MENU

Hiperszónikus hajtóművek

A repülés új korszakát hozhatják el hiperszonikus hajtóművek A Concorde-ok kivonása óta is él a remény, hogy visszatér a szuperszonikus légi közlekedés, bár nem kizárt, hogy egy jókora ugrással meghódítjuk a hiperszonikus tartományt. Azóta ugyanis több innovatív és újrafelhasználható nagy teljesítményű rakétahajtóművet fejlesztettek ki, melyek elképesztő sebességgel repíthetik hatalmas távolságokra az utasokat a világűr érintésével.

 

 

Míg a Concorde utazósebessége hagyományos sugárhajtóműveivel a hangsebesség kétszerese volt, az új hajtóművekkel elérhetők az 5 Machos és afeletti úgynevezett hiperszonikus sebességek is. A dolog szépséghibája, hogy bár a rakétahajtóművek hatalmas sebességekre képesek, ugyanakkor rendkívül költségesek is, mivel a gép és a rakomány tömegén felül a repüléshez szükséges folyékony hidrogén és folyékony oxigén tömegét is magukkal hurcolják, ezáltal jókora holtterhet szállítanak, ami jelentős erőforrásokat emészt fel. A megoldás a súlycsökkentés, a kulcs pedig az oxigén. A levegő, amit egy hiperszonikus repülőgép átszel rengeteg oxigént tartalmaz. Ha sikerül beszívni a levegőt és elégetni a hidrogénnel, máris sikerült lecsökkenteni a fedélzeti oxidánsokat a légkör elhagyását követően szükséges mennyiségre. Ez az elv határozza meg a brit "Reaction Engines"  vállalat által fejlesztett és jelenleg tesztelés alatt álló hidrogént és levegőt égető Sabre típusú hajtóművet, amit egy jövőbeli műhold feljuttató űrrepülőgép, a Skylon számára készítenek, azonban teljes egészében alkalmazható lenne egy 5 Mach sebességű utasszállító repülőgéphez is.

A Skylon típusú hiperszonikus repülőgépet, angol tervezésben készítik és a teszt repülését 2020-ra tervezik. A brit kormány és az Európai Ügynökség ( ESA ) közel 100 millió dollár nagyságrendben finanszírozza a tervet, a magán befektetők támogatása mellett. Két "Sabre" típusú  hajtómű szolgál majd erőforrásként, a tervezett 84 méter hosszú és 303 tonnás felszálló súlyú hiperszonikus repülőgép számára. A delta szárny végére felszerelt két hajtómű, egyenként 15 ezer kg-os tolóerővel repítik a repülőgépet az űrbe. A hajtóművek prototípusának az elkészítését 2013-ra tervezik, költsége kb. 60 millió £ lesz.

 

 

A Sabre hajtómű fő előnye, hogy ideális egy kifutópályáról felszálló, újrafelhasználható űrrepülőgéphez, vagyis a gép a felszállástól a világűr eléréséig csupán egyetlen hajtóműtípust használna. Ez hatalmas előny a scramjetekhez, vagyis azon torlósugár-hajtóművekhez képest, melyeknél a levegő beáramlási sebessége meghaladja a hangsebességet. A scramjet,  mozgó alkatrész nélkül a repülőgép nagy sebességű mozgásával sűríti a beáramló levegőt üzemanyaggá. Ezt a nagy sebességet azonban valahogy el is kell érni, ezért a scramjet csak 4 Mach környékén képes működésbe lépni, vagyis a repülőgépnek a gyorsításhoz szüksége van egy rakétahajtóműre is.

A Sabre technológia kulcsa egy "előhűtő", egy szupergyors, könnyűsúlyú hűtőrendszer, ami feldolgozza a levegőt a hidrogén égetéséhez. "A Sabre hajtóműbe 5 Mach sebességgel belépő levegő 1000 Celsius fok fölé hevül (Hot Air). Ez egy hagyományos rakétahajtóművet megolvasztana. Ezért az előhűtő -150 Celsiusra hűti le a levegőt (Cold Air), mindezt egyetlen századmásodperc alatt, így amikor a levegőt összesűríti a rendszer, felkészítve a hidrogénnel történő közös égésre, nem válik túl forróvá.

 

 

Az előhűtő (a képen) működésének pontos részletei olyannyira titkosak, hogy a Reaction Engines még szabadalmaztatásra sem nyújtotta be a technológiát. Csupán annyit tudunk, hogy a levegő (Hot Air) rengeteg vékony, héliummal hűtött, csövön halad át, ami összességében egy hatalmas hűtőfelületet eredményez.

 

 

A Sabre hajtómű a  vastag alsó légrétegekben a magával vitt folyékony hidrogént és a külső környezetből szerzett oxigént használja a fel a tolóerőhöz, és úgy viselkedik mint egy sugárhajtású repülőgép, és amikor eléri 26 km-es tengerszint feletti magasságot, a hangsebesség ötszörösével fog repülni ( Mach 5 ), a fedélzeten elhelyezett folyékony oxigén tartályból nyert "üzemanyag" révén. A hajtómű kulcsfontosságú része az előhűtő, és ennek a működését még 2012-ben sikeresen tesztelték az angolok.

 

 

Létezik egy másik 5 Machos megoldás is, ami az MBDA Missile Systems, az Airbust is magáénak mondható EADS, és az orosz Lavrentyiev Hidrodinamikai Intézet közös vállalkozása. Az együttműködő felek a II. Világháborúban alkalmazott V-1 repülő bomba hajtóműveként használt pulzáló sugárhajtómű technológia egy új változatán dolgoznak. A pulzáló sugárhajtómű, aminek már jellegzetes zümmögő hangja is félelemmel töltötte el az embereket, különösen amikor a fejünk fölött húz el – szabályos időközönként apró üzemanyag és levegő mennyiséget fecskendez be egy csatornába, begyújtva a keveréket. Ekkor a hajtómű elején a belépőszelepek lezárultak, biztosítva az égéstermék távozását a hajtómű végén, előre tolva a járművet. Ez a megoldás az alapja a PDE, a pulzáló detonációs hajtóműnek, ami robbanás hullámokkal égeti el az üzemanyagot és az oxidálót, mialatt szuperszonikus sebességen halad. Ebből a technikából még nem született a gyakorlatban is alkalmazott megoldás.

 

Újév

Borongós napok tünjetek tova, Okkal szomorú ne legyél soha!

Lépteid, kisérje töretlen szerencse, Derűs percek rajzoljanak mosolyt a szemedre!

Oszoljanak el az óévnek sötét árnyai, Gúzsból szabaduljanak a képzelet szárnyai!

Újévet hozzon a nesztelen iramló idő, Jöjjön már a rég várt, csodálatos jövő!

Évek, ha múltok, ha elszálltok napok, Vidámságot, örömet számolatlan adjatok!

Elfusson most az óévnek malaca, Többé ne legyen senkinek panasza!

Kerüljön betegség, bánat messzire, Írmagjuk is vesszen mind a semmibe!

Vágyaid sorra, valóra váljanak,Álnok szavak többé ne bántsanak!

Növekedjen az igaz barátok tábora, Okosan élj, ne legyél boldogtalan soha!

Kivánom neked, az újév hozzon új reményeket!

 

x