Vesmírne osobné lietadlo do roku 2050: mýtus alebo realita

Vesmírne osobné lietadlo do roku 2050: mýtus alebo realita
Vesmírne osobné lietadlo do roku 2050: mýtus alebo realita

Video: Vesmírne osobné lietadlo do roku 2050: mýtus alebo realita

Video: Vesmírne osobné lietadlo do roku 2050: mýtus alebo realita
Video: Survive Said The Prophet - MUKANJYO | Official Music Video 2024, November
Anonim

Lietadlo s krídlami, raketové lietadlo, elektrické lietadlo, pokiaľ ide o lietadlá budúcnosti, výrobcovia spravidla nešetria na rôznych exotických prevedeniach. V praxi sa však zaoberajú predovšetkým modernizáciou existujúcich modelov, pretože riziká spojené so skutočnou technickou revolúciou sa vždy zdajú byť dosť veľké. Trh leteckej dopravy zároveň neustále rastie. Doteraz sa objemy trhu každých 15 rokov zdvojnásobili a vyzerá to, že tento trend bude pokračovať najmenej ďalších 20 rokov. V prvom rade vďaka ekonomickému rozvoju krajín s transformujúcimi sa ekonomikami vrátane Číny.

Skôr alebo neskôr by mala byť evolučná cesta vývoja v oblasti leteckej dopravy nahradená revolučnou cestou, modernizácia existujúcich lietadiel stojí ich výrobcov stále viac. Účinnosť modernizácie existujúcich lietadiel sa blíži k fyzickému limitu, s týmto vyhlásením Rolf Henke, vedúci oddelenia leteckých služieb Nemeckého leteckého centra (DLR), súhlasí. Moderné lietadlá je veľmi ťažké zlepšiť. Vzhľadom na to vyvstávajú 2 problémy: všetky nové experimentálne projekty v čase ich implementácie môžu vykazovať horšie výsledky v porovnaní so starými, ktoré boli testované; Výrobcovia však stále majú malú motiváciu začať realizovať svoje koncepty vyrážajúce dych.

Fantastické nápady sú v súčasnej dobe potrebné iba pre styk s verejnosťou. Napríklad zamestnanci nemeckého leteckého centra predvádzajú svoj nový projekt SpaceLiner. Tento názov dostal projekt raketového lietadla, ktoré je poháňané kyslíkom a vodíkom a je schopné dopraviť cestujúcich z Austrálie do Európy za 90 minút. Ale ani v strednodobom horizonte pravdepodobne nebudú tieto mimoriadne projekty hrať významnú úlohu v leteckej doprave tovaru a cestujúcich. Šéf nemeckého leteckého centra Henke priznáva, že fantastické nadzvukové lietadlá pravdepodobne nebudú riešením budúcich problémov.

Vesmírne osobné lietadlo do roku 2050: mýtus alebo realita
Vesmírne osobné lietadlo do roku 2050: mýtus alebo realita

Napriek tomu Inštitút vesmírnych systémov Nemeckého centra pre letectvo a vesmír naďalej pokračuje v propagácii vlastného konceptu hypersonického lietadla. Vedci z niekoľkých európskych krajín, vrátane Nemecka, Rakúska, Belgicka, Španielska, Talianska, Holandska, Francúzska a Švédska, dokončili ďalšiu fázu výskumu zameraného na rozvoj budúcnosti vysokorýchlostnej vysokorýchlostnej dopravy, ktorý bol vytvorený ako súčasť projekt Fast20XX. Výsledky tohto projektu by mali byť obsiahnuté v 2 programoch na vytvorenie nadzvukových lietadiel SpaceLiner DLR a ALPHA Innovation GmbH. Do roku 2050 je nepravdepodobné, že by sa takéto lietadlá dostali do neba, ale technológie potrebné na ich vytvorenie sa už vytvárajú.

Jednou z najdôležitejších otázok pri vytváraní takýchto vozidiel je chladenie trupu. Po zrýchlení bude v dôsledku trenia o atmosféru planéty puzdro SpaceLiner vystavené zahrievaniu až na +1800 stupňov Celzia. Na ochladenie nábežnej hrany krídel a nosa hypersonického lietadla navrhujú nemeckí inžinieri využiť aktívne chladenie na báze poréznych keramických materiálov, v ktorých cirkuluje voda. Plánuje sa, že zvyšok trupu lietadla bude pokrytý tradičnejšími materiálmi.

Dnes už bola porézna keramika a odparovací chladiaci systém úspešne testované v plazmovom tuneli v kolínskom laboratóriu DLR. Okrem toho prebiehajú práce na počítačovom modelovaní prúdení vzduchu v blízkosti lietadla. Táto práca je veľmi dôležitá, pretože SpaceLiner dosiahne veľmi vysoké letové výšky, pri ktorých je atmosférický tlak extrémne nízky a existujú podmienky, ktoré sa veľmi líšia od podmienok, ktoré zažívajú konvenčné podzvukové osobné lietadlá.

Projekt ALPHA sa zase odlišuje od spoločnosti SpaceLiner a ide o dopravný systém, ktorý by mal zahŕňať nosné lietadlo Airbus A330, ako aj z neho vypustené nadzvukové vozidlo. Malé zariadenie s jedným pilotom a dvoma cestujúcimi na palube sa musí oddeliť od nosného lietadla vo výške 14 km a potom nezávisle získať výšku až do 100 km. ALPHA je teda predovšetkým dopravou pre suborbitálne vedecké a turistické lety.

SpaceLiner bude môcť prepraviť až 50 pasažierov z Austrálie do Európy za 90 minút alebo 100 cestujúcich z Európy do Kalifornie za 60 minút. Aby sa udržal v tomto časovom rámci, musí lietadlo letieť rýchlosťou M = 24 alebo 25 200 km / h, pričom let sa vykonáva vo výškach do 82 km. Martin Zippel, ktorý je koordinátorom projektu v German Aerospace Center (DLR), uviedol, že SpaceLiner je akýmsi druhým príletom raketoplánu, ale so zásadne odlišnou úlohou. Stojí za zmienku, že porovnanie s raketoplánmi, ktoré ani počas vývojového obdobia neboli považované za najúspešnejší projekt, hovorí o dôvere Nemcov pri implementácii ich plánov.

Obrázok
Obrázok

V súčasnej dobe existujú informácie, že SpaceLiner bude používať vertikálny vzlet, pričom v tomto uzavretom cykle na kyslík a kvapalný vodík použije raketové motory. Očakáva sa jeho dĺžka asi 70 metrov, rozpätie krídel 40 metrov, maximálna vzletová hmotnosť v oblasti 1 250 ton. Maximálny letový dosah sa odhaduje na 16 500 km. Čo sa týka čísel, máme typický nemecký projekt: drahý, rýchly a zároveň opäť drahý. Keď to spočítate, vyjde to niekde od 12, 5 do 25 ton hmotnosti lietadla na 1 cestujúceho. Tvorcovia kozmickej lode sa však netaja tým, že sa nechystajú prevážať pravidelných návštevníkov do prevádzok distribúcie bezplatnej polievky. Projekt stavby tohto lietadla je komerčný, podľa nich v najbližších 10 rokoch bude Nemecké centrum pre letectvo a kozmonautiku schopné nájsť obchodných partnerov na realizáciu svojich plánov.

V súčasnosti je okolo tohto projektu veľmi málo špecifík. Je známych iba niekoľko podrobností. Najmä sa uvádza, že po zrýchlení - aktívnej časti trajektórie a začiatku plánovania bude situácia s ovládateľnosťou lode lepšia ako pri raketoplánoch v dôsledku implementácie vyššej aerodynamickej kvality vozidla.. Niekto je zmätený špicatým nosom hypersonického lietadla. Už dlho je známe, že pri rýchlostiach nad M = 5 nedáva oproti zaoblenej výraznejšie výhody.

Nemeckí vývojári však žiaria optimizmom: konečný tvar nového lietadla ešte nebol určený a je možné ho výrazne upraviť. Zároveň budú Nemci zaručene obchádzať svojich konkurentov z iných krajín, ktorí budú používať hypersonické motory s otvoreným cyklom, ktoré odoberajú vzduch zo zemskej atmosféry. Je pravda, že takéto lietadlá musia prepravovať menej paliva, a to robí takéto projekty lacnejšími, ale DLR o takýchto maličkostiach radšej mlčí. Uzavretý cyklus je zároveň najvhodnejší pre vysoké letové rýchlosti a je už dobre rozvinutý, pričom v zásade nebude potrebné vytvárať nové technológie. Vývojári zdôrazňujú, že účinnosť motora sa nechystajú zlepšiť, radšej svoje úsilie zamerali na jeho opätovné použitie.

Obrázok
Obrázok

SpaceLiner v čase oddelenia prvého stupňa

Prvá etapa hypersonického SpaceLineru po spracovaní paliva zostúpi na zem padákom neďaleko miesta štartu (vďaka zvislému vzletu vozidla). Na zemi môže byť pódium ihneď pripravené na reštart. Mnohostranný charakter prvej etapy zariadenia je nepostrádateľnou podmienkou nemeckého projektu. Vstavané motory vesmírnych lodí budú poskytovať konštantnú rýchlosť už vo vysokej časti trajektórie.

Na základe dostupných informácií tento projekt vyvoláva množstvo otázok. Pri takejto rýchlosti je vzlet a pristátie nad husto osídlenými oblasťami vylúčené: a prvý stupeň zostupu sa bude snažiť padnúť zlým smerom a nedovolí sa mu prekonať zvukovú bariéru. Ukazuje sa, že subpriestorové prístavy budú musieť byť vybudované v púštnej oblasti. V tomto ohľade s Austráliou a Kaliforniou vývojári samozrejme hádali, ale kde nájdu také miesto v Európe. Ak budete stavať vesmírne prístavy na mori, ako dlho bude trvať, kým sa k nim dostanete, a nebude potom jednoduchšie oživiť staré Concordy?

Nejasný je aj aerodynamický tvar vozidla, ktorý v tejto chvíli možno nazvať tradičným. Od čias, keď boli raketoplány navrhnuté, uplynuli desiatky rokov a teraz je už zrejmé, že ich tvar nebol optimálnym riešením. Medzitým je im SpaceLiner teraz zjavne blízko. Nemci si môžu príbeh zopakovať so stíhačkou Me-262. Auto s rýchlosťou a motormi novej éry a aerodynamickým dizajnom predchádzajúceho. Vyhliadky na spustenie projektu SpaceLiner do roku 2050 sa zatiaľ zdajú dosť vágne.

Odporúča: