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Você provavelmente já deve ter visto demonstrações de caças quebrando a barreira do som. Esse fenômeno impressionante pode ser visto em inúmeros vídeos espalhados pela internet, mas com frequência é apresentado às pessoas em eventos públicos e solenidades de alguns países. Mas o que é o voo supersônico e o que significa quebrar a barreira do som? Como funciona esse efeito capaz de produzir um som tão potente que consegue quebrar vidros, rachar paredes e fazer as pessoas pensarem que estão presenciando um terremoto? Entenda o conceito por trás desse fenômeno incrível e como funcionam os aviões supersônicos. A propagação do som Como sabemos, o som viaja como uma onda usando o ar como meio de propagação. O conceito parece abstrato, mas uma analogia facilita a compreensão: ao jogarmos uma pedra em um lago, a onda circular produzida pelo impacto é exatamente o que acontece com o som ao viajar pelo ar. Se atirarmos várias pedras no mesmo ponto em intervalos regulares, formaremos ondas concêntricas que se expandem em uma velocidade constante. É isso que acontece com um emissor de som, como o avião e seus motores. A velocidade de propagação dessas ondas é o que é chamado de velocidade do som. Barreira de som Ao nível do mar, em condições de atmosfera padrão, esta velocidade é de 1.226 km/h – ou 340 m/s, medida que também é bastante utilizada – e diminui com a queda da temperatura do ar. Levando em conta esse conceito, ficou convencionado que, quando um objeto – como um avião – se desloca a uma velocidade igual à do som, ele está voando a "Mach 1". Essa unidade é uma homenagem ao físico austríaco Ernest Mach, que foi o primeiro a conseguir medir a velocidade de propagação do som no ar. O "Mach 1", o "Mach 2", o "Mach 3", o "Mach 4" e o "Mach 5" (6.130 km/h) nada mais são do que múltiplos da velocidade do som. Acima desse valor, podemos dizer que um objeto atingiu uma velocidade hipersônica, o que só foi possível com alguns caças e aeronaves civis e militares bem específicas. Quando um objeto qualquer se desloca na atmosfera, ele comprime o ar a sua volta, especialmente aquele que se encontra à sua frente. Assim, são criadas ondas de pressão da mesma maneira que uma pedra que foi atirada em um lago. Se o avião voa a uma velocidade abaixo da do som, as ondas de pressão viajam mais rápido, espalhando-se para todos os lados, inclusive à frente do avião. Assim, o som vai sempre à frente, como no item 1 da figura abaixo. Porém, se o avião acelerar para uma velocidade igual à do som – o tal Mach 1 –, ou seja, da velocidade de deslocamento de suas ondas de pressão, ele estará acompanhando e comprimindo o ar à sua frente (o seu próprio som) com a mesma velocidade de sua propagação – item 2 acima. O resultado disso é um acúmulo de ondas no nariz do avião – item 4 –, ou aquela "camada de ar branca" que se forma à frente do objeto. Caso o objeto persista com essa velocidade exata por algum tempo, seria formada à sua frente uma verdadeira muralha de ar, pois todas as ondas criadas ainda continuariam no mesmo lugar em relação ao avião. Esse é o fenômeno batizado de "Barreira Sônica". Quebrando a barreira Se o avião em questão continuar acelerando, ultrapassando a barreira do som, ele estará deixando para trás as ondas de pressão que vai produzindo – o item 3 na figura anterior. Contudo, o objeto que estiver viajando no ar só poderá atingir velocidade supersônicas se, entre outros motivos, sua aceleração permitir uma passagem rápida pela velocidade de Mach 1, evitando a formação da Barreira Sônica. Quando o ar em fluxo supersônico é comprimido, sua pressão e densidade aumentam, formando uma onda de choque. Em voo supersônico – com velocidades acima de Mach 1 –, o avião produz inúmeras dessas ondas, sendo que as mais intensas se originam no nariz e nas partes dianteiras e posterior das asas, além da parte terminal da fuselagem. Mas e aquele barulho ensurdecedor? Essas ondas de choque produzidas quando o avião ultrapassa o Mach 1 são as responsáveis por produzir o conhecido estampido desse fenômeno. Esse barulho ensurdecedor é chamado de "estrondo sônico" e sua intensidade dependem de vários fatores, tais como dimensões do objeto, forma e velocidade de voo e altitude. O mais interessante é saber que essas ondas de choque geradas pelo avião em voo supersônico atingirão o solo depois de sua passagem, já que o objeto é mais veloz. Portanto, uma pessoa que está no solo verá o objeto passar sem escutar ruído algum, até que o som finalmente alcance o ouvido dela. Ou seja: o avião passa antes de seu próprio som. Quebrando coisas O estrondo sônico, em algumas ocasiões, pode ser forte o suficiente para produzir danos materiais no solo, como quebrar vidros ou mesmo produzir rachaduras em paredes, muros e outros estragos. Por conta disso, as autoridades limitam a operação de voos em velocidades supersônicas sobre os continentes. Mas não foi isso que aconteceu no vídeo acima, em que o voo rasante dos caças da Força Aérea Brasileira na Esplanada dos Ministérios, em Brasília, destruiu quase todos os vidros da fachada do Supremo Tribunal Federal. O fail aconteceu em 2012, durante a troca da bandeira que acontece uma vez por mês na praça dos três poderes. O prejuízo, no final da história, ficou por conta da FAB. Fonte: https://www.tecmundo.com.br/ciencia/94825-entenda-barreira-som-funcionam-avioes-supersonicos.htm

O estrondo sônico foi virtualmente eliminado alterando a aerodinâmica do X-59. Mas ainda será apenas um avião de teste. [Imagem: Lockheed Martin] X-59 A NASA revelou imagens que mostram estar tudo pronto para os primeiros voos de teste do avião supersônico experimental X-59, projetado para não emitir o estrondo sônico ao superar a velocidade do som. O objetivo do protótipo é demonstrar as tecnologias que viabilizem um jato de passageiros que possa atingir velocidades supersônicas sobre a terra, ao contrário do Concorde, que só podia superar a velocidade do som sobre o mar por causa da explosão sônica - ou boom sônico -, que poderia destruir janelas e causar outros acidentes. Nos testes, que estavam inicialmente previstos para o início deste ano, o avião voará sobre várias comunidades para coletar dados sobre as respostas humanas ao som gerado durante o voo supersônico. Esses dados serão então enviados para os órgãos de regulamentação internacionais para possivelmente permitir o voo supersônico comercial sobre a terra. O X-59 deverá atingir Mach 1,42 (1.508 km/h) voando a uma altitude de 16.765 metros, muito acima dos cerca de 10 km típicos dos aviões subsônicos atuais - quanto maior a altitude, menor é o atrito com o ar atmosférico, que se torna menos rarefeito, facilitando alcançar velocidades mais altas consumindo menos combustível. As estimativas são de que um voo entre Londres e Nova Iorque, que hoje leva 5,5 horas, passe a ser feito em 2,5 horas. Agora que saiu da linha de montagem e já está no hangar junto à pista de decolagem, a expectativa é que a agenda de voos de teste seja cumprida até o final deste ano. Antes de ir para a cabeceira da pista, contudo, a equipe realizará todos os testes de solo para garantir que a aeronave esteja segura para voar. O Overture já nascerá como um avião de passageiros pronto para entrar em serviço. [Imagem: Boom Supersonic] Overture A empresa Boom Supersonic anunciou avanços significativos no Overture, que pretende se tornar o avião de passageiros mais rápido do mundo, incluindo o atingimento de metas para seu motor Symphony. O Overture voará com o dobro da velocidade dos aviões atuais e foi projetado para funcionar com combustível de aviação 100% sustentável. Além de anunciar já ter encomendas preliminares de 130 aeronaves, a empresa anunciou acordos de fornecedores estruturais com a Aernnova, para as asas do Overture, Leonardo, para a fuselagem e caixa da asa e Aciturri para a empenagem. Isso amplia a lista de fornecedores, que a empresa afirmou deverá estar completa até o final deste ano, garantindo fabricantes para todas as partes do avião supersônico, incluindo aviônicos, controles de voo, hidráulica, sistemas de combustível e trem de pouso. A empresa também revelou pela primeira vez a configuração completa dos sistemas do Overture, à medida que o programa da aeronave avança para a produção. O principal detalhe é a confirmação de que toda a aeroestrutura será feita de materiais compósitos. A empresa anunciou agora todos os detalhes dos componentes e a maior parte dos fornecedores. [Imagem: Boom Supersonic] Orgulhosos Entre os principais sistemas detalhados pela empresa, há um destaque para o de combustível, que já garante controle do centro de gravidade durante as operações subsônicas e supersônicas e compatibilidade com combustível de aviação sustentável. Sistemas hidráulicos redundantes triplos garantem confiabilidade no fornecimento de energia para os controles de voo e sistemas mecânicos, e o trem de pouso do Overture é compatível com pistas de aeroportos internacionais, garantindo decolagem e pouso em mais de 600 rotas ao redor do mundo. "Estamos incrivelmente orgulhosos do progresso com o Overture e o Symphony feitos por nossa equipe global de parceiros e fornecedores, que continuam a operar em um ritmo acelerado em direção ao futuro do voo supersônico sustentável," disse Blake Scholl, fundador da empresa. Fonte: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=conheca-dois-avioes-supersonicos-mais-proximos-decolagem&id=010170230710