Varje semesterperiod tycks föra med sig enorma flygresor: trängsel, förseningar och avbokningar – och detta år var inte annorlunda. Tja, repa det –det var på något sätt jämnt värre än normalt.
Förra veckan, a vinterstormen dödade dussintals och störda semesterresplaner för tusentals till. På grund av det dåliga vädret och bedrövligt föråldrad teknik, hade du bättre chanser att få Taylor Swift-biljetter än att boka ett Southwest Airlines-flyg som slutade lyfta. Glittriga fontäner som spruta vatten i takt med Frank Sinatra-klassiker inuti renoverade terminaler kan inte distrahera från det faktum att flygresor idag, mer än någonsin, suger.
Om du känner till Concordedu vet redan att vi kom på ett snabbare sätt att få människor till sina destinationer för decennier sedan – men en rad komplikationer ledde till att det en gång så hypade överljudsjetflyget misslyckades.
Överljudsflygningar över land hade förbjudits i USA innan Concorde lanserades, och oron för ljudboom (oavsett om det var berättigat eller inte) fanns i överflöd. Enligt en artikel i Condé Nast Traveler, folk klagade på att Concorde-flygningar ovanför resulterade i krossat glas och utflippade husdjur. En dödlig krasch 2000 i kombination med utbredd flygångest efter 9/11 påskyndade flygplanets undergång – även om det utan tvekan var dömt från början. Concorde-flygplan gick i pension 2003, efter bara 27 års kommersiell verksamhet.
Som det visar sig är det mycket lättare att bryta ljudbarriären än att hantera ljudets återverkningar. Men under de nästan två decennierna sedan Concordes svanesång har en mängd företag och statliga myndigheter återupptagit idén om överljudsresor. Åtminstone ett av dessa projekt – Lockheed Martin X-59 QueSST i samarbete med NASA – förbereds för testning 2023. Målet är att ersätt den soniska boomen med en mycket mjukare sonisk ”dunk”.
Kan morgondagens resa bli mycket mer som gårdagens?
En kort historia om överljudsflygning
Passagerare kunde först boka flyg på Concorde på 1970-talet, men den första överljudsflygningen ägde rum årtionden innan 1947. National Advisory Committee for Aeronautics, US Army Air Forces och US Air Force valde Chuck Yeager att flyga Bell X-1, med smeknamnet Glamorous Glennis efter Yeagers fru. (Yeager, en veteran från andra världskriget som hade flugit en jaktbombplan i den europeiska teatern, hade två brutna revben vid den tiden från en ridolycka men ville till synes inte missa möjligheten att överträffa Mach 1, hastigheten på ljud.)
Efter X-1:s proof-of-concept-flygning utvecklades USA och länder inklusive Frankrike, Sverige, Tyskland och Ryssland militära överljudsflygprogrammen det var inte förrän 1963 som president John F. Kennedy meddelat ett kommersiellt överljudsflygprogram.
Ett år senare lanserade Federal Aviation Administration Operation Bongo II, där flygvapnet flög bombplan åtta gånger om dagen över Oklahoma City för att mäta effekterna av ljudboom på allmänheten. Inte överraskande var stadsborna inte glada över de dagliga störningarna. Oklahomabor påstod att servicehundar var för rädda för att göra sitt jobb, äldre vuxna drabbades av fall, fönster gick sönder och taklampor föll. Även flockar av kycklingar”hade blivit galen i oregelbunden flykt.” FAA betalade så småningom ut över $8 000 i skadestånd för deras hantering av ljudboomtesterna och experimentet avslutades i förtid på grund av översvämningen av klagomål.
”Det var 180 dagar sedan som den normala tystnaden i Oklahoma City avbröts så att en hel stad, kanske för första gången i historien, kunde bli ett experimentellt laboratorium.” läs början av en nyhetsartikel från slutet av Operation Bongo II. Nedfallet skapade så mycket illvilja mot programmet att USA:s finansiering för överljudstransport så småningom skars ned och överljudsflykt över amerikansk mark förbjöds 1973.
Europeiska länder och Sovjetunionen fortsatte att utveckla överljudspassagerarflygplan under denna tid. Den sovjetiska Tupolev Tu-144 och Storbritannien och franskledda Concorde flög passagerare i överljudshastigheter på 1970-talet, men båda upphörde med kommersiell trafik av ett antal skäl, inklusive säkerhetsproblem, eftersläpande allmänintresse och bullerklagomål som begränsade var flygplanen kunde flyga.
Så även om det är orättvist att säga att den soniska boomen dödade Concorde, hjälpte den verkligen inte till dess livslängd. Faktum är att design för att ta hänsyn till den soniska boomen var inte en prioritet på decennier, Darren Hartlen flygteknikforskare vid Texas A&M University, berättade för The Daily Beast.
”Concorde brydde sig helt enkelt inte,” sa Hartl. ”Om du flyger över havet, bryr ingen sig om hur hög boomen är. Men då sitter du fast när du flyger över havet.”
Fenomenet med ljudboom har funnits på forskarnas radar i århundraden – även om det att observera dem och förstå varför de inträffar skiljer sig mycket åt i svårighetsgrad.
Steve Miller, en forskare inom mekanisk och rymdteknik vid University of Florida, berättade för The Daily Beast att en ljudboom är ett system för att komprimera och expandera luftvågor som uppstår när ett föremål rör sig snabbare än ljudets hastighet. Luften komprimeras snabbt och våldsamt innan den expanderar, och dessa vågor vandrar ner till marken där de kan uppfattas som två klappar.
”När mina elever frågar hur en ljudboom låter som, tar jag min näve och slår till skrivbordet så hårt jag kan två gånger,” sa Miller, även om flera luftvågor är skyldiga.
Allt som rör sig i överljudshastighet (snabbare än ljudets hastighet) kan skapa en ljudboom, inklusive rymdfarkoster, flygplan och till och med kulor som avfyras från en pistol. Men det finns en stor skillnad när det gäller ljudbommen för ett skott, som skapas av en liten kula som flyger genom luften på marknivå, och den hos ett flygplan, som skapar en kontinuerlig ljudbom på hög höjd under hela tiden. dess överljudsflykt. Atmosfären och vädret kan också bryta ljudvågor, vilket avsevärt påverkar hur en ljudboom uppfattas på marknivå, sa Miller.
”När mina elever frågar hur en ljudboom låter som, tar jag min näve och slår till skrivbordet så hårt jag kan två gånger.”
– Steve Miller, University of Florida
Studiet av uppfattningen av ljud, känd som psykoakustik, ligger i centrum med NASA:s X-59. Uppdraget kommer att berätta för oss vad den mänskliga tröskeln för ljudboom är, vilket banar väg för återuppståndelsen av kommersiell överljudsflykt. Men redan innan planet är klart för testflyg bedriver NASA redan psykoakustikforskning i simulerade miljöer. En av dessa är Inredningseffektrum, en bullersimulator utrustad med möbler och konstverk på väggarna. (”Bokstavligen har det, typ, ormbunkar,” sa Hartl.)
Deltagare i dessa ljudboomexperiment fyller i enkäter för att mäta deras irritation, ett mått som kan bero på både intensiteten i boomen och hur deras omgivning reagerar på den. Ett hem där det fina porslin skramlar av ett högt ljud kan göra en person mer irriterad på en ljudboom än en fabrik där omgivningsljudnivåerna redan är höga, sa Miller. Dessa tester, såväl som sådana där en X-59 kommer att flygas över flera amerikanska städer 2024kommer att användas för att utveckla en bättre skala för att mäta ljudstyrkan och intensiteten hos ljudbommar och i slutändan för att sätta gränser för dessa nivåer.
Utformningen av X-59 är också avsedd att minska ljudstyrkan hos en ljudbom – att förvandla den till ”mer av ett ljudligt hjärtslag”, enligt Lockheed Martins hemsida. Flygplanet har en smal nos för att minska luftmotståndet och begränsa volymen luft som komprimeras när planet flyger igenom; intagen för motorerna är ovanför planet, eftersom dessa kan producera sina egna ljudbommar som skulle nå marken om de monterades under flygplanet; och X-59 flyger långsammare än Concorde gjorde för att minska den ljudboom som den producerar.
För att vara tydlig, även om uppdraget går smidigt, kommer passagerare inte att kunna boka en resa på X-59. Det är snarare ett experimentflygplan som en dag kan påverka utformningen av kommersiella flygplan – särskilt om irritationstesterna leder till begränsningar för ljudstyrkan hos ljudbommar. Flygbolag måste ta hänsyn till ekonomin i överljudsresor, inte bara ljudet av det. Det är där en annan subjektiv egenskap kan spela in.
”Nästa gång du flyger, titta ut genom fönstret på skönheten i flygningen och fråga dig själv: ’Hur skulle det vara att flyga överljud?'” sa Miller. ”Det finns definitivt en del magi i det hela.”
Stolpen Hur NASA fixar Supersonic Flights stora högljudda problem dök upp först The Daily Beast.
