Celebrul Concord ar putea zbura de la Londra la Sydney în 17 ore, 3 minute și 45 de secunde; Boeing 747 o face în 22 de ore.
Sfârșitul aeronavei "Concord" și "Tupolev" a lăsat piața supersonică goală. Dar acum, la 12 ani după ce Concord a efectuat ultimul său zbor, proiectele de aeronave chiar mai rapide sunt luate în considerare pe hârtie.
Un astfel de proiect este Lapcat II, o aeronavă proiectată de europeni, capabilă să preia viteza de opt ori mai rapidă decât viteza de zgomot (8500 km / h). El va putea livra pasageri de la Bruxelles la Sydney în 2 ore și 55 de minute.
Johan Stilant, inginer șef al Agenției Spațiale Europene și coordonator al lui Lapcat-II, și colegii săi au experimentat două prototipuri. Unul este un avion în 5 mahovas, Lapcat-A2 echipat cu un jet de aer pe aerul răcit; al doilea este un proiect ESA promițător, la 8 mahovas, echipat și cu ramjet (motor cu jet de aer cu debit direct).
Ramjetul este un motor care permite aerului să treacă fără părți în mișcare mari. În timpul mișcării directe, motorul comprimă aerul care intră, trece printr-o viteză mare și îl trimite în camera de ardere. În mod similar, funcționează cele mai recente rachete moderne. Ramjetul poate asigura viteza foarte mare a aeronavei. Dar ce să-l hrăniți? Alegerea combustibilului este extrem de importantă, în special datorită faptului că viitoarea flotă supersonică va face tot posibilul pentru a reduce în atmosferă procentajul emisiilor nocive de deșeuri. În acest scop, hidrogenul a fost ales și nu combustibil pe bază de hidrocarburi.
În plus, combustibilul pe bază de hidrogen lichid nu este deosebit de combustibil în mijlocul zborului. Deși hidrogenul se poate aprinde, riscul unei explozii sau al unui incendiu este mai scăzut decât în cazul combustibilului modern de aviație kerosen. NASA a folosit același combustibil pentru a alimenta navetele spațiale.
"Dacă există o scurgere, hidrogenul este atât de ușor încât să se repete; în consecință, nu sunt formate bălți cu hidrogen pe sol, cum este cazul kerosenului. Hidrogenul, ca și kerosenul, are nevoie de un aprindere sau de o sursă de căldură pentru a iniția arderea, astfel încât să nu ardă spontan ", spune Stilant.
Echipa Lapcat-II nu este singura în acest domeniu. Ei împărtășesc idei și concepte cu cercetători din Pacific. În Asia, Agenția Japoneză de Explorare Aerospațială (JAXA) lucrează, de asemenea, la o linie supersonică numită Hytex, proiectată să treacă Oceanul Pacific timp de două ore la o viteză de 5 mah.
Atât Lapcat-II cât și JAXA fac parte din proiectul de transfer al cunoașterii sferei supersonice dintre Europa și Japonia - proiectul se numește Hikari.
Agenții precum NASA explorează, de asemenea, posibilitățile de mișcare supersonică
Motorul turbojet Hytex a fost testat cu succes într-un zbor experimental, în care viteza a fost simulată la 1,8 Mach. Hytex folosește hidrogen lichid atât ca combustibil cât și ca agent de răcire pentru călătoriile aeriene la viteze supersonice.
"Am terminat testele preliminare ale proiectului Hytex în tunelul aerodinamic. Consumul de combustibil reprezintă o cincime din consumul de motoare cu rachete ", spune Hideyuki Taguchi, șeful cercetării supersonice la JAXA.
Livrarea eficientă a hidrogenului este unul dintre principalii factori care afectează costurile de exploatare ridicate. Dacă hidrogenul poate fi obținut din gazele naturale și nu din electroliza apei, costul biletelor de avion pentru o călătorie hipersonească poate scădea la aproximativ jumătate din prețul unui bilet de clasă business.
Pe baza prognozelor actuale, prețul biletului va fi de aproximativ trei ori mai scump decât media pentru biletele actuale de business subsonice. Estimările arată un cost de 5.000 de euro pentru un loc în zbor de la Bruxelles la Sydney într-un fel.
Marea problemă rămâne crearea hidrogenului.
"Turbinele eoliene pot acumula energie prin producerea de hidrogen", spune Stilant. "Acest lucru a fost deja instalat de o rețea de supermarketuri belgiene, ale căror camioane erau alimentate cu hidrogen produs de o fermă eoliană locală".
Chiar dacă navele pe bază de hidrogen nu distingau acumularea de gaze cu efect de seră, cum ar fi dioxidul de carbon, oxizii de sulf sau funinginele, cum ar fi avioanele moderne subsonice, există o altă problemă. Vaporii de apă produsi prin arderea de hidrogen rămân în stratosferă pentru o lungă perioadă de timp și pot deveni o contribuție semnificativă la încălzirea globală.
Sovietul "Tu-144" a fost singurul avion care transporta pasageri mai repede decât viteza sunetului "
Și acest efect poate deveni mai rău decât cel al flotei moderne de aeronave pe distanțe lungi - vaporii de apă vor rămâne în aer mai mult timp. "Încă nu am dat seama cum vaporii de apă se descompun în timp", spune Stilant. - Studiile anterioare au aratat ca durata de viata a vaporilor de apa scade geometric, de la 30 de ani la o altitudine de 25 kilometri pana la mai putin de un an la o altitudine de 32-34 kilometri.
De asemenea, Lapcat-II intenționează să lanseze versiunea sa de aeronavă pentru 8 macho la o altitudine de 33 km, reducând astfel impactul asupra mediului. Combustibilul alternativ poate fi gazul natural lichefiat, un metan lichid supracooleat; Este mult mai ușor să depozitați gazul într-o stare lichidă decât într-unul gazos.
"Dacă ar exista o piață pentru motoarele cu jet de afaceri mici, totul ar fi mai ușor", spune Stilant.
Rasa pentru cer
Alte companii se ocupă deja de realizarea unei afaceri a aviației sonice. Airbus a brevetat un proiect de peste 4.500 de capete pentru a construi aeronave de clasa business. Compania lucrează, de asemenea, cu compania americană de lansare Aerion pentru a crea o flotă accesibilă de aeronave supersonice pentru clienții bogați.
Există o problemă cu zborurile rapide - foarte "boom-ul" atunci când rupeți bariera de sunet. Aeronavele supersonice europene vor zbura peste Polul Nord și vor traversa strâmtoarea Bering, evitând astfel terenurile populate. O explozie sonoră generează 160 de decibeli de zgomot care ajung la sol și pot afecta auzul unei persoane. Vechiul "Concord" a produs 135 de decibeli de zgomot pe Pământ - mult mai mult decât aeronava medie.
O altă problemă este că atunci când o aeronavă supersonică își schimbă viteza, face o manevră sau se transformă, se naște un "superbum". Pe pământ, acest "superbum" este de două până la trei ori mai tare decât la înălțimea aeronavei. Pe măsură ce avionul supersonic european va zbura mai sus, undele de șoc la sol vor disipa și vor produce un val de șoc mai mic.
În Europa, grupul "Stilant" își testează proiectul pentru 300 de locuri, deși până acum și la o scară de 1: 120 la o viteză de 8 mahov în tunelul aerian. Ei au demonstrat că acest proiect poate produce o tracțiune pozitivă. Deși proiectul consumă de două ori mai mult combustibil pe secundă ca un avion 4-Mach, este nevoie de jumătate pentru a finaliza traseul - astfel încât consumul de combustibil în intervalul de timp va fi aproape același.
Combaterea căldurii va fi destul de dificilă. Tot ceea ce se mișcă pe 5 mahah și mai sus, ar trebui să se ciocnească cu temperatura de suprafață la 1000 de grade Celsius. Aluminiu și titan se vor topi ca țiței la această viteză. Prin urmare, ar trebui folosite panouri ceramice.
JAXA a examinat potențialul de avioane supersonice de piață, călătorind la 5 mahah, și a aflat că avionul 100 de pasageri, face două zboruri pe zi, este posibil sub piața actuală. Acești pasageri vor fi reprezentați în principal de fanii biletelor de primă clasă.
Până în 2030, industria aeronautică supersonică va angaja peste 500.000 de oameni și va costa 3,5 miliarde de euro pe an, potrivit unui studiu efectuat de Airbus și compania Japan Aircraft Development Corporation.
"Se estimează că costul unui bilet de la Tokyo la Los Angeles va fi același cu prețul curent pentru biletele de primă clasă", a declarat purtătorul de cuvânt al companiei. 10% dintre pasagerii de pe piața actuală vor fi dispuși să plătească pentru economii de timp.
"Concordii" și "Tupolevii", care deschid calea pentru călătoriile aeriene supersonice în anii '70, acum adună praf în muzee. Dar afacerea lor nu va fi uitată și foarte curând avionul supersonic va zbura din nou deasupra capului și se va prăbuși deasupra capului.
Trimiteți-le prietenilor: