Svemirski putnički zrakoplovi do 2050. godine: mit ili stvarnost

Svemirski putnički zrakoplovi do 2050. godine: mit ili stvarnost
Svemirski putnički zrakoplovi do 2050. godine: mit ili stvarnost

Video: Svemirski putnički zrakoplovi do 2050. godine: mit ili stvarnost

Video: Svemirski putnički zrakoplovi do 2050. godine: mit ili stvarnost
Video: Putinov Avion (Predsjednicki avioni Rusije i SSSR-a) 2024, Svibanj
Anonim

Zrakoplovi s letećim krilima, raketni zrakoplovi, električni zrakoplovi, kada su u pitanju zrakoplovi budućnosti, proizvođači obično ne štede na raznim egzotičnim izvedbama. Međutim, u praksi se prvenstveno bave modernizacijom postojećih modela, jer se čini da su rizici povezani sa pravom tehničkom revolucijom uvijek prilično veliki. Istodobno, tržište zračnog prijevoza stalno raste. Do sada su se volumeni tržišta udvostručavali svakih 15 godina, a čini se da će se taj trend nastaviti barem još 20 godina. Prije svega, zahvaljujući ekonomskom razvoju zemalja s tranzicijskim gospodarstvom, uključujući Kinu.

Prije ili kasnije, evolucijski put razvoja u području zračnog prometa trebao bi biti zamijenjen revolucionarnim putem, modernizacija postojećih zrakoplova sve više košta njihove proizvođače. Učinkovitost modernizacije postojećih zrakoplova približava se fizičkoj granici, s čime se slaže i Rolf Henke, voditelj Odjela zračnih usluga u Njemačkom svemirskom centru (DLR). Suvremene zrakoplove postaje vrlo teško poboljšati. S obzirom na to, pojavljuju se 2 problema: svi novi eksperimentalni projekti u vrijeme njihove provedbe mogli bi pokazati lošije rezultate u odnosu na stare koji su testirani; međutim, proizvođači još uvijek nemaju poticaja da svoje nevjerojatne koncepte pretvore u stvarnost.

Fantastične ideje trenutno su potrebne samo za odnose s javnošću. Na primjer, zaposlenici njemačkog zrakoplovnog centra demonstriraju svoj novi projekt SpaceLiner. Ovaj naziv dobio je po projektu raketnog aviona, koji se napaja kisikom i vodikom i koji može isporučiti putnike iz Australije u Europu za 90 minuta. No, čak i na srednji rok, takvi izvanredni projekti vjerojatno neće imati značajnu ulogu u zračnom prijevozu robe i putnika. Čelnik njemačkog zrakoplovnog centra Henke priznaje da fantastični nadzvučni zrakoplovi vjerojatno neće biti rješenje za buduće probleme.

Svemirski putnički zrakoplovi do 2050. godine: mit ili stvarnost
Svemirski putnički zrakoplovi do 2050. godine: mit ili stvarnost

Unatoč tome, Institut za svemirske sustave Njemačkog zrakoplovnog centra nastavlja s promicanjem vlastitog koncepta hipersoničnog zrakoplova. Znanstvenici iz brojnih europskih zemalja, uključujući Njemačku, Austriju, Belgiju, Španjolsku, Italiju, Nizozemsku, Francusku i Švedsku, dovršili su sljedeću fazu istraživanja kako bi razvili budućnost brzih prijevoza velikih brzina, nastalih u sklopu projekt Fast20XX. Rezultati ovog projekta trebali bi biti utjelovljeni u 2 programa za stvaranje hipersoničnih zrakoplova SpaceLiner DLR i ALPHA Innovation GmbH. Prije 2050. godine takvi zrakoplovi vjerojatno neće poletjeti u nebo, ali tehnologije potrebne za njihovu izradu već se stvaraju.

Jedno od najvažnijih pitanja u stvaranju takvih vozila je hlađenje trupa. Nakon ubrzanja, zbog trenja o atmosferu planeta, kućište SpaceLiner bit će izloženo zagrijavanju do +1800 stupnjeva Celzijusa. Za hlađenje prednjeg ruba krila i nosa hipersoničnog zrakoplova, njemački inženjeri predlažu korištenje aktivnog hlađenja na bazi poroznih keramičkih materijala s vodom koja cirkulira unutar njih. Planirano je da ostatak trupa zrakoplova bude prekriven tradicionalnijim materijalima.

Danas je porozna keramika i sustav hlađenja isparavanjem već uspješno ispitani u plazma tunelu u laboratoriju DLR u Kölnu. Osim toga, radi se na računalnom modeliranju protoka zraka u blizini zrakoplova. Ovaj je rad vrlo važan jer će SpaceLiner dosegnuti vrlo velike visine leta na kojima je atmosferski tlak izuzetno nizak i postoje uvjeti koji se jako razlikuju od onih koje doživljavaju konvencionalni podzvučni putnički zrakoplovi.

S druge strane, projekt ALPHA odlikuje SpaceLiner i transportni je sustav koji bi trebao uključivati zrakoplov -nosač Airbus A330, kao i hiperzvučno vozilo lansirano s njega. Mali uređaj s jednim pilotom i dva putnika na brodu mora se odvojiti od zrakoplova nosača na nadmorskoj visini od 14 km, a zatim samostalno postići visinu do 100 km. Dakle, ALPHA je prvenstveno prijevoz za suborbitalne znanstvene i turističke letove.

