Vesoljska potniška letala do leta 2050: mit ali resničnost

Vesoljska potniška letala do leta 2050: mit ali resničnost
Vesoljska potniška letala do leta 2050: mit ali resničnost

Video: Vesoljska potniška letala do leta 2050: mit ali resničnost

Video: Vesoljska potniška letala do leta 2050: mit ali resničnost
Video: The Choice is Ours (2016) Official Full Version 2024, Maj
Anonim

Letala z letečimi krili, raketna letala, električna letala, ko gre za letala prihodnosti, proizvajalci običajno ne skoparijo z različnimi eksotičnimi oblikami. V praksi pa se predvsem ukvarjajo s posodobitvijo obstoječih modelov, saj se zdi, da so tveganja, povezana s pravo tehnično revolucijo, vedno velika. Hkrati trg letalskega prevoza nenehno raste. Doslej se je obseg trga podvojil vsakih 15 let in zdi se, da se bo ta trend nadaljeval vsaj še 20 let. Najprej zahvaljujoč gospodarskemu razvoju držav s prehodnim gospodarstvom, vključno s Kitajsko.

Prej ali slej bi bilo treba evolucijsko pot razvoja na področju letalskega prometa nadomestiti z revolucionarno potjo, posodobitev obstoječih letal stane njihove proizvajalce vse več. Učinkovitost posodobitve obstoječih letal se približuje fizični meji, s tem se strinja tudi Rolf Henke, vodja oddelka za zračne storitve v nemškem vesoljskem centru (DLR). Sodobna letala je zelo težko izboljšati. Glede na to se pojavljata 2 težavi: vsi novi poskusni projekti v času njihove izvedbe lahko pokažejo slabše rezultate v primerjavi s starimi, ki so bili preizkušeni; proizvajalci pa imajo še vedno malo spodbude, da bi svoje osupljive koncepte začeli uresničevati.

Fantastične ideje so trenutno potrebne le za odnose z javnostmi. Na primer, zaposleni v nemškem vesoljskem centru predstavljajo svoj novi projekt SpaceLiner. To ime je dobil projekt raketnega letala, ki se napaja s kisikom in vodikom in lahko v 90 minutah dostavi potnike iz Avstralije v Evropo. Toda tudi srednjeročno takšni izredni projekti verjetno ne bodo imeli pomembne vloge pri letalskem prevozu blaga in potnikov. Vodja nemškega vesoljskega centra Henke priznava, da fantastična nadzvočna letala verjetno ne bodo rešitev prihodnjih težav.

Vesoljska potniška letala do leta 2050: mit ali resničnost
Vesoljska potniška letala do leta 2050: mit ali resničnost

Kljub temu Inštitut za vesoljske sisteme nemškega vesoljskega centra še naprej promovira lasten koncept hipersoničnega letala. Znanstveniki iz številnih evropskih držav, vključno z Nemčijo, Avstrijo, Belgijo, Španijo, Italijo, Nizozemsko, Francijo in Švedsko, so zaključili naslednjo fazo raziskav za razvoj prihodnosti visokogorskega hitrega prometa, ki je nastala v okviru projekt Fast20XX. Rezultati tega projekta bi morali biti utelešeni v dveh programih za izdelavo hiperzvočnih letal SpaceLiner DLR in ALPHA Innovation GmbH. Pred letom 2050 takšna letala verjetno ne bodo vzletela v nebo, vendar se tehnologije, potrebne za njihovo izdelavo, že ustvarjajo.

Eno najpomembnejših vprašanj pri ustvarjanju takšnih vozil je hlajenje trupa. Po pospeševanju bo zaradi trenja o atmosfero planeta ohišje SpaceLiner izpostavljeno segrevanju do +1800 stopinj Celzija. Nemški inženirji za hlajenje sprednjega roba kril in nosu hipersoničnega letala predlagajo uporabo aktivnega hlajenja na osnovi poroznih keramičnih materialov z vodo, ki kroži v njih. Preostanek trupa letala naj bi bil prekrit z bolj tradicionalnimi materiali.

Danes so porozno keramiko in izhlapevalni hladilni sistem že uspešno preizkusili v plazemskem tunelu v laboratoriju DLR v Kölnu. Poleg tega se dela na računalniškem modeliranju zračnih tokov v bližini letala. To delo je zelo pomembno, saj bo SpaceLiner dosegel zelo velike nadmorske višine, pri katerih je atmosferski tlak izjemno nizek in obstajajo razmere, ki se zelo razlikujejo od tistih, ki jih doživljajo običajna podzvočna potniška letala.

Projekt ALPHA pa odlikuje SpaceLiner in je transportni sistem, ki bi moral vključevati letalo Airbus A330, pa tudi hiperzvočno vozilo, ki je bilo izstreljeno iz njega. Majhna naprava z enim pilotom in dvema potnikoma na krovu se mora ločiti od letala -nosilca na nadmorski višini 14 km, nato pa neodvisno doseči višino do 100 km. Tako je ALPHA predvsem prevoz za suborbitalne znanstvene in turistične lete.

