Vesmírná osobní letadla do roku 2050: mýtus nebo realita

Vesmírná osobní letadla do roku 2050: mýtus nebo realita
Vesmírná osobní letadla do roku 2050: mýtus nebo realita

Video: Vesmírná osobní letadla do roku 2050: mýtus nebo realita

Video: Vesmírná osobní letadla do roku 2050: mýtus nebo realita
Video: Blue Origin plans private space station 2024, Duben
Anonim

Létající křídla, raketová letadla, elektrická letadla, pokud jde o letadla budoucnosti, výrobci obvykle nešetří na různých exotických provedeních. V praxi se však primárně zabývají modernizací stávajících modelů, protože rizika spojená se skutečnou technickou revolucí se vždy zdají být poměrně velká. Trh letecké dopravy přitom neustále roste. Až dosud se objemy trhu zdvojnásobovaly každých 15 let a vypadá to, že tento trend bude pokračovat ještě nejméně 20 let. Předně díky ekonomickému rozvoji zemí s transformujícími se ekonomikami, včetně Číny.

Dříve či později by měla být evoluční cesta vývoje v oblasti letecké dopravy nahrazena revoluční cestou, modernizace stávajících letadel stojí jejich výrobce stále více. Efektivita modernizace stávajících letadel se blíží fyzickému limitu, s tímto tvrzením Rolf Henke, vedoucí oddělení leteckých služeb v Německém leteckém centru (DLR), souhlasí. Moderní letadla se stávají velmi obtížně vylepšitelnými. Vzhledem k tomu vyvstávají 2 problémy: všechny nové experimentální projekty v době jejich implementace mohou vykazovat horší výsledky ve srovnání se starými, které byly testovány; výrobci však stále mají jen malou motivaci začít realizovat své koncepty, které berou dech, realitou.

Fantastické nápady jsou v současné době potřeba pouze pro styk s veřejností. Například zaměstnanci německého leteckého centra předvádějí svůj nový projekt SpaceLiner. Tento název dostal projekt raketového letadla, které je poháněno kyslíkem a vodíkem a je schopné dopravit cestující z Austrálie do Evropy za 90 minut. Ale ani ve střednědobém horizontu pravděpodobně nebudou tyto mimořádné projekty hrát významnou roli v letecké přepravě zboží a cestujících. Vedoucí německého leteckého centra Henke připouští, že fantastická nadzvuková letadla pravděpodobně nebudou řešením budoucích problémů.

Vesmírná osobní letadla do roku 2050: mýtus nebo realita
Vesmírná osobní letadla do roku 2050: mýtus nebo realita

Navzdory tomu Institut kosmických systémů Německého střediska pro letectví a kosmonautiku nadále prosazuje svůj vlastní koncept hypersonického letadla. Vědci z řady evropských zemí, včetně Německa, Rakouska, Belgie, Španělska, Itálie, Nizozemska, Francie a Švédska, dokončili další fázi výzkumu zaměřeného na rozvoj budoucnosti vysokorychlostní vysokorychlostní dopravy, vytvořeného jako součást projekt Fast20XX. Výsledky tohoto projektu by měly být obsaženy ve 2 programech pro vytvoření hypersonických letadel SpaceLiner DLR a ALPHA Innovation GmbH. Před rokem 2050 se taková letadla pravděpodobně nedostanou do nebe, ale technologie nezbytné k jejich vytvoření se již vytvářejí.

Jednou z nejdůležitějších otázek při vytváření takových vozidel je chlazení trupu. Po zrychlení, v důsledku tření o atmosféru planety, bude skříň SpaceLiner vystavena zahřátí až na +1800 stupňů Celsia. K ochlazení náběžné hrany křídel a nosu nadzvukového letadla navrhují němečtí inženýři použít aktivní chlazení na bázi porézních keramických materiálů s cirkulující vodou uvnitř. Plánuje se, že zbytek trupu letadla bude pokryt tradičními materiály.

Dnes již byla porézní keramika a odpařovací chladicí systém úspěšně testovány v plazmovém tunelu v kolínské laboratoři DLR. Kromě toho probíhají práce na počítačovém modelování proudů vzduchu v blízkosti letadla. Tato práce je velmi důležitá, protože SpaceLiner dosáhne velmi vysokých letových výšek, ve kterých je extrémně nízký atmosférický tlak a existují podmínky, které se velmi liší od podmínek, které zažívají konvenční podzvuková osobní letadla.

Projekt ALPHA se zase vyznačuje SpaceLinerem a jde o dopravní systém, který by měl zahrnovat nosné letadlo Airbus A330 a také z něj vypuštěné hypersonické vozidlo. Malé zařízení s jedním pilotem a dvěma cestujícími na palubě se musí od nosného letadla oddělit ve výšce 14 km a poté samostatně získat výšku až 100 km. ALPHA je tedy především přepravou pro suborbitální vědecké a turistické lety.

SpaceLiner bude moci přepravit až 50 cestujících z Austrálie do Evropy za 90 minut nebo 100 cestujících z Evropy do Kalifornie za 60 minut. Aby se let udržel v tomto časovém rámci, musí letět rychlostí M = 24 nebo 25 200 km / h, přičemž let se provádí ve výškách až 82 km. Martin Zippel, který je koordinátorem projektu v German Aerospace Center (DLR), uvedl, že SpaceLiner je jakýmsi druhým příletem raketoplánu, ale s principiálně odlišným úkolem. Stojí za zmínku, že srovnání s raketoplány, které ani během vývojového období nebyly považovány za nejúspěšnější projekt, hovoří o důvěře Němců v realizaci jejich plánů.

obraz
obraz

V současné době existují informace o tom, že SpaceLiner využije vertikální vzlet s využitím raketových motorů pro tento uzavřený cyklus na kyslík a kapalný vodík. Očekává se jeho délka asi 70 metrů, rozpětí křídel 40 metrů, maximální vzletová hmotnost v oblasti 1250 tun. Maximální dolet je odhadován na 16 500 km. Pokud jde o čísla, máme typický německý projekt: drahý, rychlý a zároveň opět drahý. Když to spočítáte, vyjde to někde od 12, 5 do 25 tun hmotnosti letadla na 1 cestujícího. Tvůrci kosmické lodi se však netají tím, že se nechystají přepravovat pravidelné návštěvníky do distribučních provozoven bezplatné polévky. Projekt na stavbu tohoto letounu je komerční, podle nich v příštích 10 letech bude Německé centrum pro letectví a kosmonautiku schopno najít komerční partnery pro realizaci jeho plánů.

V současné době je kolem tohoto projektu velmi málo specifik. Je známo pouze několik podrobností. Zejména se uvádí, že po akceleraci - aktivní části trajektorie a začátku plánování bude situace s ovladatelností lodi lepší než u raketoplánů díky implementaci vyšší aerodynamické kvality vozidla. Někdo je zmatený špičatým nosem hypersonického letadla. Již delší dobu je známo, že při rychlostech nad M = 5 nepřináší oproti zaoblené žádné výrazné výhody.

Němečtí vývojáři však září optimismem: konečný tvar nového letadla zatím nebyl určen a lze jej výrazně upravit. Ve stejné době budou Němci zaručeně obcházet své konkurenty z jiných zemí, kteří budou používat hypersonické motory s otevřeným cyklem, které odebírají vzduch ze zemské atmosféry. Je pravda, že taková letadla potřebují nést méně paliva, a díky tomu jsou takové projekty levnější, ale DLR o takových maličkostech raději mlčí. Uzavřený cyklus se zároveň nejlépe hodí pro vysoké letové rychlosti a je již dobře rozvinutý, přičemž zásadně nové technologie nebude třeba vytvářet. Vývojáři zdůrazňují, že se nechystají zlepšit účinnost motoru, své úsilí raději soustředili na jeho opětovné použití.

obraz
obraz

SpaceLiner v době oddělení prvního stupně

První stupeň hypersonického SpaceLineru po zpracování paliva sestoupí na zem padákem nedaleko od místa startu (díky svislému vzletu vozidla). Na zemi lze pódium okamžitě připravit k restartu. Mnohostranný charakter první fáze aparátu je nepostradatelnou podmínkou německého projektu. Vestavěné motory kosmické lodi budou poskytovat pouze konstantní rychlost již ve vysoké části trajektorie.

Na základě dostupných informací tento projekt vyvolává mnoho otázek. Při takové rychlosti je vzlétnutí a přistání nad hustě obydlenými oblastmi vyloučeno: a první stupeň sestupu bude usilovat o pád špatným směrem a nebude mu dovoleno překonat zvukovou bariéru. Ukazuje se, že subprostorové přístavy budou muset být vybudovány v pouštní oblasti. V tomto ohledu vývojáři v Austrálii a Kalifornii samozřejmě hádali, ale kde najdou takové místo v Evropě. Pokud budete stavět kosmodromy na moři, jak dlouho bude trvat, než se k nim dostanete, a nebude pak snazší oživit staré Concordes?

Nejasný je také aerodynamický tvar vozidla, který v tuto chvíli lze nazvat tradičním. Od doby, kdy byly raketoplány navrhovány, uplynuly desítky let a nyní je již zřejmé, že jejich tvar nebyl optimálním řešením. Mezitím je jim nyní SpaceLiner zjevně blízko. Němci mohou příběh zopakovat se stíhačkou Me-262. Vůz s rychlostí a motory nové éry a aerodynamickým designem toho předchozího. Vyhlídky na spuštění projektu SpaceLiner do roku 2050 se zatím zdají poměrně vágní.

Doporučuje: