Skylon, design de avion spațial capabil să zboare mai repede decât sunetul (Sursa imaginii: Reaction Engines)

Anul 1969 este adesea amintit de prima misiune tripulată a omului pe lună, satelitul natural al Pământului care a fost vizitat de Neil Armstrong, Michael Collins și Edwin „Buzz” Aldrin Jr. Dar alte fapte au marcat și această epocă. Fanii rockului bun vechi s-au putut dezvălui în primul album al trupei Led Zeppelin, în timp ce Elvis Presley a intrat în studio pentru a înregistra „From Elvis in Memphis”, un disc care conține marile hituri ale muzicianului, apreciat astăzi.

Dar 1969 a fost, de asemenea, un an minunat pentru aviația comercială. Pentru început, în februarie din acel an, Boeing 747 zbura pentru prima dată, debutând în aviația comercială aproape un an mai târziu, în ianuarie 1970. Dar aeronava care a furat scena în 69 a fost Concorde, o aeronavă supersonică care a promis că va face deplasare internațională la viteza Mach 2, de două ori mai mare decât viteza sunetului (aproximativ 2.100 km / h).

Era Concorde

În ciuda costurilor ridicate ale proiectului și a numeroase critici primite, în special în ceea ce privește poluarea mediului și zgomotului, și percepția publicului potrivit căreia zborurile Concorde au fost doar privilegiul celor bogați, aeronava a funcționat comercial timp de peste 20 de ani și a fost retrasă. abia în 2003, după o criză în industria aeriană generată de atacul din 11 septembrie.

De 27 de ani, aeronavele Concorde au făcut călătorii internaționale foarte rapide. (Sursa imaginii: Heritage Concorde)

Între timp, Concorde a devenit faimoasă pentru faptele memorabile. În timp ce avioanele obișnuite durau 8 ore pentru a ajunge de la New York la Paris, Concorde făcea călătoria în doar 3, 5 ore. Potrivit lui Folha, o călătorie transatlantică la una dintre aceste aeronave a costat aproximativ 9.000 de dolari, cu mult peste un bilet de primă clasă pe un Boeing 747.

Datorită costurilor ridicate de întreținere și a numărului insuficient de pasageri cu care a funcționat aeronava, modelul a fost retras. Ultimul său zbor a avut loc pe 24 octombrie 2003 spre Aeroportul Londra Heathrow. De atunci Concordele au devenit atracții muzeale.

Lumea post-concordie

Deocamdată, postul vacant pentru o nouă aeronavă supersonică pentru zboruri comerciale rămâne deschis. Dar unele proiecte aflate în derulare promit că vor schimba asta în următorii ani, făcând o călătorie de la New York la Australia, de exemplu, doar ultimele 4 ore.

Cabina Concorde, care a atins viteza Mach 2 (sursa imaginii: Wikipedia)

Dacă lumea a fost deja uimită de Concorde, o aeronavă supersonică care zboară cu viteză Mach 2, aceasta nu pierde așteptând aeronava hipersonică, adică care atinge o viteză de cinci ori mai mare decât cea a sunetului (Mach 5). Pentru aceasta, problemele de inginerie și limitele fizice au fost studiate și depășite frecvent, cu soluții inovatoare care pot face pe oricine optimist.

SABER, propulsie rachetă pentru aeronave comerciale

După cum s-ar putea aștepta, o mare parte din această revoluție hipersonică a aviației civile trebuie să se întâmple într-o parte fundamentală a aeronavei: motorul. Propulsiile rachetelor utilizate în aeronave sunt capabile de viteze mari, dar sunt foarte costisitoare.

Model de motor SABER, care folosește aerul pentru a ajunge la Mach 5 (Sursa imaginii: Wikipedia)

Motivul principal pentru aceasta este faptul că motorul trebuie să fie suficient de puternic pentru a suporta nu numai avionul, echipajul și pasagerii, dar și sarcina necesară de combustibil: întreaga masă de hidrogen lichid și oxigen. Inginerii se gândesc acum la o modalitate de a atenua acest dezavantaj, iar la început răspunsul la această problemă constă în ceva transparent pentru ochii noștri: aerul.

Având în vedere că avionul se deplasează prin mediu încărcat cu oxigen, turbina ar putea aspira în aer și arde-o împreună cu hidrogenul pentru a obține propulsia necesară pentru a zbura aeronava atât de repede. Aceasta ar elimina greutatea și, prin urmare, ar face procesul mai ieftin.

Detalii de operare SABER, motor Skylon (Sursa imaginii: Motoare de reacție)

Aproape vorbind, aceasta este ideea lui SABER, motorul de propulsie rachetă care va face posibilă lumea aviației civile hipersonice.

Conceptul futurist 1955

Dezvoltat de Reaction Engines din Oxfordshire, Anglia, SABER va fi inițial folosit pentru aterizarea avionului spațial Skylon, care ar putea fi folosit pentru lansarea sateliților. Cu toate acestea, este foarte probabil ca această opera de artă inginerească să servească și la efectuarea de zboruri comerciale cu viteză Mach 5.

Avantajul pare clar: cu același motor, este posibil să circulați atât în ​​interior cât și în afara atmosferei. Conceptul folosit ca bază pentru crearea SABER a apărut în 1955, când Robert P. Carmichael a propus ca motoarele cu hidrogen să funcționeze mult mai bine dacă schimbătorul de căldură ar putea răci aerul prin el.

Astfel, temperatura scăzută ar permite materialelor mai ușoare, cum ar fi o masă mare de aer, să treacă prin motor, permițând combustibililor să injecteze mai mult combustibil fără supraîncălzire.

Tehnologia secretă răcește aerul într-o fracțiune de secunde

Acest tip de motor este cunoscut sub numele de precooler și este capabil să prelucreze aerul înainte de a-l arde cu hidrogen. Într-un interviu acordat revistei NewScientist, managerul de dezvoltare a afacerilor Reaction Engines, Ben Gallagher, afirmă că „când intri într-un motor SABER pe Mach 5, aerul se încălzește până la peste 1.000 ^o C, care ar topi orice motor obișnuit. " Cu toate acestea, precooler- ul companiei este capabil să reducă temperatura aerului la -150 ^o C într-o sutime de secundă.

În acest fel, atunci când aerul este comprimat și pregătit pentru ardere, nu se supraîncălzește. Evident, Reaction Engines face un secret despre procesul de răcire cu aer. De fapt, tehnologia este atât de secretă, încât nici măcar nu a fost înregistrată ca brevet. Tot ce s-a raportat despre aceasta este că aerul trece printr-o serie de tuburi foarte subți răcite cu heliu, răspândite pe o suprafață mare a motorului.

SABER este deja în faza de testare și, potrivit raportului NewScientist, este capabil să funcționeze timp de 6 minute într-o manieră foarte stabilă și fără vibrații, timpul necesar pentru a duce un plan spațial pe orbită.

Alte inițiative hipersonice

Nu numai că Reaction Engines este al tău pentru a face acest tip de zbor comercial să devină realitate. EADS Aerospace Bell, care este responsabil pentru Airbus, a dezvoltat, în parteneriat cu Institutul de hidrodinamică Lavrentyev din Rusia, o alternativă la SABER cu o abordare diferită. Potrivit Ziarului Tehnologic, acest motor va funcționa ca o variantă îmbunătățită a motorului cu jet de impulsuri, un design german care a fost utilizat în timpul celui de-al Doilea Război Mondial.

Imaginea motorului cu impulsuri jet dezvoltat de EADS (Sursa imaginii: Technology Newspaper)

Acest tip de motor funcționează prin injectarea lentă a combustibilului și a aerului într-un canal și prin aprinderea amestecului, direcționând propulsia în direcția corectă. Diferența în designul EADS este că noul motor va face ca acest amestec să explodeze la viteze supersonice. De-a lungul timpului, ideea este că proiectul va merge în viteze hipersonice prin tehnologia pe care o numesc „unda de detonație continuă” care va crea mii de injecții de combustibil pe secundă.

De asemenea, pariul pe această nouă piață de nișă este Virgin, care are deja un proiect de turism spațial bine dezvoltat și al cărui bilet poate fi deja cumpărat de brazilieni. Potrivit companiei, dacă programul spațial al lui Virgin va fi extins, va fi posibil să părăsiți Londra din prânz în Australia în doar 45 de minute. Pare grozav, nu-i așa?

Surse: NewScientist, motoare de reacție, AIAA, Skylon, Ziar de tehnologie