SpaceLiner bo lahko prepeljal do 50 potnikov iz Avstralije v Evropo v 90 minutah ali 100 potnikov iz Evrope v Kalifornijo v 60 minutah. Za ohranitev tega časovnega okvira mora letalo leteti s hitrostjo M = 24 ali 25.200 km / h, medtem ko se let izvaja na nadmorski višini do 82 km. Martin Zippel, ki je koordinator projekta v nemškem vesoljsko -vesoljskem centru (DLR), je dejal, da je SpaceLiner nekakšen drugi prihod Space Shuttlea, vendar s bistveno drugačno nalogo. Omeniti velja, da primerjava s šatli, ki so tudi v razvojnem obdobju veljali za najuspešnejši projekt, govori o zaupanju Nemcev pri uresničevanju njihovih načrtov.

Slika
Slika

Trenutno obstajajo informacije, da bo SpaceLiner uporabil navpični vzlet z raketnimi motorji za ta zaprti cikel na kisik in tekoči vodik. Njegova dolžina naj bi bila približno 70 metrov, razpon kril 40 metrov, največja vzletna teža v območju 1250 ton. Največji doseg leta je ocenjen na 16.500 km. Številčno gledano imamo tipičen nemški projekt: drag, hiter in hkrati spet drag. Če štejemo, pride nekje od 12, 5 do 25 ton teže letal na 1 potnika. Ustvarjalci vesoljskega plovila pa ne skrivajo, da rednih obiskovalcev ne bodo prepeljali v brezplačne obrate za distribucijo juh. Projekt za gradnjo tega letala je komercialni, po njihovih besedah bo v naslednjih 10 letih nemški center za letalstvo in kozmonavtiko lahko našel komercialne partnerje za izvajanje svojih načrtov.

Trenutno je okoli tega projekta zelo malo posebnosti. Znanih je le nekaj podrobnosti. Poročali so zlasti, da bodo po pospeševanju - aktivnem delu poti in začetku načrtovanja - zaradi izvajanja višje aerodinamične kakovosti vozila razmere z upravljanjem ladje boljše kot pri ladjah. Nekdo je zmeden s koničastim nosom hipersoničnega letala. Že dolgo je znano, da pri hitrostih nad M = 5 ne daje bistvenih prednosti pred zaokroženim.

Nemški razvijalci pa sijejo od optimizma: končna oblika novega letala še ni določena in jo je mogoče bistveno prilagoditi. Hkrati bodo Nemci zagotovili, da bodo obšli svoje konkurente iz drugih držav, ki bodo uporabljali hipersonične motorje z odprtim ciklom, ki odvajajo zrak iz zemeljske atmosfere. Res je, da morajo takšna letala nositi manj goriva, zaradi česar so takšni projekti cenejši, vendar DLR o takšnih malenkostih raje molči. Hkrati je zaprti cikel najbolj primeren za visoke hitrosti letenja in je že dobro razvit, medtem ko ni treba ustvarjati bistveno novih tehnologij. Razvijalci poudarjajo, da ne bodo izboljšali učinkovitosti motorja, raje so se osredotočili na njegovo ponovno uporabo.

Slika
Slika

SpaceLiner v času ločitve prve stopnje

Prva stopnja hipersoničnega SpaceLinerja se bo po izrabi goriva spustila na tla s padalom nedaleč od izstrelitve (zahvaljujoč navpičnemu vzletu vozila). Na terenu se lahko oder takoj pripravi na ponovni zagon. Večplastna narava prve stopnje aparata je nepogrešljiv pogoj za nemški projekt. Vgrajeni motorji vesoljskega plovila bodo zagotavljali konstantno hitrost le na visokem delu poti.

Na podlagi razpoložljivih informacij ta projekt odpira veliko vprašanj. Pri takih hitrostih je vzlet in pristanek nad gosto poseljenimi območji izključen: prva stopnja spusta bo skušala pasti v napačno smer in ne bo smela premagati zvočne ovire. Izkazalo se je, da bo treba na puščavskem območju zgraditi pod vesoljska letališča. V zvezi s tem so z Avstralijo in Kalifornijo razvijalci seveda ugibali, kje pa bodo našli takšno mesto v Evropi. Če vesoljska letališča gradite na morju, kako dolgo bo trajalo, da pridete do njih, in ali ne bi bilo lažje oživiti starih Concordov?

Nejasna je tudi aerodinamična oblika vozila, ki jo trenutno lahko imenujemo tradicionalna. Od časa, ko so načrtovali shuttle, je minilo več deset let in zdaj je že očitno, da njihova oblika ni bila optimalna rešitev. Medtem jim je SpaceLiner zdaj očitno blizu. Nemci bodo morda ponovili zgodbo z lovcem Me-262. Avtomobil s hitrostjo in motorji nove dobe ter aerodinamično zasnovo prejšnje. Doslej se zdijo možnosti za začetek projekta SpaceLiner do leta 2050 precej nejasne.

Priporočena: