Supersonik ticari uçağın vaadi – New York'tan Londra'ya dört saat boyunca uçuş zamanlarını kesmek – havacılık endüstrisini on yıllardır yoğunlaştırdı. Ancak bu düzenleyici süreç, üreticiler için temel teşkilatları, yatırımcılar ve politika yapıcıları, daha hızlı seyahat eden süpersonik uçuşların performans avantajlarını uzlaştırmaları gerekiyor.

Havacılık Otoritelerinin Rolü

Sivil havacılık gözetimi ulusal ve uluslararası otoriteler arasında dağıtılır, her biri kendi sertifikasyon kuralları ile birlikte, ABD'de, Federal Havacılık Yönetimi (FAA) aynı zamanda uçak, motorlar ve diğer önemli yetkililerden sorumlu olan, ABD Hava Kuvvetleri (Avrupa, Avrupa) hava Ulaştırma ve Havacılık Havacılık Güvenliği Ajansı (EASA) ile ilgili olarak, tasarım organizasyon onayları ve sertifikalarını da içerir.

Her otorite kendi tip sertifikasını ele alırken, ABD-AB Bilateral Havacılık Güvenliği Anlaşması (BASA) gibi, ortak ülkelerde tasarlanmış ve inşa edilen uçaklar için kırmızıdan test ve sertifikasyonu azaltmak için. süpersonik uçaklar için, bu genellikle küresel rotaları hedef alıyor, FAA, EASA ve diğer büyük yetkililerden eşzamanlı veya eşdeğer bir sertifika elde etmek gibi.

Ulusal düzenleyicilerin ötesinde, Uluslararası Sivil Havacılık Örgütü (ICAO), birleşmiş Milletler ajansı, ulusal düzenlemelere temel oluşturan küresel standartları belirler. ICAO şu anda süpersonik uçuşlar için gerekli olan yeni son teknolojiler ve operasyonel prosedürler için çalışmaktadır.

Sertifika Süreci

Uçak sertifikasyonu, tasarım, üretim ve test kanıtlarının artarak incelenmesini içeren çok yıllık bir süreçtir. Belirli adımlar yargı yetkisine göre değişirken, ABD Federal Yönetmelikler (14 CFR) ve EASA'nın Uygulama Kuralları tutarlıdır.

Tasarım Onay ve Tip Sertifika Basis

Süreç, bir üreticinin otoriteye önerilen bir tür tasarım gönderdiğinde başlar. düzenleyici, üretici ile bir Type Sertifika Basis (TCB) kurmak için çalışır - hava değeri, gürültü ve emisyon standartları, uçağın karşılanması gereken. süpersonik uçaklar için, bu genellikle özel koşullar tarafından değiştirilmiş olan mevcut altonik standartlar içerir.

Örneğin, FAA, süpersonik uçaklar için özel koşullar önerdi, yüksek irtifada uçuş, değişken-geometri insekler ve süpersonik hızların aerodinamik etkileri. Üretici her iki analiz, test veya bir kombinasyonu ile uyum göstermeli.

Ground ve Flight Test

Prototip uçak, zemindeki yapısal ve sistemlerle başlayan egzoz testlerine maruz kalıyor. Fatigue testleri, bir basın döngüsüni simüle ediyor; kuş grev testleri rüzgarı ve motor bütünlüğü doğruluyor; ve elektrik başarısızlık modları zarf genişlemeden sonra en kötü senaryolar altında test edilir - performans, kullanım nitelikleri ve acil prosedürleri.

Gürültü testi özellikle süpersonik uçaklar için talep edilir. FAA ve ICAO, Supersonic Uçağı için gürültü sertifikalandırması sırasında belirlenen noktalarda ölçülen gürültü sertifikasını gerektirir.Sonic Exposure Level" (SBEL), sonunda sınırlı bir buzdolabı süpersonik uçuşa izin verebilecek bir sertifikaya kadar hareket etmek için gerekli olabilir.

Tip ve Üretim Sertifikaları

Tüm testler tamamlandığında ve otorite uyum onaylar, bir Type Sertifikası (TC) yayınlandı. Bu belge, maksimum işletim Mach sayısı, yüksek çözünürlük ve gürültü maruz kalma seviyeleri gibi sınırları onaylar. daha sonra üreticinin aynı onaylanmış tasarıma birden fazla uçak inşa etmesi için bir üretim Sertifikasına ihtiyacı var.

Bir uçak ticari hizmete girmeden önceki son adım, her bir uçak için bir Hava Değer Sertifikasının sunulmasıdır, bu tür tasarıma uygun olduğunu ve güvenli bir işlem için bir durumda olduğunu onaylayın.For havayolu şirketi için operatör ayrıca özel uçak tipini kapsayan bir Hava Operatörü Sertifikasına sahip olmalıdır.

Çevre ve Gürültü Düzenlemeleri

Supersonik uçak iki farklı gürültü zorlukla karşı karşıya: subsonik gürültü (çalış ve iniş) ve süpersonik bom gürültüsü. Her ikisi de düzenlenir, ancak ikincisi en tartışmalı ve tarihsel olarak kısıtlanır.

Subsonik Gürültü Sertifika

Tüm sivil uçaklar ICAO Annex 16'daki gürültü standartlarına uymalı, Cilt I. Mevcut standartlar, Bölüm 14 (bu etkin şekilde yeni uçaklar için Aşama 5'i göstermelidir), uçakların en az 7 EPNdB (Effective Perceived Gürültü Seviye in decibels) her sertifika noktasından daha yüksek hıza sahip olma eğiliminde olması gerekir. Supersonic uçak tasarımları, yaklaşım ve daha sonra gürültü, sadece altsonik jetler gibi.

Sonic Boom Düzenlemeleri

FAA'nın Bölüm 91.817 şu anda ABD'nin sivil uçaklarını bir battaniye yasağına dayalı olarak daha hızlı çalıştırmayı yasaklamaktadır. Ajans 2020 NPRM, birçok başka ülkedeki süpersonik uçuşa izin verecek şekilde, uçağın sonuncu patlamasını takiben, FAA, bir battaniye yasağına dayanan gürültü seviyesindeki özel bir eşiğine izin vermek için yeni düzenlemeler geliştiriyor.

ICAO da standartlarını güncelliyor. CAEP'in Supersonic Task Group, NASA ve Lockheed Martin tarafından geliştirilen ve bu sınırları bilgilendirecek olan topluluk yanıt verileri toplamak için kullanılıyor. X-59, güçlü bir patlamadan ziyade kabul edilebilir sınırları tanımlamak için tasarlanmıştır.

Emisyonlar ve İklim Etkisi

Supersonic uçakları, yüksek yakıt tüketimi ve emisyonlar için tarihsel olarak eleştirildi. Concorde, yolcu millerine kadar dört kez yakıt yaktı ve Boeing 747. Modern süpersonik tasarımları verimlilik için hedef aldı, ancak yine de kontrasesyon ve ozon kimyası nedeniyle ICAO'nun emisyon standartlarına karşı zorluklarla karşı karşıya kalıyorlar.

Onaylamadaki Zorluklar

Her yeni uçak türü engellerle karşı karşıya kalır, ancak süpersonik ulaşım eşsiz derecede zor düzenleyici ve toplumsal zorluklar sunar.

Sonic Boom ve Community Kabul

Bir uçağın Mach 1'i geçtiğinde üretilen yüksek sesle, patlama sesi, aşırılıkta 100 dB (onnuated) en büyük engeldir, ki bu da boğma boyutunun aşırı dereceden, yüksek çözünürlükte ve atmosferik koşullara bağlıdır.

Düzenlemeler, kamu toleransı ile teknolojik kapasiteyi dengelemeli. FAA'nın “altından daha büyük” eşi, NASA ve Boom Supersonik uçaklarının bu standartları açıklamayı planladığı gibi, sessiz bir “tap” bile kabul edilemez bir topluluktur.

Supersonik Hızlarda Güvenlik

Mach 1.7 veya daha yüksek uçlu termal ve yapısal yükler yükler. Hava çerçeve ısıları atmosferle sürtünme nedeniyle azaltılır - Concorde'nin cilt sıcaklığı 127°C (261°F) Mach 2.0'a ulaştı, titanyum ve özel alüminyum alaşımları gerektiren. Modern kompozitler, karbon-fiber takviyeli plastik gibi, ısıyı tolere edebilir, ancak karma yapılarda kullanılan kaplamalar ile korunmalıdır.

Sertifika Zamanlı ve Maliyet

Temiz bir tablo süpersonik uçak için yapılan onay, süpersonik sertifika ile az sayıdaki deneyimi olan düzenleyiciler ile 7-10 yıl boyunca yapılan bir tasarım için onaylanmış bir onaydır (ticaretin son süpersonik türü belgesi için) 1979 yılında Concorde'nin satış kampanyasına giriş yapmak için, büyük bir uyum ekibini korumak ve program finansmanı için özel koşulları sağlamak.

Mevcut Supersonik Uçak Programları ve Düzenleme

Çeşitli şirketler aktif olarak süpersonik uçak sertifikasyonunu sürdürüyorlar, her biri farklı bir aşamada. düzenleyici etkileşimlerin gelişmekte olan manzaraya dair bilgi sağlar.

Boom Supersonik (Overture)

Boom Supersonic'in Overture, Mach 1.7 yolcu için tasarlanmış 65-80 koltuk havayolu şirketidir. Şirket, FAA'nın sertifikasyon temelinde düzenleyicilerle çalışıyor ve bir motor tedarikçisi seçti (şimdili olarak yeni bir motor için Kratos ile işbirliği yapmak için, Symphony) Uçuş testlerine başlamak için, XB-1, ki bu zaten süpersonik uçuş ve gürültü için özel koşullar altında 25.

NASA X-59 QueSST

Ticari bir program olmasa da, X-59, FAA ve ICAO'nun sayısal bir sonlu boğma standardına sahip olması için kritik bir düzenleyici araçtır.X-59, FAA'dan gelen ABD toplulukları üzerinde akacak, ancak verileri doğrudan gelecekteki ticari süpersonik uçak için Tip Sertifika Basis tarafından kullanılacak.

Diğer Efforts

Spike Aerospace (S-512), Exosonic ve Destinus gibi diğer şirketler, kanıtlanmış bir motor olmadan sertifikanın sağlanmasının zorluğu nedeniyle resmi bir sertifika planı açıklamadı, ancak hiçbir şey büyük bir otoriteyle resmi bir sertifika planı ilan etmedi. Aerion, 2021 yılında önemli bir süpersonik iş jet geliştiricisi, kısmen Mach 1.4 AS2 tasarımının güvence altına alınmasının zorluğu nedeniyle.

Düzenlemesel Peyzaj ve Uluslararası İşbirliği

Süpersonik uçaklar kaçınılmaz olarak sınırları aşacak şekilde, uluslararası düzenlemelere uyum sağlama gereklidir. ICAO'nun rolü merkezidir: Her ulusal otorite transkonları ICAO SARPs kendi kurallarına göre. süpersonik gürültü için ICAO'nun CAEP, 2027 tarafından kabul edilmesi beklenen yeni bir ek 16 Bölüm geliştiriyor.

FAA, EASA ve diğer yetkililer ayrıca, uygulama alanına giriş için ikili anlaşmalar yoluyla işbirliği yapabilirler.In entry into service, a supersonik uçak türü-certificated by FAA may gain otomatik kabul in EASA countries through a validasyon süreci under BASA. ancak, her otorite, her bir yetkili kendi hava sahasında, örneğin curfews veya sınırlı rotalar gibi operasyonlar için ek gereklilikleri yerine getirme hakkına sahiptir.

Supersonik Ticari Havacılık Geleceği

Düzenleyici çerçeve hala inşa ediliyor. FAA'nın önerilen gürültü standartlarının sonlandırılması ve ICAO'nun bono standardı kabul edilmesi durumunda, aşırılıklı hava yolculuğu önümüzdeki on yıl içinde teknik olarak uygulanabilir hale gelebilir. ancak, ticari viability, bir iş davasına bağlıdır: New York'ta, kabul edilebilir bir yakıt verimliliğine sahip olmalı ve topluluklar gürültü seviyesini kabul etmelidir.Eğer tüm parçalar hizalama, süpersonik hava yolculuğu 2030'ların başlarında hizmete girebilir, başlangıçta aşırı su rotaları üzerinde çalışır (örneğin, New York'u Londra'ya göre) ve daha sonra gürültü standartlarını kabul etmelidir.

Düzenleyici süreç bir engel değil, gerekli bir temeldir. Süpersonik uçağın güvenli, çevresel sorumlu ve en sonunda düzenleyicilerle dolu kamuya açık bir şekilde teslim olmasını sağlar, gürültü azaltma teknolojisine yatırım yapar ve sağlam bir uyum programları en iyi şekilde yapılandırılır.