SpaceLiner će moći prevesti do 50 putnika iz Australije u Europu za 90 minuta ili 100 putnika iz Europe u Kaliforniju za 60 minuta. Kako bi se zadržao u tom vremenskom okviru, zrakoplov mora letjeti brzinom M = 24 ili 25.200 km / h, dok se let izvodi na visinama do 82 km. Martin Zippel, koji je koordinator projekta u Njemačkom svemirskom centru (DLR), rekao je da je SpaceLiner svojevrsni drugi dolazak Space Shuttlea, ali s bitno drugačijim zadatkom. Vrijedi napomenuti da usporedba sa šatlovima, koji su se čak i tijekom razdoblja razvoja smatrali ne najuspješnijim projektom, govori o povjerenju Nijemaca u provedbu njihovih planova.

Slika
Slika

Trenutno postoje informacije da će SpaceLiner koristiti vertikalno uzlijetanje, raketne motore za ovaj zatvoreni ciklus na kisiku i tekućem vodiku. Očekuje se da će njegova duljina biti oko 70 metara, raspon krila 40 metara, maksimalna uzletna težina u području od 1250 tona. Maksimalni dolet leta procjenjuje se na 16.500 km. Što se tiče brojki, imamo tipičan njemački projekt: skup, brz i istovremeno opet skup. Ako računate, izlazi negdje od 12, 5 do 25 tona težine zrakoplova po 1 putniku. Međutim, tvorci letjelice ne skrivaju činjenicu da neće odvesti stalne posjetitelje u besplatne ustanove za distribuciju juhe. Projekt izgradnje ovog zrakoplova je komercijalni, prema njihovim riječima, u sljedećih 10 godina Njemački centar za zrakoplovstvo i kozmonautiku moći će pronaći komercijalne partnere za provedbu svojih planova.

Trenutno postoji vrlo malo specifičnosti oko ovog projekta. Poznato je samo nekoliko detalja. Konkretno, izvješćuje se da će nakon ubrzanja - aktivnog dijela putanje i početka planiranja, situacija s upravljivošću broda biti bolja od one sa šatlova zbog implementacije veće aerodinamičke kvalitete vozila. Netko je zbunjen šiljatim nosom hipersoničnog zrakoplova. Dugo je poznato da pri brzinama iznad M = 5 ne daje značajnije prednosti u odnosu na zaobljenu.

Međutim, njemački programeri blistaju s optimizmom: konačni oblik novog zrakoplova još nije utvrđen i može se značajno prilagoditi. U isto vrijeme, Nijemci će zajamčeno zaobići svoje konkurente iz drugih zemalja, koji će koristiti hipersonične motore otvorenog ciklusa koji uzimaju zrak iz Zemljine atmosfere. Istina, takvi zrakoplovi trebaju nositi manje goriva, a to takve projekte čini jeftinijima, ali DLR radije šuti o takvim sitnicama. Istodobno, zatvoreni ciklus najprikladniji je za velike brzine leta i već je dobro razvijen, dok neće biti potrebno stvarati fundamentalno nove tehnologije. Programeri naglašavaju da neće poboljšati učinkovitost motora, radije su usredotočili svoje napore na njegovu ponovnu uporabu.

Slika
Slika

SpaceLiner u vrijeme odvajanja prve faze

Prva faza hipersoničnog SpaceLinera, nakon što je gorivo izrađeno, spustit će se na tlo padobranom nedaleko od mjesta lansiranja (zahvaljujući vertikalnom polijetanju vozila). Na terenu se pozornica može odmah pripremiti za ponovno pokretanje. Višestruka priroda prve faze aparata neizostavan je uvjet njemačkog projekta. Ugrađeni motori svemirske letjelice osigurat će stalnu brzinu samo na visokom dijelu putanje.

Na temelju dostupnih informacija, ovaj projekt postavlja mnogo pitanja. Pri takvim brzinama, let uzlijetanja i slijetanja iznad gusto naseljenih područja isključen je: a prva faza spuštanja nastojat će pasti u pogrešnom smjeru i neće se dopustiti prevladavanje zvučne barijere. Ispada da će se pod-svemirske luke morati graditi u pustinjskom području. S tim u vezi, s Australijom i Kalifornijom, programeri su, naravno, pogodili, ali gdje će pronaći takvo mjesto u Europi. Ako gradite svemirske luke na moru, koliko će vremena trebati da se dođe do njih, i zar ne bi bilo lakše oživjeti stare Concorde?

Nejasan je i aerodinamički oblik vozila, koji se u ovom trenutku može nazvati tradicionalnim. Od vremena kad su projektirani šatlovi prošli su deseci godina, a sada je već očito da njihov oblik nije bio optimalno rješenje. U međuvremenu, SpaceLiner im je sada očito blizu. Nijemci mogu ponoviti priču s lovcem Me-262. Automobil s brzinom i motorima nove ere i aerodinamičkim dizajnom prethodne. Do sada se izgleda da su izgledi za pokretanje projekta SpaceLiner do 2050. prilično nejasni.

Preporučeni: