Flygande vingflygplan, raketflygplan, elflygplan, när det gäller framtidens flygplan snålar tillverkarna vanligtvis inte på en mängd olika exotiska mönster. Men i praktiken är de främst engagerade i modernisering av befintliga modeller, eftersom riskerna med en verklig teknisk revolution alltid verkar vara ganska stora. Samtidigt växer lufttransportmarknaden ständigt. Hittills har marknadsvolymerna fördubblats vart 15: e år, och det ser ut som att denna trend kommer att fortsätta i minst 20 år till. Först och främst tack vare den ekonomiska utvecklingen i länder med övergångsekonomier, inklusive Kina.
Förr eller senare bör den evolutionära utvecklingsvägen inom lufttransport ersättas med en revolutionär väg, moderniseringen av befintliga flygplan kostar sina tillverkare mer och mer. Effektiviteten av moderniseringen av befintliga flygplan närmar sig en fysisk gräns, med detta uttalande håller Rolf Henke, chef för Air Services Department vid German Aerospace Center (DLR), med. Moderna flygplan blir väldigt svåra att förbättra. Med tanke på detta uppstår två problem: alla nya experimentprojekt vid tidpunkten för genomförandet kan visa sämre resultat jämfört med de gamla som har testats; tillverkarna har dock fortfarande lite incitament att börja göra sina tankar i verkligheten verklighet.
Fantastiska idéer behövs för närvarande bara för PR. Till exempel demonstrerar anställda vid tyska Aerospace Center sitt nya SpaceLiner -projekt. Detta namn fick projektet för ett raketplan, som drivs med syre och väte och kan leverera passagerare från Australien till Europa på 90 minuter. Men även på medellång sikt kommer sådana extraordinära projekt sannolikt inte att spela någon betydande roll för lufttransport av varor och passagerare. Chefen för German Aerospace Center Henke medger att fantastiska supersoniska flygplan sannolikt inte kommer att vara en lösning på framtida problem.
Trots detta fortsätter Space Systems Institute i German Aerospace Center att marknadsföra sitt eget koncept om ett hypersoniskt flygplan. Forskare från ett antal europeiska länder, däribland Tyskland, Österrike, Belgien, Spanien, Italien, Nederländerna, Frankrike och Sverige, har slutfört nästa fas av forskning för att utveckla framtiden för höghastighetstransporter över höghöjd, skapad som en del av Fast20XX -projektet. Resultaten av detta projekt bör förkroppsligas i två program för skapandet av hypersoniska flygplan SpaceLiner DLR och ALPHA Innovation GmbH. Före 2050 är det osannolikt att sådana flygplan tar till skyn, men den teknik som behövs för att skapa dem skapas redan.
En av de viktigaste frågorna vid skapandet av sådana fordon är kylning av skrovet. Efter acceleration, på grund av friktion mot planetens atmosfär, kommer SpaceLiner -fallet att utsättas för uppvärmning upp till +1800 grader Celsius. För att kyla framkanten av vingar och näsa på ett hypersoniskt flygplan föreslår tyska ingenjörer att använda aktiv kylning baserad på porösa keramiska material med vatten som cirkulerar inuti dem. Resten av flygplanets flygplan är tänkt att täckas med mer traditionella material.
Idag har porös keramik och ett förångande kylsystem redan testats framgångsrikt i plasmatunneln vid DLR -laboratoriet i Köln. Dessutom pågår arbete med datormodellering av luftflöden nära flygplanet. Detta arbete är mycket viktigt, eftersom SpaceLiner kommer att nå mycket höga flyghöjder vid vilka atmosfärstrycket är extremt lågt och det finns förhållanden som skiljer sig mycket från de som upplevs av konventionella subsoniska passagerarflygplan.
ALPHA -projektet utmärks i sin tur av SpaceLiner och är ett transportsystem, som bör omfatta ett Airbus A330 -flygplan, samt ett hypersoniskt fordon som lanserades från det. En liten enhet med en pilot och två passagerare ombord måste separera från flygplanet på 14 km höjd och sedan självständigt få en höjd på upp till 100 km. Således är ALPHA främst en transport för suborbitala vetenskapliga och turistflyg.
SpaceLiner kommer att kunna överföra upp till 50 passagerare från Australien till Europa på 90 minuter eller 100 passagerare från Europa till Kalifornien på 60 minuter. För att hålla sig inom denna tidsram måste flygplanet flyga med en hastighet av M = 24 eller 25 200 km / h, medan flygningen utförs på höjder upp till 82 km. Martin Zippel, som är projektkoordinator vid German Aerospace Center (DLR), sa att SpaceLiner är ett slags andra ankomst av rymdfärjan, men med en helt annan uppgift. Det är värt att notera att en jämförelse med bussar, som även under utvecklingsperioden ansågs inte vara det mest framgångsrika projektet, talar om tyskarnas förtroende för genomförandet av deras planer.
För närvarande finns det information om att SpaceLiner kommer att använda vertikal start, med hjälp av raketmotorer för denna slutna cykel på syre och flytande väte. Dess längd förväntas vara cirka 70 meter, ett vingspann på 40 meter, maximal startvikt i området 1250 ton. Det maximala flygområdet beräknas till 16 500 km. Sett till siffror har vi ett typiskt tyskt projekt: dyrt, snabbt och samtidigt dyrt igen. Om du räknar det kommer det ut någonstans från 12, 5 till 25 ton flygplansvikt per 1 passagerare. Skaparna av rymdfarkosten döljer dock inte det faktum att de inte kommer att transportera vanliga besökare till de kostnadsfria soppdistributionsanläggningarna. Projektet för att bygga detta flygplan är kommersiellt, enligt dem kommer det tyska centret för luftfart och kosmonautik att hitta kommersiella partners för att genomföra sina planer under de närmaste 10 åren.
För närvarande finns det väldigt lite detaljer kring detta projekt. Bara några få detaljer är kända. I synnerhet rapporteras det att efter acceleration - den aktiva delen av banan och planeringens början, kommer situationen med fartygets kontrollerbarhet att vara bättre än för bussarna på grund av införandet av en högre aerodynamisk kvalitet på fordonet. Någon är förbryllad över den spetsiga näsan på ett hypersoniskt flygplan. Det har varit känt länge att det vid hastigheter över M = 5 inte ger några väsentliga fördelar jämfört med det rundade.
De tyska utvecklarna strålar dock av optimism: det nya flygplanets slutliga form har ännu inte fastställts och kan justeras avsevärt. Samtidigt kommer tyskarna garanterat att kringgå sina konkurrenter från andra länder, som kommer att använda hypersoniska motorer med öppen cykel som tar luft från jordens atmosfär. Det är sant att sådana flygplan behöver bära mindre bränsle, och detta gör sådana projekt billigare, men DLR föredrar att vara tyst om sådana bagateller. Samtidigt är den slutna cykeln bäst lämpad för höga flyghastigheter och är redan väl utvecklad, medan i princip ingen ny teknik behöver skapas. Utvecklarna betonar att de inte kommer att förbättra motorns effektivitet, de föredrog att fokusera sina ansträngningar på att återanvända den.
SpaceLiner vid separering av första etappen
Den första etappen av den hypersoniska SpaceLiner, efter att bränslet har räknats ut, kommer att sjunka till marken med fallskärm inte långt från startplatsen (tack vare fordonets vertikala start). På marken kan scenen omedelbart förberedas för omstart. Den mångfacetterade karaktären hos apparatens första etapp är en oumbärlig förutsättning för det tyska projektet. Rymdfarkostens inbyggda motorer ger bara en konstant hastighet redan vid en hög del av banan.
Baserat på tillgänglig information väcker detta projekt många frågor. Vid sådana hastigheter är flygningen som lyfter och landar över tätbefolkade områden utesluten: och nedstigningen första etappen kommer att sträva efter att falla i fel riktning och kommer inte att tillåtas övervinna ljudbarriären. Det visar sig att sub-rymdhamnar måste byggas i ett ökenområde. I detta avseende, med Australien och Kalifornien, gissade utvecklarna naturligtvis, men var kommer de att hitta en sådan plats i Europa. Om du bygger rymdhamnar på havet, hur lång tid tar det att nå dem, och skulle det inte vara lättare då att återuppliva de gamla Concordes?
Fordonets aerodynamiska form är också oklart, vilket för närvarande kan kallas traditionellt. Sedan den tiden då pendlar utformades har tiotals år gått och nu är det redan uppenbart att deras form inte var den optimala lösningen. Samtidigt är SpaceLiner klart nära dem nu. Tyskarna kan upprepa historien med jagaren 262. En bil med hastigheten och motorerna i en ny era och den tidigare aerodynamiska designen. Hittills verkar utsikterna för att starta SpaceLiner -projektet år 2050 ganska oklara.
