Сверхзвуковая авиация: история и перспективы

Введение

Сверхзвуковой транспорт (SST) или сверхзвуковой авиалайнер – это гражданский сверхзвуковой самолет, предназначенный для перевозки пассажиров со скоростью, превышающей скорость звука. На сегодняшний день единственными SST, регулярно использовавшимися в коммерческих целях, были Concorde и Ту-144. Последний пассажирский рейс Ту-144 был выполнен в июне 1978 года, а последний полет – в 1999 году, осуществленный NASA. Последний коммерческий рейс Concorde состоялся в октябре 2003 года, а 26 ноября 2003 года был выполнен перегоночный рейс, ставший его последним полетом. После окончательной остановки полетов Concorde, в коммерческой эксплуатации не осталось ни одного SST. Несколько компаний предложили проекты сверхзвуковых бизнес-джетов, которые могут возродить сверхзвуковые перевозки. Сверхзвуковые авиалайнеры являются объектом многочисленных продолжающихся конструкторских исследований. К недостаткам и сложностям проектирования относятся чрезмерный шум (при взлете и из-за ударных волн в полете), высокие затраты на разработку, дорогие строительные материалы, высокое потребление топлива, чрезвычайно высокие выбросы и более высокая стоимость места по сравнению с дозвуковыми авиалайнерами. Однако, несмотря на эти трудности, Concorde заявлял о своей прибыльности.

Планирование

В течение 1950-х годов создание сверхзвукового транспортного самолета (ССТ) казалось технически возможным, но оставалось неясным, можно ли сделать его экономически целесообразным. Из-за различий в создании подъемной силы, самолеты, работающие на сверхзвуковых скоростях, имеют примерно вдвое меньшее отношение подъемной силы к сопротивлению, чем дозвуковые самолеты. Это означает, что для обеспечения необходимой подъемной силы самолету потребуется примерно вдвое большая тяга, что приведет к значительно большему расходу топлива. Этот эффект особенно заметен на скоростях, близких к скорости звука, когда самолет использует вдвое большую тягу для достижения примерно той же скорости. Относительное влияние этого фактора уменьшается по мере увеличения скорости самолета. Компенсировать увеличение расхода топлива могло значительное повышение частоты вылетов самолета, особенно на средних и дальних маршрутах, где самолет проводит значительное время в крейсерском полете. Были возможны проекты ССТ, летающие как минимум в три раза быстрее существующих дозвуковых самолетов, что позволило бы заменить до трех самолетов в эксплуатации и, следовательно, снизить затраты на персонал и техническое обслуживание. Серьезные работы над проектами ССТ начались в середине 1950-х годов, когда в эксплуатацию поступило первое поколение сверхзвуковых истребителей. В Великобритании и Франции государственные программы по разработке ССТ быстро склонились к схеме с дельтавидным крылом в большинстве исследований, включая Sud Aviation Super Caravelle и Bristol Type 223, хотя Armstrong Whitworth предложил более радикальную конструкцию – крыло Mach 1.2 M. Avro Canada предложила TWA несколько проектов, включая крыло двойной кривизны Mach 1.6 и дельтавидное крыло Mach 1.2 с отделенным хвостовым оперением и четырьмя двигателями под крылом. Команда Avro переехала в Великобританию, где ее разработки легли в основу проектов Hawker Siddeley. К началу 1960-х годов проекты достигли стадии, когда было дано разрешение на производство, но затраты были настолько высоки, что в 1962 году Bristol Aeroplane Company и Sud Aviation объединили свои усилия для создания Concorde. В начале 1960-х годов руководители различных американских аэрокосмических компаний заверяли американскую общественность и Конгресс в отсутствии технических препятствий для создания ССТ. В апреле 1960 года вице-президент Lockheed Бёрт Монесмит заявил в различных журналах, что ССТ из стали весом в… (далее по тексту) может быть разработан за 160 миллионов долларов, а серийное производство в количестве 200 и более единиц обойдется примерно в 9 миллионов долларов за самолет. Однако именно англо-французская разработка Concorde вызвала панику в американской промышленности, поскольку считалось, что Concorde вскоре заменит все другие модели дальнего радиуса действия, особенно после того, как Pan Am приобрела опционы на покупку Concorde. Конгресс вскоре выделил финансирование на разработку ССТ, выбрав проекты Lockheed L 2000 и Boeing 2707 для создания еще более совершенной, крупной, быстрой и дальнобойной машины. В конечном итоге для дальнейшей работы был выбран проект Boeing 2707, с целью перевозки около 300 пассажиров и достижения крейсерской скорости вблизи Mach 3. Советский Союз приступил к созданию собственного проекта – Ту-144, который западная пресса прозвала «Конкордски».

Throughout the 1950s an SST looked possible from a technical standpoint, but it was not clear if it could be made economically viable. Because of differences in lift generation, aircraft operating at supersonic speeds have approximately one half the lift to drag ratio of subsonic aircraft. This implies that for any given required amount of lift, the aircraft will have to supply about twice the thrust, leading to considerably greater fuel use. This effect is pronounced at speeds close to the speed of sound, as the aircraft is using twice the thrust to travel at about the same speed. The relative effect is reduced as the aircraft accelerates to higher speeds. Offsetting this increase in fuel use was the potential to greatly increase sortie rates of the aircraft, at least on medium and long range flights where the aircraft spends a considerable amount of time in cruise. SST designs flying at least three times as fast as existing subsonic transports were possible, and would thus be able to replace as many as three planes in service, and thereby lower costs in terms of manpower and maintenance. Serious work on SST designs started in the mid 1950s, when the first generation of supersonic fighter aircraft were entering service. In Britain and France, government subsidized SST programs quickly settled on the delta wing in most studies, including the Sud Aviation Super Caravelle and Bristol Type 223, although Armstrong Whitworth proposed a more radical design, the Mach 1.2 M Wing. Avro Canada proposed several designs to TWA that included Mach 1.6 double ogee wing and Mach 1.2 delta wing with separate tail and four under wing engine configurations. Avro's team moved to the UK where its design formed the basis of Hawker Siddeley's designs. By the early 1960s, the designs had progressed to the point where the go ahead for production was given, but costs were so high that the Bristol Aeroplane Company and Sud Aviation eventually merged their efforts in 1962 to produce Concorde. In the early 1960s, various executives of US aerospace companies were telling the US public and Congress that there were no technical reasons an SST could not be produced. In April 1960, Burt C Monesmith, a vice president with Lockheed, stated to various magazines that an SST constructed of steel weighing could be developed for $160 million and in production lots of 200 or more sold for around $9 million. But it was the Anglo French development of the Concorde that set off panic in the US industry, where it was thought that Concorde would soon replace all other long range designs, especially after Pan Am took out purchase options on the Concorde. Congress was soon funding an SST design effort, selecting the existing Lockheed L 2000 and Boeing 2707 designs, to produce an even more advanced, larger, faster and longer ranged design. The Boeing 2707 design was eventually selected for continued work, with design goals of ferrying around 300 passengers and having a cruising speed near to Mach 3. The Soviet Union set out to produce its own design, the Tu 144, which the western press nicknamed the "Concordski".

Опасения по поводу окружающей среды

SST считался особенно вредным из-за его звукового удара и потенциальной возможности выхлопных газов двигателя повредить озоновый слой. Обе проблемы повлияли на ход мыслей законодателей, и в конечном итоге в марте 1971 года Конгресс прекратил финансирование американской программы SST, и все коммерческие сверхзвуковые полеты над территорией США были запрещены. Советник президента Рассел Трен предупредил, что флот из 500 SST, летящих на высоте 65 000 футов (19812 м) в течение нескольких лет, может увеличить содержание воды в стратосфере на 50–100%. По словам Трейна, это могло привести к повышению температуры у поверхности земли и затруднить образование озона. Что касается стратосферной воды и ее потенциала для повышения температуры поверхности, хотя и без упоминания Concorde как источника "недавнего снижения содержания водяного пара, причина которого неизвестна", в 2010 году Национальное управление океанических и атмосферных исследований отметило, что уровни водяного пара в стратосфере в 1980-х и 1990-х годах были на 10% выше, чем в 2000-х годах. Сьюзан Соломон из NOAA подсчитала, что именно это изменение является причиной замедления роста температуры поверхности в результате глобального потепления примерно на 25% по сравнению с темпами потепления в 1990-х годах. Позже была выдвинута гипотеза о дополнительной угрозе озоновому слою со стороны оксидов азота в выхлопных газах, которая, по-видимому, была подтверждена в 1974 году группой из Массачусетского технологического института по заказу Министерства транспорта США. Однако, в то время как многие чисто теоретические модели указывали на потенциал значительных потерь озона из-за оксидов азота (NOx) от SST, другие ученые в статье "Оксиды азота, испытания ядерного оружия, Concorde и стратосферный озон" обратились к историческим данным мониторинга озона и атмосферным ядерным испытаниям в качестве ориентира и средства сравнения, отметив, что заметных потерь озона не было обнаружено после высвобождения примерно 213 мегатонн взрывной энергии в 1962 году. Следовательно, эквивалентное количество NOx от "1047" Concorde, выполняющих полеты "10 часов в день", также не было бы беспрецедентным. В 1981 году модели и наблюдения оставались несовместимыми. Более поздние компьютерные модели, разработанные в 1995 году Дэвидом У. Фейи, ученым-атмосферистом из Национального управления океанических и атмосферных исследований, и другими, показали, что снижение уровня озона составит максимум "не более" 1–2% при эксплуатации флота из 500 сверхзвуковых самолетов. Фейи выразил мнение, что это не станет непреодолимым препятствием для разработки усовершенствованного SST – "хотя это и серьезный сигнал тревоги, но не повод отказываться от разработки усовершенствованного SST", поскольку "удаление серы из топлива Concorde" фактически устранит гипотетический механизм разрушения озона на 1–2%.

The SST was seen as particularly offensive due to its sonic boom and the potential for its engine exhaust to damage the ozone layer. Both problems impacted the thinking of lawmakers, and eventually Congress dropped funding for the US SST program in March 1971, and all overland commercial supersonic flight was banned over the US. Presidential advisor Russell Train warned that a fleet of 500 SSTs flying at 65,000 feet (19812 m) for a period of years could raise stratospheric water content by as much as 50% to 100%. According to Train, this could lead to greater ground level heat and hamper the formation of ozone. In relation to stratospheric water and its potential to increase ground temperatures, although not mentioning Concorde as the source of the "recent decline in water vapor is unknown", in 2010 the National Oceanic and Atmospheric Administration noted that Stratospheric Water Vapor levels in the 1980s and 1990s were higher than that in the 2000s, by approximately 10%, with Susan Solomon of NOAA calculating that it is this change which is responsible for the slow down in the rise in surface temperatures from global warming by about 25 percent when compared to the warming rate in the 1990s. Later, an additional threat to the ozone was hypothesized as a result of the exhaust's nitrogen oxides, a threat that was, in 1974, seemingly validated by an MIT team commissioned by the United States Department of Transportation. However, while many purely theoretical models were indicating the potential for large ozone losses from SST nitrogen oxides (NOx), other scientists in the paper "Nitrogen Oxides, Nuclear Weapon Testing, Concorde and Stratospheric Ozone" turned to historical ozone monitoring and atmospheric nuclear testing to serve as a guide and means of comparison, observing that no detectable ozone loss was evident from approximately 213 megatons of explosive energy being released in 1962, so therefore the equivalent amount of NOx from "1047" Concordes flying "10 hours a day", would likewise, not be unprecedented. In 1981 models and observations were still irreconcilable. More recent computer models in 1995 by David W. Fahey, an atmospheric scientist at the National Oceanic and Atmospheric Administration, and others, suggest that the drop in ozone would be at most, "no more" than 1 to 2% if a fleet of 500 supersonic aircraft [were] operated. Fahey expressed that this would not be a fatal obstacle for an advanced SST development – while "a big caution flag [it] should not be a showstopper for advanced SST development" because "removing the sulfur in the fuel of the [Concorde]" would essentially eliminate the hypothesized 1%–2% ozone destruction reaction pathway.

Конкорд

Несмотря на расхождения между модельными данными и наблюдениями, касающиеся проблемы озонового слоя, к середине 1970-х годов, спустя шесть лет после первого сверхзвукового испытательного полета, Concorde был готов к эксплуатации. Политический протест в США был настолько сильным, что Нью-Йорк запретил полеты этого самолета. Это ставило под угрозу экономические перспективы самолета, который изначально проектировался для маршрута Лондон – Нью-Йорк. Самолету было разрешено летать в Вашингтон (в Даллес, штат Вирджиния), и этот сервис пользовался такой популярностью, что нью-йоркцы вскоре стали жаловаться на его отсутствие. Вскоре Concorde начал совершать полеты в аэропорт JFK. Наряду с меняющейся политической обстановкой, широкая публика продолжала проявлять интерес к высокоскоростным трансатлантическим перелетам. Это послужило началом дополнительных конструкторских разработок в США под названием "AST" (Advanced Supersonic Transport). SCV от Lockheed представлял собой новую конструкцию в этой категории, в то время как Boeing продолжил исследования на базе 2707. К этому времени экономическая целесообразность предыдущих концепций сверхзвуковых транспортных самолетов (ССТ) стала сомнительной. Когда ССТ только проектировались, предполагалось, что они будут конкурировать с дальнемагистральными самолетами, рассчитанными на 80–100 пассажиров, такими как Boeing 707, но с появлением более вместительных самолетов, таких как Boeing 747, перевозящих в четыре раза больше пассажиров, преимущества ССТ в скорости и экономии топлива нивелировались за счет их огромных размеров. Другой проблемой являлся широкий диапазон скоростей, на которых работает ССТ, что затрудняло совершенствование двигателей. В то время как дозвуковые двигатели значительно повысили свою эффективность в 1960-х годах с внедрением турбовентиляторных двигателей с постоянно увеличивающимся двухконтурным соотношением, концепция вентилятора оказалась трудноприменимой на сверхзвуковых скоростях, где оптимальное двухконтурное соотношение составляет около 0,45, в отличие от 2,0 и выше для дозвуковых конструкций. По этим причинам проекты ССТ оказались нерентабельными из-за высоких эксплуатационных расходов, и программы AST были закрыты к началу 1980-х годов.

Прибыльность

Конкорд продавался только авиакомпаниям British Airways и Air France, с субсидируемыми закупками, которые предполагали возврат 80% прибыли государству. Фактически, почти на протяжении всего периода действия соглашения прибыли для распределения не было. После приватизации Конкорда меры по снижению издержек (в частности, закрытие испытательного стенда для металлоконструкций крыла, где было проведено достаточное количество температурных циклов для подтверждения надежности самолета до 2010 года) и повышение цен на билеты привели к существенной прибыли. После прекращения полетов Конкорда стало известно, что за весь период эксплуатации самолет все же оказался прибыльным, по крайней мере для British Airways. Операционные расходы Конкорда за почти 28 лет эксплуатации составили около 1 миллиарда фунтов стерлингов при доходах в 1,75 миллиарда фунтов стерлингов.

Последние полеты

25 июля 2000 года рейс 4590 авиакомпании Air France потерпел крушение вскоре после взлета, в результате чего погибли все 109 человек на борту и четверо на земле; это был единственный случай гибели людей, связанный с самолетом Concorde. Коммерческие рейсы были приостановлены до ноября 2001 года, а самолеты Concorde были сняты с эксплуатации в 2003 году после 27 лет коммерческой службы. Последние регулярные пассажирские рейсы приземлились в лондонском аэропорту Хитроу в пятницу, 24 октября 2003 года, незадолго после 16:00: рейс 002 из Нью-Йорка, второй рейс из Эдинбурга (Шотландия) и третий, совершивший вылет из Хитроу по кольцевому маршруту над Бискайским заливом. К концу XX века проекты, такие как Туполев Ту-244, Туполев Ту-344, SAI Quiet Supersonic Transport, Сухой Gulfstream S 21, High Speed Civil Transport и другие, так и не были реализованы.

Аэродинамика

Для всех летательных аппаратов сила сопротивления пропорциональна коэффициенту сопротивления (Cd), квадрату скорости воздушного потока и плотности воздуха. Поскольку сопротивление быстро возрастает с увеличением скорости, ключевой задачей при проектировании сверхзвуковых самолетов является минимизация этой силы путем снижения коэффициента сопротивления. Это обуславливает обтекаемые формы сверхзвуковых транспортных самолетов (SST). В определенной степени сверхзвуковые самолеты также уменьшают сопротивление, летая на больших высотах, чем дозвуковые, где плотность воздуха ниже. По мере приближения скорости к скорости звука возникает дополнительное явление – волновое сопротивление. Это мощная форма сопротивления, начинающаяся на трансонических скоростях (около числа Маха 0,88). Около числа Маха 1 пиковый коэффициент сопротивления в четыре раза превышает коэффициент сопротивления на дозвуковых скоростях. Выше трансонического диапазона коэффициент резко снижается, хотя и остается на 20% выше при числе Маха 2,5, чем на дозвуковых скоростях. Сверхзвуковым самолетам требуется значительно большая мощность, чем дозвуковым, для преодоления этого волнового сопротивления, и хотя крейсерская производительность на скоростях выше трансонической более эффективна, она все же менее эффективна, чем на дозвуковых скоростях. Другой проблемой сверхзвукового полета является аэродинамическое качество (отношение подъёмной силы к сопротивлению – L/D) крыла. На сверхзвуковых скоростях профили крыла создают подъёмную силу совершенно иным способом, чем на дозвуковых, и неизменно менее эффективно. Поэтому значительные исследования были посвящены разработке планов крыла для устойчивого сверхзвукового крейсерского полета. При скорости около 2 Маха типичная конструкция крыла уменьшает аэродинамическое качество вдвое (например, Concorde достигал значения 7,14, в то время как у дозвукового Boeing 747 аэродинамическое качество составляет 17). Поскольку конструкция самолета должна обеспечивать достаточную подъёмную силу для преодоления собственного веса, снижение аэродинамического качества на сверхзвуковых скоростях требует дополнительной тяги для поддержания скорости и высоты.

Двигатели

Конструкция реактивного двигателя значительно меняется в зависимости от того, предназначенлен ли он для сверхзвуковых или дозвуковых самолетов. Реактивные двигатели в целом способны обеспечивать повышенную топливную эффективность на сверхзвуковых скоростях, даже несмотря на то, что их удельный расход топлива выше на больших скоростях. Поскольку их скорость относительно земли больше, это снижение эффективности растет медленнее скорости, до значений значительно превышающих число Маха 2, и, следовательно, расход топлива на единицу расстояния оказывается ниже. Когда компания Aérospatiale–BAC проектировала Concorde, реактивные двигатели с высокой степенью двухконтурности ("турбовентиляторные" двигатели) еще не применялись на дозвуковых самолетах. Если бы Concorde поступил в эксплуатацию раньше, чем такие модели, как Boeing 707 или de Havilland Comet, он был бы гораздо более конкурентоспособен, хотя 707 и DC-8 все же перевозили больше пассажиров. Когда эти двигатели с высокой степенью двухконтурности начали коммерческую эксплуатацию в 1960-х годах, дозвуковые реактивные двигатели сразу стали значительно эффективнее, приблизившись по эффективности к турбореактивным двигателям на сверхзвуковых скоростях. Одно из ключевых преимуществ сверхзвуковых самолетов было утрачено. Турбовентиляторные двигатели повышают эффективность за счет увеличения объема холодного воздуха низкого давления, который они разгоняют, используя часть энергии, обычно затрачиваемой на разгон горячего воздуха в классическом турбореактивном двигателе без смешивания потоков. Предельной формой этой конструкции является турбовинтовой двигатель, в котором почти вся реактивная тяга используется для привода большого вентилятора – воздушного винта. Характер кривой эффективности вентиляторной конструкции означает, что степень двухконтурности, максимизирующая общую эффективность двигателя, зависит от скорости полета, которая уменьшается от винтов к вентиляторам и, наконец, к полному отсутствию двухконтурности при увеличении скорости. Кроме того, большая лобовая площадь, занимаемая вентилятором низкого давления в передней части двигателя, увеличивает сопротивление, особенно на сверхзвуковых скоростях, и ограничивает степень двухконтурности по сравнению с дозвуковыми самолетами. Например, ранний Ту-144С был оснащен турбовентиляторным двигателем с низкой степенью двухконтурности, который был значительно менее эффективным, чем турбореактивные двигатели Concorde при сверхзвуковом полете. Поздняя модель Ту-144Д оснащалась турбореактивными двигателями со сравнимой эффективностью. Эти ограничения не позволили конструкциям сверхзвуковых самолетов воспользоваться значительным улучшением топливной экономичности, которое обеспечили двигатели с высокой степенью двухконтурности на дозвуковом рынке, хотя они и были эффективнее своих дозвуковых турбовентиляторных аналогов.

Jet engine design shifts significantly between supersonic and subsonic aircraft. Jet engines, as a class, can supply increased fuel efficiency at supersonic speeds, even though their specific fuel consumption is greater at higher speeds. Because their speed over the ground is greater, this decrease in efficiency is less than proportional to speed until well above Mach 2, and the consumption per unit distance is lower. When Concorde was being designed by Aérospatiale–BAC, high bypass jet engines ("turbofan" engines) had not yet been deployed on subsonic aircraft. Had Concorde entered service against earlier designs like the Boeing 707 or de Havilland Comet, it would have been much more competitive, though the 707 and DC 8 still carried more passengers. When these high bypass jet engines reached commercial service in the 1960s, subsonic jet engines immediately became much more efficient, closer to the efficiency of turbojets at supersonic speeds. One major advantage of the SST disappeared. Turbofan engines improve efficiency by increasing the amount of cold low pressure air they accelerate, using some of the energy normally used to accelerate hot air in the classic non bypass turbojet. The ultimate expression of this design is the turboprop, where almost all of the jet thrust is used to power a very large fan – the propeller. The efficiency curve of the fan design means that the amount of bypass that maximizes overall engine efficiency is a function of forward speed, which decreases from propellers, to fans, to no bypass at all as speed increases. Additionally, the large frontal area taken up by the low pressure fan at the front of the engine increases drag, especially at supersonic speeds, and means the bypass ratios are much more limited than on subsonic aircraft. For example, the early Tu 144S was fitted with a low bypass turbofan engine which was much less efficient than Concorde's turbojets in supersonic flight. The later TU 144D featured turbojet engines with comparable efficiency. These limitations meant that SST designs were not able to take advantage of the dramatic improvements in fuel economy that high bypass engines brought to the subsonic market, but they were already more efficient than their subsonic turbofan counterparts.

Структура

Скорости сверхзвуковых летательных аппаратов требуют более узких конструкций крыла и фюзеляжа, а также приводят к увеличению напряжений и температур. Это вызывает проблемы аэроупругости, для решения которых требуются более тяжелые конструкции, чтобы минимизировать нежелательные деформации. Сверхзвуковые самолеты также нуждаются в гораздо более прочной (и, следовательно, более тяжелой) конструкции, поскольку их фюзеляж должен выдерживать большее перепад давления, чем у дозвуковых самолетов, которые не работают на тех высотах, необходимых для сверхзвукового полета. Все эти факторы в совокупности привели к тому, что пустой вес на одно место в Concorde более чем в три раза превышает аналогичный показатель Boeing 747. Concorde и Ту-144 были построены из традиционного алюминия: Concorde – из гидуминия, а Ту-144 – из дуралюмина. Однако более современные материалы, такие как углеволокно и кевлар, обладают значительно большей прочностью на разрыв при той же массе (что важно для противодействия напряжениям от герметизации), а также большей жесткостью. Поскольку вес конструкции на одно место значительно выше в конструкции сверхзвукового самолета, любые улучшения приведут к большему процентному выигрышу, чем те же изменения в дозвуковом самолете.

Стоимость

+Сравнение топливной эффективности Concorde. Самолет Concorde Boeing 747-400. Пассажирские мили на имперский галлон 17 109. Пассажирские мили на галлон США 14 91. Литры на пассажира на 100 км 16.6 3.1.

Более высокие затраты на топливо и меньшая пассажировместимость, обусловленные аэродинамическими требованиями к узкому фюзеляжу, делают сверхзвуковые самолеты (SST) дорогостоящим видом коммерческих гражданских перевозок по сравнению с дозвуковыми. Например, Boeing 747 может перевозить более чем в три раза больше пассажиров, чем Concorde, потребляя при этом примерно такое же количество топлива. Тем не менее, расходы на топливо не составляют основную часть стоимости большинства авиабилетов на дозвуковые самолеты. Для трансатлантического бизнес-рынка, для которого использовались самолеты SST, Concorde оказался весьма успешным и мог поддерживать более высокую цену билета. Теперь, когда коммерческие SST прекратили полеты, стало очевидно, что Concorde приносил значительную прибыль British Airways. Следовательно, будущий SST может выиграть от использования двигателя с переменным циклом, в котором удельная тяга (и, следовательно, скорость струи и шум) низкая на взлете, но увеличивается во время сверхзвукового крейсерского полета. Переключение между этими режимами будет происходить на определенном этапе во время набора высоты и обратно во время снижения (для минимизации шума реактивной струи при заходе на посадку). Сложность заключается в разработке конфигурации двигателя с переменным циклом, отвечающей требованиям к малой площади поперечного сечения во время сверхзвукового крейсерского полета. Ранее считалось, что звуковой удар не представляет серьезной проблемы из-за больших высот полета, однако эксперименты середины 1960-х годов, такие как спорные испытания звукового удара в Оклахома-Сити и исследования североамериканского XB-70 Valkyrie ВВС США, опровергли это мнение (см. Sonic boom § Abatement). К 1964 году было неясно, будет ли выдаваться лицензия на эксплуатацию гражданских сверхзвуковых самолетов из-за этой проблемы. Неприятных ощущений от звукового удара можно избежать, дожидаясь, пока самолет достигнет большой высоты над водой, прежде чем развивать сверхзвуковую скорость; именно эту технику использовал Concorde. Однако это исключает возможность сверхзвукового полета над населенными районами. Сверхзвуковые самолеты имеют худшее соотношение подъемной силы к сопротивлению на дозвуковых скоростях по сравнению с дозвуковыми (если не используются такие технологии, как крылья изменяемой стреловидности), и, следовательно, потребляют больше топлива, что делает их использование экономически невыгодным на таких маршрутах. Concorde создавал перенапряжение в (133 дБА SPL). Перенапряжения выше (131 дБА SPL) часто вызывают жалобы. Если удастся снизить интенсивность звукового удара, то даже очень большие конструкции сверхзвуковых самолетов могут быть приемлемы для полетов над сушей. Исследования показывают, что изменения в конструкции носового обтекателя и хвостового оперения могут снизить интенсивность звукового удара до уровня, не вызывающего жалоб. В ходе первых разработок SST в 1960-х годах было предложено, что тщательная форма фюзеляжа самолета может уменьшить интенсивность ударных волн звукового удара, достигающих земли. Одна из конструкций привела к интерференции ударных волн, значительно уменьшив звуковой удар. В то время это было сложно проверить, но с тех пор возросшая вычислительная мощность систем автоматизированного проектирования значительно упростила эту задачу. В 2003 году был испытан демонстрационный самолет Shaped Sonic Boom Demonstration, который подтвердил обоснованность конструкции и продемонстрировал возможность уменьшить звуковой удар примерно вдвое. Даже удлинение самолета (без значительного увеличения веса) кажется снижающим интенсивность звукового удара (см. Sonic boom § Abatement). В области государственной политики, например, FAA запрещает коммерческим самолетам летать на сверхзвуковых скоростях над территорией, находящейся под суверенитетом Соединенных Штатов, из-за негативного воздействия звукового удара на людей и животных.

Higher fuel costs and lower passenger capacities due to the aerodynamic requirement for a narrow fuselage make SSTs an expensive form of commercial civil transportation compared with subsonic aircraft. For example, the Boeing 747 can carry more than three times as many passengers as Concorde while using approximately the same amount of fuel. Nevertheless, fuel costs are not the bulk of the price for most subsonic aircraft passenger tickets. For the transatlantic business market that SST aircraft were utilized for, Concorde was actually very successful, and was able to sustain a higher ticket price. Now that commercial SST aircraft have stopped flying, it has become clearer that Concorde made substantial profit for British Airways. Therefore, a future SST might well benefit from a variable cycle engine, where the specific thrust (and therefore jet velocity and noise) is low at take off, but is forced high during supersonic cruise. Transition between the two modes would occur at some point during the climb and back again during the descent (to minimize jet noise upon approach). The difficulty is devising a variable cycle engine configuration that meets the requirement for a low cross sectional area during supersonic cruise. The sonic boom was not thought to be a serious issue due to the high altitudes at which the planes flew, but experiments in the mid 1960s such as the controversial Oklahoma City sonic boom tests and studies of the USAF's North American XB 70 Valkyrie proved otherwise (see Sonic boom § Abatement). By 1964, whether civilian supersonic aircraft would be licensed was unclear, because of the problem. The annoyance of a sonic boom can be avoided by waiting until the aircraft is at high altitude over water before reaching supersonic speeds; this was the technique used by Concorde. However, it precludes supersonic flight over populated areas. Supersonic aircraft have poor lift/drag ratios at subsonic speeds as compared to subsonic aircraft (unless technologies such as variable sweep wings are employed), and hence burn more fuel, which results in their use being economically disadvantageous on such flight paths. Concorde had an overpressure of (133 dBA SPL). Overpressures over (131 dBA SPL) often cause complaints. If the intensity of the boom can be reduced, then this may make even very large designs of supersonic aircraft acceptable for overland flight. Research suggests that changes to the nose cone and tail can reduce the intensity of the sonic boom below that needed to cause complaints. During the original SST efforts in the 1960s, it was suggested that careful shaping of the fuselage of the aircraft could reduce the intensity of the sonic boom's shock waves that reach the ground. One design caused the shock waves to interfere with each other, greatly reducing the sonic boom. This was difficult to test at the time, but the increasing power of computer aided design has since made this considerably easier. In 2003, a Shaped Sonic Boom Demonstration aircraft was flown which proved the soundness of the design and demonstrated the capability of reducing the boom by about half. Even lengthening the vehicle (without significantly increasing the weight) would seem to reduce the boom intensity (see Sonic boom § Abatement). When it comes to public policy, for example, the FAA prohibits commercial airplanes from flying at supersonic speeds above sovereign land governed by the United States because of the negative impact the sonic boom brings to humans and animal populations below.

Переменные скорости

Аэродинамическая конструкция сверхзвукового самолета должна изменяться в зависимости от скорости для достижения оптимальной эффективности. Таким образом, сверхзвуковой самолет (SST) в идеале должен изменять свою форму в полете, чтобы поддерживать оптимальную производительность как на дозвуковых, так и на сверхзвуковых скоростях. Такая конструкция усложнит обслуживание, увеличит эксплуатационные расходы и вызовет опасения по поводу безопасности. На практике все сверхзвуковые транспортные самолеты использовали практически одну и ту же форму как для дозвукового, так и для сверхзвукового полета, что привело к компромиссу в эффективности, часто в ущерб характеристикам на малых скоростях. Например, у Concorde было очень высокое сопротивление (аэродинамическое качество около 4) на низкой скорости, но большую часть полета он выполнял на высокой скорости. Конструкторы Concorde потратили 5000 часов на оптимизацию формы самолета в аэродинамической трубе, чтобы максимизировать общую эффективность по всему маршруту полета. Boeing 2707 был оснащен крылом изменяемой стреловидности для повышения эффективности на малых скоростях, но дополнительное пространство, необходимое для этой функции, создало проблемы с вместимостью, которые оказались непреодолимыми. North American Aviation предложил необычный подход к этой проблеме с XB-70 Valkyrie. Понижая внешние панели крыла на высоких числах Маха, они смогли использовать эффект подъема от сжатия воздуха под самолетом. Это улучшило аэродинамическое качество примерно на 30%.

Температура кожи

При сверхзвуковых скоростях самолет адиабатически сжимает воздух перед собой. Повышенная температура воздуха нагревает корпус самолета. Дозвуковые самолеты обычно изготавливаются из алюминия. Однако алюминий, несмотря на свою легкость и прочность, не способен выдерживать температуры, значительно превышающие 127 °C; при температурах выше 127 °C алюминий постепенно теряет свойства, приобретенные в результате искусственного старения. Для самолетов, летающих на скорости 3 Маха, применяются такие материалы, как нержавеющая сталь (XB 70 Valkyrie, МиГ-25) или титан (SR 71, Сухой Т-4), что значительно увеличивает стоимость, поскольку свойства этих материалов усложняют процесс производства самолета. В 2017 году был разработан новый карбидокерамический материал для покрытия, способный выдерживать температуры, возникающие при скорости 5 Маха и выше, возможно, до 3000 °C.

Диапазон

Дальность полета сверхзвуковых самолетов можно оценить, используя уравнение дальности Бреге. Высокий удельный вес взлетной массы на пассажира затрудняет достижение хорошего показателя топливной доли. Эта проблема, в сочетании с низкими значениями коэффициента подъемной силы к сопротивлению на сверхзвуковых скоростях, существенно ограничивает дальность сверхзвуковых транспортных самолетов. Поскольку эксплуатация на дальних маршрутах оказалась нерентабельной, авиакомпании проявляли мало интереса к их приобретению.

Коммерческая целесообразность

Авиакомпании потенциально заинтересованы в очень быстрых самолетах, поскольку это позволяет им выполнять больше рейсов в день, обеспечивая более высокую отдачу от инвестиций. Кроме того, пассажиры обычно предпочитают более быстрые и короткие перелеты более медленным и длительным, поэтому эксплуатация более быстрых самолетов может дать авиакомпании конкурентное преимущество, вплоть до того, что многие клиенты готовы платить более высокие тарифы ради экономии времени и/или более быстрого прибытия. Однако высокий уровень шума Concorde вблизи аэропортов, проблемы с часовыми поясами и недостаточная скорость привели к тому, что в день можно было совершить только один рейс туда и обратно, поэтому дополнительная скорость не давала авиакомпании преимуществ, кроме как в качестве аргумента продаж для клиентов. Предлагаемые американские SST должны были летать со скоростью 3 Маха, отчасти по этой причине. Однако, учитывая время разгона и торможения, трансатлантический перелет на SST со скоростью 3 Маха был бы менее чем в три раза быстрее, чем перелет со скоростью 1 Маха. Поскольку SST создают ударные волны на сверхзвуковых скоростях, им редко разрешают летать сверхзвуком над сушей, и им приходится летать сверхзвуком над морем. Поскольку на дозвуковых скоростях они неэффективны по сравнению с дозвуковыми самолетами, дальность полета уменьшается, и сокращается количество маршрутов, по которым самолет может летать без посадок. Это также снижает привлекательность таких самолетов для большинства авиакомпаний. Сверхзвуковые самолеты потребляют больше топлива на одного пассажира, чем дозвуковые; это неизбежно повышает стоимость билета, при прочих равных условиях, а также делает эту стоимость более чувствительной к цене на нефть. (Это также делает сверхзвуковые полеты менее экологичными и устойчивыми, что является растущей проблемой для широкой общественности, включая авиапассажиров.) Инвестиции в исследования и разработки для создания нового SST можно рассматривать как попытку расширить границы скорости в авиационном транспорте. В целом, помимо стремления к новым технологическим достижениям, основной движущей силой таких усилий является конкурентное давление со стороны других видов транспорта. Конкуренция между различными поставщиками услуг в рамках одного вида транспорта обычно не приводит к таким технологическим инвестициям в увеличение скорости. Вместо этого поставщики услуг предпочитают конкурировать в качестве и стоимости услуг. Примером этого является высокоскоростная железная дорога. Скорость железнодорожного транспорта была значительно увеличена, чтобы он мог эффективно конкурировать с автомобильным и воздушным транспортом. Но этого удалось достичь не для того, чтобы различные железнодорожные компании конкурировали друг с другом. Этот фактор также снижает привлекательность SST для авиакомпаний, поскольку для перевозок на очень большие расстояния (в несколько тысяч километров) конкуренция между различными видами транспорта скорее напоминает скачки одного коня: авиационный транспорт не имеет значимых конкурентов. Конкуренция существует только между авиакомпаниями, и они предпочтут умеренно платить за снижение затрат и повышение качества обслуживания, чем платить гораздо больше за увеличение скорости. Кроме того, прибыльные компании обычно предпочитают бизнес-планы с низким уровнем риска и высокой вероятностью получения значительной прибыли, но дорогостоящая передовая программа исследований и разработок является рискованным предприятием, поскольку программа может провалиться по непредвиденным техническим причинам или столкнуться с такими значительными перерасходами средств, что вынудит компанию из-за ограниченности финансовых ресурсов отказаться от проекта до получения каких-либо коммерчески жизнеспособных технологий SST, что потенциально приведет к потере всех инвестиций.

Airlines potentially value very fast aircraft, because it enables the aircraft to make more flights per day, providing a higher return on investment. Also, passengers generally prefer faster, shorter duration trips to slower, longer duration trips, so operating faster aircraft can give an airline a competitive advantage, even to the extent that many customers will willingly pay higher fares for the benefit of saving time and/or arriving sooner. However, Concorde's high noise levels around airports, time zone issues, and insufficient speed meant that only a single return trip could be made per day, so the extra speed was not an advantage to the airline other than as a selling feature to its customers. The proposed American SSTs were intended to fly at Mach 3, partly for this reason. However, allowing for acceleration and deceleration time, a trans Atlantic trip on a Mach 3 SST would be less than three times as fast as a Mach 1 trip. Since SSTs produce sonic booms at supersonic speeds they are rarely permitted to fly supersonic over land, and must fly supersonic over sea instead. Since they are inefficient at subsonic speeds compared to subsonic aircraft, range is deteriorated and the number of routes that the aircraft can fly non stop is reduced. This also reduces the desirability of such aircraft for most airlines. Supersonic aircraft have higher per passenger fuel consumption than subsonic aircraft; this makes the ticket price necessarily higher, all other factors being equal, as well as making that price more sensitive to the price of oil. (It also makes supersonic flights less friendly to the environment and sustainability, two growing concerns of the general public, including air travelers.) Investing in research and development work to design a new SST can be considered as an effort to push the speed limit of air transport. Generally, other than an urge for new technological achievement, the major driving force for such an effort is competitive pressure from other modes of transport. Competition between different service providers within a mode of transport does not typically lead to such technological investments to increase the speed. Instead, the service providers prefer to compete in service quality and cost. An example of this phenomenon is high speed rail. The speed limit of rail transport had been pushed so hard to enable it to effectively compete with road and air transport. But this achievement was not done for different rail operating companies to compete among themselves. This phenomenon also reduces the airline desirability of SSTs, because, for very long distance transportation (a couple of thousand kilometers), competition between different modes of transport is rather like a single horse race: air transport does not have a significant competitor. The only competition is between the airline companies, and they would rather pay moderately to reduce cost and increase service quality than pay much more for a speed increase. Also, for profit companies generally prefer low risk business plans with high probabilities of appreciable profit, but an expensive leading edge technological research and development program is a high risk enterprise, as it is possible that the program will fail for unforeseeable technical reasons or will meet cost overruns so great as to force the company, due to financial resource limits, to abandon the effort before it yields any marketable SST technology, causing potentially all investment to be lost.

Влияние на окружающую среду

По оценкам Международного совета по чистому транспорту (МКЧТ), сверхзвуковой самолет (ССТ) будет потреблять в 5-7 раз больше топлива на одного пассажира. МКЧТ показывает, что сверхзвуковой рейс из Нью-Йорка в Лондон будет потреблять более чем в два раза больше топлива на пассажира, чем в субзвуковом бизнес-классе, в шесть раз больше, чем в эконом-классе, и в три раза больше, чем субзвуковой бизнес-класс на маршруте из Лос-Анджелеса в Сидней. Конструкторы могут либо соответствовать существующим экологическим стандартам с помощью передовых технологий, либо лоббировать политиков для установления новых стандартов для ССТ. Если бы в 2035 году эксплуатировалось 2000 ССТ, в 160 аэропортах выполнялось бы 5000 рейсов в день, и флот ССТ выбрасывал бы около 96 миллионов метрических тонн CO₂ в год (что сопоставимо с общими выбросами American Airlines, Delta и Southwest Airlines в 2017 году), от 1,6 до 2,4 гигатонн CO₂ за 25 лет эксплуатации – пятая часть международного бюджета выбросов углерода для авиации, если авиация сохранит свою долю выбросов для удержания глобального потепления в пределах 1,5 °C. Площадь, подверженная шумовому воздействию вокруг аэропортов, может удвоиться по сравнению с существующими дозвуковыми самолетами аналогичного размера, при этом в Дубае и Лондоне Хитроу будет выполняться более 300 операций в день, а в Лос-Анджелесе, Сингапуре, Сан-Франциско, Нью-Йорке JFK, Франкфурте и Бангкоке – более 100. Частые ударные волны будут слышны в Канаде, Германии, Ираке, Ирландии, Израиле, Румынии, Турции и некоторых частях Соединенных Штатов, до 150-200 в день, то есть примерно раз в пять минут.

Завершенные проекты

21 августа 1961 года самолет Douglas DC-8-43 (регистрационный номер N9604Z) превысил скорость Маха 1 в контролируемом пикировании во время испытательного полета на авиабазе Эдвардс. Экипаж составляли Уильям Магрудер (пилот), Пол Паттен (второй пилот), Джозеф Томич (бортинженер) и Ричард Х. Эдвардс (инженер-испытатель в полете). Это был первый сверхзвуковой полет гражданского авиалайнера. С момента прекращения эксплуатации Concorde появилось несколько новых концепций. По данным Aviation Week, рынок сверхзвуковых авиалайнеров стоимостью 200 миллионов долларов может составить 1300 единиц в течение 10 лет, что эквивалентно 260 миллиардам долларов. Разработка и сертификация, вероятно, потребуют инвестиций в размере 4 миллиардов долларов.

Предыдущие концепции

В ноябре 2003 года EADS, материнская компания Airbus, объявила о рассмотрении возможности сотрудничества с японскими компаниями для разработки более крупной и быстрой замены Concorde. В октябре 2005 года JAXA, Японское агентство аэрокосмических исследований, провело аэродинамические испытания масштабной модели авиалайнера, рассчитанного на перевозку 300 пассажиров на скорости 2 Маха (Next Generation Supersonic Transport, NEXST, позднее Zero Emission Hyper Sonic Transport). В случае реализации коммерческого проекта, ожидалось, что он поступит в эксплуатацию примерно в 2020–2025 годах. В мае 2008 года сообщалось, что Aerion Corporation получила предварительные заказы на свои сверхзвуковые бизнес-джеты Aerion SBJ на сумму 3 миллиарда долларов. В конце 2010 года проект продолжился испытательным полетом секции крыла. Aerion AS2 был предложен как 12-местный трехдвигательный самолет, с дальностью полета на скорости 1,4 Маха над водой или 0,95 Маха над сушей, хотя заявлялось о возможности полета на скорости 1,1 Маха без образования ударной волны. При поддержке Airbus и с 20 предварительными заказами от Flexjet, сроки первых поставок были перенесены с 2023 года на два года после того, как в мае 2017 года GE Aviation была выбрана для совместного исследования двигателей. В мае 2021 года компания объявила о прекращении деятельности в связи с невозможностью привлечения капитала. SAI Quiet Supersonic Transport – это 12-местный проект от Lockheed Martin, который должен крейсировать на скорости 1,6 Маха, создавая звуковой удар, всего на 1% сильнее, чем у Concorde. Также были предложены сверхзвуковые самолеты Туполев Ту-444 или Gulfstream X-54.

2016 настоящее время

В марте 2016 года компания Boom Technology сообщила, что находится на стадии разработки сверхзвукового самолета на 40 пассажиров, способного летать на скорости 1,7 Маха, утверждая, что результаты компьютерного моделирования показывают, что он будет тише и на 30% эффективнее, чем Concorde, и сможет долететь из Лос-Анджелеса в Сидней за 6 часов. Планируется ввод в эксплуатацию в 2029 году. Для обеспечения экономической целесообразности, исследования NASA с 2006 года были сосредоточены на снижении силы звукового удара, чтобы разрешить сверхзвуковые полеты над сушей. Команда разработчиков возглавляется Lockheed Martin Aeronautics. На авиасалоне МАКС 2017 года в Москве ЦАГИ представил масштабную модель своего сверхзвукового бизнес-джета / коммерческого самолета, который должен создавать слабый звуковой удар, позволяющий осуществлять сверхзвуковые полеты над сушей, и оптимизирован для крейсерской скорости и дальности. Снижение уровня шума в аэропортах и силы звукового удара достигается за счет применения технологии формирования ударной волны; интегрированной силовой установки с низким уровнем шума; сверхзвукового естественного ламинарного обтекания крыла; и системы внешнего обзора кабины пилотов (XVS). Длина конструкции 68,58 м, что значительно больше, чем у Concorde, с носовой частью длиной почти 21,34 м и кабиной длиной 23,77 м. Стреловидное дельта-крыло имеет размах 22,25 м, что немного меньше, чем у Concorde. В 2019 году была основана компания Exosonic, Inc. с целью разработки сверхзвукового самолета на 70 пассажиров, способного летать на скорости 1,8 Маха. Компания планирует коммерческое внедрение самолета в 2030-х годах. В апреле 2021 года Exosonic получила контракт на разработку сверхзвукового самолета, который потенциально может быть использован в качестве Air Force One. В августе 2020 года Virgin Galactic совместно с Rolls Royce представили концепцию двухдвигательного самолета с дельта-крылом, способного развивать скорость Mach 3 и перевозить до 19 пассажиров. NASA сотрудничает с двумя командами под руководством Boeing и Northrop Grumman в разработке концепции авиалайнера, способного развивать скорость 4 Маха. В апреле 2024 года Boom получила лицензию FAA на проведение испытаний своего XB 1 на скоростях 1 Маха и выше в Black Mountain Supersonic Corridor, расположенном в Мохаве, Калифорния.

Гиперзвуковая транспортировка

В то время как обычные турбо- и прямоточные двигатели могут оставаться достаточно эффективными до 5,5 Маха, иногда обсуждаются идеи для сверхвысокоскоростных полетов выше 6 Маха, с целью сокращения времени в пути до одного-двух часов в любую точку мира. Эти проекты транспортных средств, как правило, используют ракетные или гиперзвуковые прямоточные двигатели; также предлагались импульсные детонационные двигатели. Реализация таких полетов сопряжена с многочисленными техническими и экономическими трудностями. Ракетные двигатели, хотя и технически осуществимы (как в баллистических, так и в полубаллистических транспортных средствах с крыльями), потребуют огромного количества топлива и будут наиболее эффективны на скоростях от 8 Махов до орбитальных. Ракеты наиболее эффективно конкурируют с воздушно-реактивными двигателями по стоимости на очень больших расстояниях; однако, даже для полетов на противоположные концы Земли затраты будут лишь незначительно ниже, чем при орбитальном запуске. На Парижском авиасалоне в июне 2011 года компания EADS представила концепцию ZEHST, вызвавшую интерес у японских специалистов. Немецкий SpaceLiner – это разрабатываемый проект суборбитального гиперзвукового пассажирского космического самолета с крыльями, находящийся на предварительной стадии разработки. Двигатели с предварительным охлаждением – это реактивные двигатели с теплообменником на входе, который охлаждает воздух на очень высоких скоростях. Эти двигатели могут быть практичными и эффективными до 5,5 Маха, и эта область активно исследуется в Европе и Японии. Британская компания Reaction Engines Limited, получившая 50% финансирования от ЕС, участвовала в исследовательской программе LAPCAT, в рамках которой изучался проект водородного самолета A2, рассчитанного на перевозку 300 пассажиров и потенциально способного выполнять беспосадочные перелеты со скоростью более 5 Махов из Брюсселя в Сидней за 4,6 часа. Последующая исследовательская работа LAPCAT II началась в 2008 году и должна была продлиться четыре года. STRATOFLY MR3 – это исследовательская программа ЕС (Германский аэрокосмический центр, ONERA и университеты), направленная на разработку пассажирского авиалайнера на криогенном топливе, рассчитанного на 300 пассажиров и способного летать со скоростью около 10 000 км/ч (8 Махов) на высоте более 30 км. Компании Destinus, Hermeus и Venus Aerospace разрабатывают гиперзвуковые пассажирские самолеты. На конференции AIAA 2018 года компания Boeing представила пассажирский авиалайнер. Крейсерская скорость увеличивает риск разгерметизации.

While conventional turbo and ramjet engines are able to remain reasonably efficient up to Mach 5.5, some ideas for very high speed flight above Mach 6 are also sometimes discussed, with the aim of reducing travel times down to one or two hours anywhere in the world. These vehicle proposals very typically either use rocket or scramjet engines; pulse detonation engines have also been proposed. There are many difficulties with such flight, both technical and economic. Rocket engined vehicles, while technically practical (either as ballistic transports or as semiballistic transports using wings), would use a very large amount of propellant and operate best at speeds between about Mach 8 and orbital speeds. Rockets compete best with air breathing jet engines on cost at very long range; however, even for antipodal travel, costs would be only somewhat lower than orbital launch costs. At the June 2011 Paris Air Show, EADS unveiled its ZEHST concept, cruising at at and attracting Japanese interest. The German SpaceLiner is a suborbital hypersonic winged passenger spaceplane project under preliminary development. Precooled jet engines are jet engines with a heat exchanger at the inlet that cools the air at very high speeds. These engines may be practical and efficient at up to about Mach 5.5, and this is an area of research in Europe and Japan. The British company Reaction Engines Limited, with 50% EU money, has been engaged in a research programme called LAPCAT, which examined a design for a hydrogen fueled plane carrying 300 passengers called the A2, potentially capable of flying at Mach 5+ nonstop from Brussels to Sydney in 4.6 hours. The follow on research effort, LAPCAT II began in 2008 and was to last four years. STRATOFLY MR3 is an EU research program (German Aerospace Center, ONERA and universities) with the goal of developing a cryogenic fuel 300 passenger airliner capable to fly at about 10,000 km/h (Mach 8) above 30 km of altitude. Destinus, Hermeus, and Venus Aerospace are developing hypersonic passenger aircraft. Boeing unveiled at the AIAA 2018 conference a passenger airliner.<! Cruising at makes depressurization a higher risk.<!