem stellte das Unternehmen nach maximalen Nachverbrennungstests fest, dass der XB-1 mit umweltfreundlichem Kraftstoff effizient bei voller Leistung betrieben werden kann. Das Unternehmen freut sich darauf, den XB-1 irgendwann im Jahr 2023 zu testen.
Symphony
Symphony ist Booms Motor für Ouvertüre. Dieser Motor ist einer der fortschrittlichsten, da er über optimierte ökologische und wirtschaftliche Nachhaltigkeitsmerkmale verfügt. Im Vergleich zu abgeleiteten Triebwerksdesigns reduziert die Zeitersparnis von 25 % die Betriebskosten einer Fluggesellschaft um 10 %.
Die Flügelkonfiguration der Ouvertüre ist ein konventionelles Compound-Delta für geringen Überschallwiderstand.
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Darüber hinaus ist Boom zuversichtlich, dass der Motor alle von FAA und EASA festgelegten Geräusch-und Emissionsstandards erfüllen wird, einschließlich der Geräuschpegelanforderungen von Kapitel 14. Und da Symphony 100 % nachhaltigen Flugtreibstoff verwenden wird, wird der Betrieb kohlenstofffrei sein.
Boom Supersonics Overture-Geschwindigkeit erklärt
Bei Overture dreht sich alles um Geschwindigkeit. Im Wesentlichen entsprechen schnellere Geschwindigkeiten kürzeren Fahrzeiten. Overture, auch „Sohn der Concord“ genannt, ist ein Mach 1,7-Flugzeug, das mit 1.800 km/h (1.000 kn) fliegt. Mach 1,7 bedeutet im Grunde 1,7-fache Schallgeschwindigkeit. Diese Geschwindigkeit ist etwa doppelt so hoch wie die herkömmlicher Verkehrsflugzeuge, die typischerweise eine geschätzte Reisegeschwindigkeit von etwa 900 km/h haben.
Lassen Sie uns das relativieren. Die kürzeste Luftentfernung zwischen New York und Peking beträgt etwa 6.828 Meilen (10.989 km). Da Zeit gleich Distanz über Geschwindigkeit ist, ergibt 10.989/1.800 6,105 Stunden. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Overture eine Reichweite von 7.867 km (4.888 m; 4.250 nm) hat.
Das bedeutet, dass das Flugzeug irgendwann einen Zwischenstopp einlegen muss, um aufzutanken und seine Reichweite weiter zu erhöhen. Boom hat keine Schätzung darüber abgegeben, wie lange dies dauern wird und ob es Direktflüge von New York nach Peking geben wird oder nicht.
Andere geschätzte Flugzeiten zwischen gängigen internationalen Strecken beinhalten die folgenden:
New York nach London: 3 Stunden 30 Minuten statt 6 Stunden 30 Minuten San Francisco nach Tokio: 5 Stunden statt 10 Stunden und 15 Minuten Madrid nach Boston: 3 Stunden 30 Minuten statt 7 Stunden 30 Minuten Tokio nach Seattle: 4 Stunden 30 Minuten statt 8 Stunden 30 Minuten Los Angeles to Sydney: 8 Stunden 30 Minuten statt 15 Stunden 30 Minuten
Features That Overture a Supersonic Airliner
One of the Hauptunterschied zwischen der Ouvertüre und einem Standardjet wie einem Boeing Dreamliner ist die Form. Die Form beeinflusst direkt die Aerodynamik des Flugzeugs durch das, was Ingenieure den „Wellenwiderstand“ nennen. Während der Beschleunigung bilden sich vor dem Flugzeug Druckwellen, die schließlich zusammenfließen und eine starke Schockwelle erzeugen.
Diese Stoßwellen interagieren mit der Oberfläche des Flugzeugs und erzeugen einen Luftwiderstand. Und es ist der Luftwiderstand, der normalerweise für Überschallknall verantwortlich ist.
Wellenwiderstand erhöht den Widerstand um etwa 50 % bis 100 %. Um den Auswirkungen des Überschallwiderstands entgegenzuwirken, muss das Triebwerk die gleiche Schubkraft erzeugen, um sicherzustellen, dass das Flugzeug weiterfliegt. Der beste Weg, diesen Effekt zu minimieren, besteht darin, das gesamte Flugzeug aerodynamisch zu gestalten.
Hier sind die Funktionen, die die Ingenieure von Boom Supersonic in die Ouvertüre eingebaut haben.
1. Pfeilflügel
Am besten lässt sich das Prinzip der Pfeilflügel veranschaulichen, wenn man das Flügeldesign einer Boeing 777 mit dem einer Ouvertüre vergleicht. Das Erste, was Ihnen auffallen wird, ist, dass die Flügel einer Ouvertüre in einem höheren Winkel „zurückkehren“ als die der Boeing 777.
Dieses Design zielt darauf ab, die Leistung und Effizienz durch Verringerung des Luftwiderstands zu steigern Erhöhung der Stabilität des Flugzeugs bei hohen Geschwindigkeiten. Pfeilflügel funktionieren, indem sie den Winkel ändern, in dem Luft über den Flügel strömt.
Flügelschwung in der Höhe Geschwindigkeiten wurde erstmals 1935 in Deutschland untersucht.
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Wenn die Flügel nach hinten geneigt sind, wird der entgegenkommende Luftstrom leicht nach unten abgelenkt, wodurch ein Auftrieb entsteht, der das Flugzeug nach oben neigt. Die auf die Flügel wirkende Widerstandskraft gleicht diesen Auftrieb teilweise aus, was zu einer Netto-Vorwärtskraft führt, die den Luftwiderstand verringert und die Gesamtgeschwindigkeit des Flugzeugs erhöht.
Diese Flügel erhöhen auch die Stabilität des Flugzeugs bei hohen Geschwindigkeiten. Wenn die Flugzeuge schnell fliegen, wird der Luftstrom über den Flügeln turbulent, was oft zu Instabilität und Kontrollverlust führt. Zurückgepfeilte Flügel komprimieren jedoch den Luftstrom in Richtung der Flügelspitzen, was dazu beiträgt, auch bei hohen Geschwindigkeiten einen stabileren Luftstrom über den Flügeln aufrechtzuerhalten.
2. Dünnere Flügel
Ein weiteres bemerkenswertes Merkmal der Ouvertüre sind die dünneren Flügel. Diese Flügel haben viel weniger Oberfläche, was auch weniger Luftwiderstand bedeutet. Darüber hinaus haben sie ein höheres Verhältnis von Auftrieb zu Widerstand, wodurch das Flugzeug auch bei geringerem Luftwiderstand mehr Auftrieb erzeugen kann, wodurch Treibstoff gespart und die Effizienz verbessert wird.
Wenn das Flugzeug mit Überschallgeschwindigkeit fliegt, erzeugt es normalerweise Schockwellen. Die Hauptauswirkung von Stoßwellen ist eine erhöhte Turbulenz.
Aufgrund der dünneren Flügel kommt es jedoch zu einer geringeren Bildung von Stoßwellen, was auch die Turbulenzen und den Luftwiderstand verringert. Das Konzept dünnerer Flügel ist das gleiche wie bei Sportwagen im Vergleich zu Kastenlimousinen.
3. Konturierter Rumpf
Konturierte Rumpfdesigns weisen eine charakteristische”Cola-Flaschen”-Form auf, die vorne breiter und hinten schmaler erscheint. Dieses Design trägt dazu bei, den Luftwiderstand zu reduzieren und verbessert so die Leistung des Flugzeugs bei höheren Geschwindigkeiten.
Das Design funktioniert so, dass die Luft um das Flugzeug herum gleichmäßig um den stromlinienförmigen Körper des Flugzeugs strömt. Dadurch wird die Intensität von Stoßwellen reduziert und Überschallknall minimiert, also das Geräusch, das ein Flugzeug erzeugt, sobald es die Schallgeschwindigkeit überschreitet.
4. Materialwahl
Die Materialwahl beeinflusst die aerodynamische Leistung des Flugzeugs an jedem einzelnen Punkt am Himmel. Typischerweise definiert die Materialstruktur, wie sich die Form des Flugzeugs bei unterschiedlichen Höhen und Geschwindigkeiten ändert. Boom Supersonic berücksichtigt, wie sich diese kleinen Änderungen auf die aerodynamische Gesamtleistung auswirken.
Das Unternehmen verwendet Aluminium-und Karbonverbundwerkstoffe, die jeweils ihre eigenen Vor-und Nachteile haben. Obwohl Aluminium eines der billigsten und am leichtesten verfügbaren Materialien ist, hat es einige Einschränkungen, wenn es um Überschallflüge geht.
Aluminium erfährt wahrscheinlich bei hohen Geschwindigkeiten eine thermische Ausdehnung und Kontraktion, was zu strukturellen Verformungen führen kann, wenn es nicht richtig berücksichtigt wird.
Kohlenstofffasern hingegen sind leichte Materialien, die eine tadellose Festigkeit und Haltbarkeit bieten. Diese Materialien sind sehr widerstandsfähig gegen Wärmeänderungen und können ihre Form und Form auch bei hohen Geschwindigkeiten beibehalten.
Angesichts dieser Unterschiede berücksichtigt Boom Supersonic die strukturellen Vor-und Nachteile der Materialien im Designprozess. Durch die Kombination beider Materialien verwendet das Unternehmen Aluminium in der Primärstruktur des Flugzeugs und Kohlenstoffverbundwerkstoffe in Bereichen, in denen das Flugzeug hohen Temperaturen und Belastungen ausgesetzt ist, wie Nase, Flügel, Kegel und Auspuffdüsen.
Erwartetes Onboard-Erlebnis von Boom Supersonics Ouvertüre
Peking nach New York ist eine ziemliche Strecke; Selbst bei der erwarteten Flugzeit von sechs Stunden kann es ermüdend sein. Um sicherzustellen, dass die Passagiere den Flug genießen, hat Boom das Flugzeug mit Blick auf Komfort entworfen.
Obwohl das Flugzeug schnell sein wird, wird es viel leiser sein als frühere Modelle. Das ist der fortschrittlichen Motortechnologie und Aerodynamik zu verdanken. Die Kabine ist ebenfalls geräumig und komfortabel, mit einer Sitzanordnung, die mehr Beinfreiheit und persönlichen Raum bietet. Es hat einen großen Bildschirm und viel Platz für Sie, um Ihre Arbeit zu erledigen.
Die Overture wird auch verbesserte Sicherheitsmerkmale aufweisen. Zu diesen Merkmalen gehören ein hochredundantes Flugsteuerungssystem und ein fortschrittliches Wetterradar. Wir erwarten auch weitere Premium-Annehmlichkeiten wie gehobene Küche und personalisierte Dienstleistungen.
Boom Supersonic könnte in nur 6 Stunden von New York nach Peking reisen FAQs (Häufig gestellte Fragen)
Wie lange wird es dauern, eine Boom-Ouvertüre von New York nach London zu fliegen?
Boom-Ouvertüre braucht ungefähr 3 Stunden und 30 Minuten, um von New York nach London zu fliegen. Das Flugzeug hat eine Geschwindigkeit von 1.800 km/h, wenn es über Wasser fliegt.
Können Sie mit Überschall über die USA fliegen?
Das US-Gesetz verbietet das Überfliegen mit Überschall Land, es sei denn, die FAA hat dies kategorisch genehmigt. Es erlaubt jedoch Überschallflugtests, aber sie müssen die festgelegten FAA-Bestimmungen erfüllen.
Kann ein Überschalljet um die Welt fliegen?
Ist es theoretisch möglich, dass ein Überschallflugzeug um die Welt fliegt. Mehrere Faktoren wie die Notwendigkeit zum Auftanken, gesetzliche Beschränkungen und Geschwindigkeitsbegrenzungen in bestimmten Gerichtsbarkeiten werden jedoch den Erfolg behindern.
Warum ist Überschallflug illegal?
Der Hauptgrund, warum kommerzielle Überschallflüge über Land illegal sind, ist, dass es in den 1950er und 60er Jahren mehr als 40.000 Klagen gegen die Air Force gab, deren Flugzeuge aufgrund von Überschallknallen Probleme über Land verursachten. Die FAA verbot kommerzielle Überschallflüge über Land, eine Entscheidung, die bis heute gilt.
Wie viel kostet ein Boom-Überschallflug?
Obwohl einer Eines der Hauptziele von Boom Supersonic ist es, schnelle Flugtickets zu haben, die nur 100 US-Dollar kosten würden, wobei die ersten Tickets nicht billig sein werden. Boom sagte, dass Overture-Tickets etwa 5.000 $ pro Platz kosten würden.