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Pré-encomendas crescem para o XB-1 ao romper a barreira do som no teste mais recente

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Renascimento Supersônico

Desde o início das viagens aéreas, o setor sempre buscou formas de transportar mais pessoas com maior rapidez e/ou menor custo. Quando o voo supersônico foi inventado, pouco depois da Segunda Guerra Mundial, esperava-se que ele dominasse progressivamente o setor, ao menos nas rotas de longa distância, nas quais a velocidade adicional proporcionaria uma experiência muito superior aos passageiros.

No entanto, isso não aconteceu. Embora os aviões supersônicos sejam muito importantes no meio militar, os voos civis continuam sendo, até hoje, majoritariamente subsônicos, e as viagens intercontinentais levam mais de meio dia.

Isso se deveu a uma combinação de fatores, desde os custos excessivos até a dificuldade de lidar com estrondos sônicos sobre áreas povoadas. Como resultado, o último voo supersônico civil ocorreu em 2003.

Isso pode mudar, pois uma nova empresa, apropriadamente chamada Boom Supersonic, acaba de realizar seu primeiro voo supersônico durante um teste. As encomendas do avião supersônico já estão se acumulando antes mesmo de sua comercialização.

Voo Supersônico

O termo supersônico significa que um objeto se move mais rápido do que a velocidade do som. Isso cria uma situação em que o avião voa mais rápido do que o ruído que produz. O ruído, ou ar comprimido, acumula-se até gerar uma onda de choque, o chamado estrondo sônico.

Como a pressão do ar é muito maior nessas velocidades, o voo supersônico precisa enfrentar um conjunto de problemas que não ocorre em velocidades subsônicas:

  • Calor excessivo causado pelo atrito com o ar. Isso exige materiais mais resistentes, como titânio ou aço inoxidável, em vez da liga de alumínio normalmente utilizada.
    • Por exemplo, algumas partes do jato Lockheed SR-71 Blackbird, que voava a Mach 3,1, podiam superar 315 °C.
  • A maior resistência do ar também aumenta a energia necessária e o consumo de combustível.
  • A necessidade de gerar sustentação suficiente em baixas velocidades, mas pouco arrasto em altas velocidades, muitas vezes leva os engenheiros a preferir uma geometria variável para as asas ou outras partes do avião, aumentando a complexidade do projeto.
  • São necessários tipos especiais de motor, como os turbofans, para atingir velocidades supersônicas sem usar um motor de foguete.

Voos Civis Supersônicos

Os avanços nos motores turbofan e no voo supersônico levaram ao desenvolvimento de dois aviões supersônicos para o transporte de passageiros: o soviético Tupolev Tu-144, em 1968, e o anglo-francês Concorde, em 1969.

Problemas de confiabilidade, questões técnicas não resolvidas e a falta de demanda na economia soviética, onde o avião faria apenas uma rota por semana, condenaram cedo as perspectivas comerciais do Tu-144. O Concorde teve uma trajetória mais bem-sucedida.

Apesar das intensas disputas políticas em torno do avião, que inicialmente foi proibido de voar para Nova York, o Concorde entrou nas frotas da British Airways e da Air France. Concentrou-se com sucesso nos voos transatlânticos e atraiu muitos passageiros a negócios interessados em uma experiência mais rápida e sofisticada.

O Concorde também precisou enfrentar uma série de preocupações sobre o voo supersônico. Durante alguns anos, por exemplo, acreditou-se erroneamente que um número excessivo de aviões supersônicos poderia danificar a camada de ozônio. O uso de velocidade supersônica sobre áreas habitadas também era proibido, tornando o voo transatlântico a única opção viável para aproveitar essa velocidade durante a maior parte da viagem.

Devido à sua menor capacidade, relacionada ao perfil aerodinâmico muito alongado, o Concorde podia transportar apenas um terço dos passageiros de um avião subsônico equivalente. Isso resultava em consumo de combustível três vezes maior por passageiro.

Consequentemente, as passagens do Concorde eram sempre relativamente caras, limitando o tamanho total do mercado. Ainda assim, o avião acabou se mostrando lucrativo, pelo menos para a British Airways.

Porém, um acidente dramático em julho de 2000, pouco depois da decolagem, matou todas as 109 pessoas a bordo e levou à suspensão das operações do avião.

Seu último voo ocorreu em 2003, em parte por causa do acidente e em parte porque ele nunca conseguiu deixar de ser um produto de nicho. Isso decepcionou seus projetistas, que esperavam que o Concorde se tornasse o futuro das viagens aéreas.

Boom Supersonic

Desde o último voo do Concorde, o sonho de tornar o voo supersônico uma opção amplamente utilizada permaneceu vivo apenas na mente de engenheiros ambiciosos.

Em 2016, a Boom Supersonic chamou atenção ao anunciar que estava desenvolvendo um jato supersônico para 40 passageiros. A empresa foi fundada em 2014 e, desde então, captou um total de US$ 150 milhões.

A Boom desenvolve um demonstrador de tecnologia para testar seu motor supersônico projetado e fabricado internamente. Ao mesmo tempo, trabalha no avião de passageiros Overture e em sua capacidade de produção nos Estados Unidos.

As Alegações da Boom Supersonic

A Boom afirma que, graças aos avanços da engenharia e à melhor compreensão da aerodinâmica, consegue atenuar o estrondo sônico produzido por seu avião. Mesmo assim, a velocidade supersônica deverá ser usada somente sobre o oceano aberto.

O futuro avião da Boom também deverá ser 30% mais eficiente do que o Concorde e capaz de voar de Los Angeles a Sydney em seis horas.

O primeiro avião deve entrar em serviço comercial em 2029, com velocidade máxima de Mach 1,7, ou 1,7 vez a velocidade do som.

Pode Funcionar?

Em termos gerais, o que poderia permitir que a Boom tivesse sucesso onde Tupolev e Concorde foram limitados pela tecnologia de sua época?

Os aviões supersônicos anteriores usavam alumínio em vez de materiais mais avançados, pois seus projetos remontavam à década de 1960. A tecnologia dos motores e as técnicas de fabricação também avançaram muito nos últimos 60 anos.

Outro fator é que a empresa parece ter seguido o exemplo da SpaceX ao priorizar a integração vertical e projetar tudo do zero, a partir de princípios fundamentais, como explicou o fundador Blake Scholl.

Marco de 2025 da Boom

Em janeiro de 2025, a plataforma de testes XB-1 da Boom tornou-se o primeiro jato supersônico civil fabricado nos Estados Unidos a romper a barreira do som, atingindo Mach 1,122. Ela repetiu o feito três vezes consecutivas sobre o deserto de Mojave.

A aeronave é movida por três turbojatos General Electric (GE.TO ) J-85-15 e foi pilotada por Tristan “Geppetto” Brandenburg. Formado pela Escola de Pilotos de Teste da Marinha dos Estados Unidos e adversário TOPGUN, ele acumula 2.500 horas de voo em 30 aeronaves diferentes e mais de 200 pousos com cabo de retenção em porta-aviões.

A etapa seguinte ao demonstrador XB-1 é ampliar a tecnologia para o avião supersônico de passageiros Overture.

Overture

O Overture deverá voar a Mach 1,7, em altitude de cruzeiro de 60 mil pés. No total, será 20% mais rápido do que aviões convencionais sobre a terra e duas vezes mais rápido sobre a água. Poderá transportar de 64 a 80 passageiros, com alcance de 4.888 milhas (7.867 quilômetros).

O Overture terá quatro motores, o que ajudará a reduzir o tamanho e o peso de cada um. Isso também diminuirá a exigência de empuxo de cada motor, reduzindo o nível geral de ruído da aeronave.

O Overture utilizará o primeiro sistema automatizado de redução de ruído do mundo, para que suas decolagens se confundam com as das frotas atuais de longa distância.

O formato de asa de gaivota também contribuirá para reduzir o ruído e será mais eficiente em velocidades subsônicas do que a tradicional asa delta preferida pelos aviões supersônicos militares.

Assim como o XB-1, o corpo do Overture será inteiramente construído em compósito de fibra de carbono. Esse material se expande e contrai muito menos do que o metal em condições supersônicas, resolvendo muitos dos problemas enfrentados pela geração anterior de aviões supersônicos. Também é mais leve, o que melhora a eficiência de combustível.

A empresa estima que poderá operar mais de 600 rotas lucrativas em todo o mundo.

A Boom já garantiu 130 encomendas e pré-encomendas do Overture de companhias aéreas globais, incluindo American Airlines (AAL ), United e Japan Airlines.

Produção

A superfábrica do Overture, inaugurada em junho de 2024 após apenas 17 meses de construção, pretende produzir 33 aeronaves por ano. Uma segunda linha de montagem planejada dobrará a produção para 66 aeronaves anuais.

O programa de produção da Boom deverá acrescentar pelo menos US$ 32,3 bilhões à economia da Carolina do Norte ao longo de 20 anos e criar mais de 2.400 empregos.

A fábrica deverá receber a certificação LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) e ser 40% mais eficiente em energia do que instalações semelhantes. Isso será alcançado com materiais que reduzem o calor urbano, iluminação LED de alta eficiência e conservação de água.

No conjunto, a produção e a operação do Overture buscam emissões líquidas zero de carbono. O plano prevê operar com combustível sustentável de aviação (SAF) 100% e dar forte ênfase à reutilização de ferramentas e à reciclagem de componentes na fábrica.

A manufatura aditiva, ou impressão 3D, também será parte fundamental do processo de fabricação, inclusive na produção dos motores.

Symphony

Embora o teste do XB-1 tenha usado motores da GE, o Overture utilizará o motor Symphony desenvolvido pela própria empresa.

O ventilador de 72 polegadas produzirá 35 mil libras de empuxo. Em comparação com outros motores, deverá operar com custo 10% menor e permanecer 25% mais tempo instalado na asa antes de precisar de manutenção, além de ser fabricado por impressão 3D.

Cada motor recebe ar por uma entrada axissimétrica de alta eficiência. Essas entradas oferecem uniformidade de pressão excepcional, permitindo que os motores operem com fluxo de ar subsônico enquanto a aeronave viaja em velocidade supersônica.

Parceiros Industriais

Alguns aspectos do motor estão sendo desenvolvidos por engenheiros da FTT que trabalharam no projeto dos motores dos F-22 e F-35. A FTT faz parte da empresa aeroespacial e de defesa Kratos (KTOS ).

“Eles conseguem chegar a um projeto de menor custo, com melhor desempenho de manutenção e eficiência de combustível muito superior. Além disso, conseguem concluí-lo dentro do cronograma que permite à Boom atingir os marcos já estabelecidos.”

Liz Stein – ex-engenheira de aerodinâmica da FTT e atual investidora em tecnologia avançada

A Standard Aero (SARO ) será parceira da Boom na manutenção e assistência técnica dos motores.

“Estamos entusiasmados em trabalhar com a Boom como sua parceira estratégica de MRO de motores e com a oportunidade de contribuir para o futuro promissor da empresa, garantindo que suas aeronaves recebam os melhores serviços de manutenção, reparo e revisão de motores do setor.”

Russell Ford – Presidente e CEO da Standard Aero.

A Colibrium Additive, subsidiária da GE Aerospace (GE ), fornecerá à Boom serviços de impressão 3D e consultoria de projeto para a produção do motor.

A ATI (ATI ) fornecerá materiais avançados para altas temperaturas destinados aos estágios integrados de pás e discos do compressor de alta pressão do Symphony e ao disco da turbina.

Outras Inovações Tecnológicas

Um problema não resolvido da geração anterior de aviões supersônicos comerciais era o nariz muito comprido necessário para uma boa aerodinâmica em velocidade supersônica. Isso prejudicava bastante a visibilidade durante o pouso e a decolagem.

O Concorde havia “resolvido” o problema com um nariz de geometria variável, que se mostrou muito complexo de manter e ainda acrescentava peso.

A Boom adotou, em vez disso, um sistema de visão de realidade aumentada em um dispositivo usado na cabeça e na tela principal de voo do piloto. Dessa forma, reinventou a cabine e aproveitou a suíte de aviônicos Honeywell Anthem (HON ).

A cabine do Overture também incluirá comandos laterais com retorno de força, uma novidade em aviões comerciais, telas sensíveis ao toque de 17 polegadas em alta definição e atualizações contínuas de software sem fio.

Um Mercado em Melhoria

Além da nova tecnologia, outra diferença em relação ao Concorde é que o mercado de voos supersônicos também mudou radicalmente.

O mundo está muito mais globalizado, e há mais rotas supersônicas potencialmente lucrativas do que apenas Londres–Nova York, por exemplo sobre o Ártico, o Oceano Pacífico e a Ásia.

Alguns dados sustentam essa perspectiva:

  • 97% dos passageiros premium do mundo têm interesse em voos supersônicos para viagens internacionais de longa distância.
  • Eles estão dispostos a pagar 55% a mais do que uma passagem subsônica de classe executiva por uma viagem supersônica.
  • 87% estariam dispostos a trocar sua companhia aérea preferida para ter acesso a viagens supersônicas.
  • 64% dos influenciadores de decisões de viagens corporativas já haviam conversado com companhias aéreas sobre voos supersônicos.

Concorrentes

A Boom não está sozinha na corrida para criar o primeiro avião supersônico de passageiros do século XXI, embora tenha conquistado vantagem com o voo do XB-1. Entre os concorrentes mais sérios estão:

Voos Hipersônicos

Se o voo supersônico parece promissor, o que dizer do hipersônico? Esses voos seriam tão rápidos que poderiam levar passageiros de Nova York a Paris em menos de 90 minutos.

Esse é o caminho seguido pela Hermeus e por seu futuro avião de passageiros Halcyon, projetado para atingir Mach 5.

Fonte: Hermeus

A empresa também projeta uma aeronave hipersônica não tripulada para a Força Aérea dos Estados Unidos, a Dark Horse. Os dois aviões serão movidos pelo motor Chimera da empresa, que será testado na aeronave experimental Quarter Horse.

A tecnologia hipersônica depende de motores diferentes daqueles usados em aviões subsônicos ou supersônicos convencionais, normalmente de configuração ramjet.

Fonte: Tech Brief

Outra tecnologia capaz de atingir velocidades hipersônicas é o motor de detonação, que utiliza explosões em vez de combustão convencional para gerar empuxo.

Recentemente, um ramjet de detonação ainda mais avançado, o Ram-Rotor Detonation Engine (RRDE), foi testado em simulação por cientistas chineses e poderá entrar em breve na fase de protótipo.

No conjunto, embora seja uma tecnologia menos comprovada, o voo hipersônico pode ser o próximo passo e superar até mesmo as promessas dos voos comerciais supersônicos.

Empresa de Motores Supersônicos

GE Aerospace

General Electric Company (GE +0.27%)

A Boom Supersonic ainda é uma empresa privada, mas os investidores podem comprar ações dos principais fabricantes de motores subsônicos e supersônicos, segmento liderado pela GE Aerospace.

A General Electric Aerospace surgiu da divisão do conglomerado GE em três partes, em 2024: GE Aerospace, GE HealthCare (GEHC -0,89%) e GE Vernova (GEV ) no setor de energia (GEV -3%).

A medida foi tomada para redirecionar a empresa às suas competências centrais, após várias décadas de financeirização que acabaram produzindo um efeito líquido negativo.

A empresa é uma fornecedora central do setor aeronáutico. Cerca de três bilhões de pessoas viajam todos os anos usando tecnologia da GE Aerospace, e aproximadamente 900 mil pessoas estão, a qualquer momento, em aeronaves equipadas com motores GE, o equivalente a três de cada quatro voos comerciais. Essa posição foi construída com uma série de motores para aeronaves de todos os tamanhos e aplicações.

No longo prazo, espera-se que essa linha de motores seja substituída por uma nova geração com maior eficiência de combustível, resultado de esforços prolongados de pesquisa e desenvolvimento. A melhoria poderá variar entre 10% e 15% em aeronaves civis e chegar a 25% em aeronaves militares.

Além dos motores, a empresa oferece tecnologia de carbeto de silício para sistemas elétricos de potência e aviônicos, ou seja, os sistemas eletrônicos e computadores das aeronaves.

A empresa é há muito tempo líder em sistemas de propulsão aeronáutica. Suas atividades são impulsionadas principalmente pelo setor civil, com receita de US$ 23,9 bilhões em 2023, seguido pelo segmento de defesa, com US$ 9 bilhões.

Setenta por cento da receita da empresa vem de serviços, especialmente manutenção e reparo de motores, o que cria uma fonte de receita muito estável.

A empresa investe em tecnologias futuras para preservar sua vantagem, sobretudo em impressão 3D por meio da GE Additive, a única fabricante de equipamentos originais em manufatura aditiva de metais que oferece uma solução completa de ponta a ponta.

Como vimos, ela é uma parceira essencial da Boom Supersonic na impressão 3D dos motores supersônicos desenvolvidos pela própria Boom.

 

Motor de detonação rotativa da GE

A GE também realizou o primeiro teste do mundo de um ramjet hipersônico de modo duplo (DMRJ) com combustão por detonação rotativa (RDC) em um fluxo supersônico.

Isso foi possível graças ao domínio da GE sobre compósitos de matriz cerâmica para altas temperaturas (CMC), eletrônica de potência em carbeto de silício, tecnologias aditivas e gerenciamento térmico avançado.

“Os resultados expressivos que obtivemos até agora nos dão confiança de que estamos avançando na direção certa.

A equipe avançou muito rapidamente: foram necessários apenas 12 meses do início ao fim para demonstrar o DMRJ com RDC. A equipe está dentro do cronograma para demonstrar um DMRJ completo com RDC em escala real no próximo ano.”

Mark Rettig – Vice-presidente e Gerente-geral, Edison Works Business & Technology Development, GE Aerospace

Motores hipersônicos como esse podem ser usados primeiro em aplicações militares avançadas, de aviões de combate a mísseis. Contudo, provavelmente também chegarão um dia aos aviões hipersônicos civis, e a presença da GE nos dois mercados deverá ajudá-la a aproveitar essa tecnologia emergente.

Em termos gerais, após um longo período como conglomerado sem direção e focado em engenharia financeira, a GE parece estar novamente no caminho para se firmar como centro da engenharia e da indústria dos Estados Unidos, em um momento em que a reindustrialização e a transferência da produção de volta ao país são tendências fortes.

Da fabricação do motor da Boom à entrada na tecnologia de motores hipersônicos, a GE Aerospace parece estar bem posicionada para o próximo capítulo da indústria aeroespacial, tanto nos voos militares quanto nos comerciais.

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Jonathan é um ex‑pesquisador bioquímico que trabalhou em análise genética e ensaios clínicos. Ele agora é analista de ações e escritor financeiro com foco em inovação, ciclos de mercado e geopolítica em sua publicação 'The Eurasian Century'.