Ein Verkehrsflugzeug, das mit Mach 9 um die Welt fliegt? Sicher warum nicht

Vergrößern / Venus Aerospace Stargazer-Flugzeugkonzeptkunst. Venus Luft- und Raumfahrt

HOUSTON SPACEPORT – An einem bewölkten Tag Ende März führte mich Andrew Duggleby in eine sichere Entfernung von einem Raketentriebwerk. Wir mussten nicht weit gehen, vielleicht 50 Meter, weil der von seinem kleinen Ingenieurteam entworfene und gebaute Prototypmotor nicht so groß ist.

Wir haben ein paar Minuten gewartet, bis Dampf aus dem Motor austrat. Und dann gab der Motor für ein paar Sekunden ein markantes Zischen von sich. "Hier ist es!" rief Duggleby aus. Mit es meinte er das Geräusch eines sich drehenden Detonationsmotors, der zündet, nachdem er gezündet wurde. Das Geräusch zeigte an, dass sich eine Reaktion erfolgreich 20.000 Mal pro Sekunde um den Motor drehte.

Duggleby ist CTO eines Unternehmens, das er zusammen mit seiner Frau Sassie gegründet hat. Venus Aerospace zielt darauf ab, ein Hyperschallflugzeug zu bauen, das in der Lage ist, vielleicht ein Dutzend Passagiere zu befördern und mit der erstaunlich hohen Geschwindigkeit von Mach 9 oder mehr als 11.000 Kilometern pro Stunde zu fliegen.

"Wie sehr verändert sich die Welt, wenn Sie in einer Stunde überall hingehen können?" fragte Sassie Duggleby.

Es geht wirklich schnell

Wahrscheinlich sehr viel. Und ich war in die Einrichtung von Venus Aerospace im Südosten von Houston gekommen, um zu sehen, ob es eine Chance gibt, dass das Unternehmen dieses hochgesteckte Ziel erreichen kann.

Zugegeben, ich hatte einige Zweifel. Ein Problem ist, dass Mach 9 sehr, sehr schnell ist. So schnell ist noch nie ein Flugzeug geflogen. Das schnellste jemals gebaute Flugzeug ist die SR-71 „Blackbird“ von Lockheed, die mit Mach 3,2 flog. Alles über Mach 9 und Sie verlieren die Kommunikation mit dem Boden, da Plasma beginnt, das Fahrzeug zu umhüllen, als ob es ein Raumschiff wäre, das aus der oberen Atmosphäre zur Erde zurückkehrt.

In Bezug auf Passagierreisen reiste das Überschallflugzeug Concorde mit Mach 2 oder etwa 2.100 km/h. Die meisten Überschallflugzeuge der neuen Generation, die heute entwickelt werden, liegen ungefähr im gleichen Bereich, wie beispielsweise die Reisegeschwindigkeit des Boom Supersonic von Mach 1,7

Die Dugglebys bieten ein radikal anderes Flugprofil. Sie planen, ihr Flugzeug in die Luft zu bringen und dann mit seinem Raketentriebwerk einen 10-minütigen Schub zu geben. Dadurch wird das Flugzeug auf eine Höhe von etwa 50 km befördert, auf halbem Weg ins All. Oh, und sie streben eine flughafenähnliche Betriebsrate von vier Flügen pro Tag an.

Zu diesem Zweck hat sich das Unternehmen kürzlich für einen Kraftstoffmix für seinen Motor entschieden: Wasserstoffperoxid bei Raumtemperatur und Jet-A, der Kraftstoff, der von den meisten Düsenflugzeugen verwendet wird, die bereits auf den Flughäfen fliegen. Die Ingenieure des Unternehmens haben kürzlich auch die Detonation von flüssigem Peroxid und Jet A realisiert, was für die Verwendung einer stabilen Kraftstoffzusammensetzung wichtig ist.

Ein effizienter Motor

Einer der Schlüssel dafür, dass dies alles funktioniert, ist die Verwendung eines neuen Motortyps, der auf "Rotationsdetonation" basiert. Regierungen auf der ganzen Welt untersuchen diese Technologie seit mehr als einem Jahrzehnt, da sie das Potenzial hat, die Kraftstoffeffizienz in einer Vielzahl von Anwendungen zu erhöhen, von Schiffen der US Navy bis hin zu Raketentriebwerken.

In einem herkömmlichen Raketentriebwerk werden ein unter hohem Druck stehendes Treibmittel und ein Oxidationsmittel in eine Verbrennungskammer eingespritzt, wo sie verbrennen und eine extrem energiegeladene Abgasfahne erzeugen, Newtons zweites Bewegungsgesetz. Ein rotierender Detonationsmotor unterscheidet sich darin, dass sich eine Detonationswelle um einen kreisförmigen Kanal ausbreitet. Dies wird durch die Kraftstoff- und Oxidationsmitteleinspritzung unterstützt und erzeugt eine Stoßwelle, die sich mit Überschallgeschwindigkeit nach außen ausbreitet.

Das klingt alles ziemlich kompliziert und ist es auch. Aber eine wachsende Zahl von Gruppen in Japan, Europa, den Vereinigten Staaten und anderswo haben solche Motoren hergestellt und getestet, so dass sie mehr als nur theoretisch sind. In Labortests sorgten die Motoren für eine um etwa 10 % höhere Kraftstoffeffizienz.

Das mag nicht viel erscheinen, aber es ist eine bahnbrechende Zahl für Venus Aerospace. Massenmäßig enthalten Hyperschallflugzeuge etwa 80 % Treibstoff und Oxidationsmittel. Durch die Erhöhung der Kraftstoffeffizienz bleibt tatsächlich etwas Masse für wichtige Dinge wie Fahrwerk, Flügel und sogar einige Passagiere übrig. "Es ermöglicht uns, ein Fahrzeug zu bauen, das wirklich wie ein Flugzeug aussieht", sagte Andrew Duggleby.

Senden Sie die Drohnen

Während Venus Aerospace an seinem Raketentriebwerk arbeitet, hat das Unternehmen auch damit begonnen, Drohnen zu testen, um die Form seines Flugzeugs zu verfeinern. Kürzlich demonstrierte eine 5 Fuß lange Drohne einen vollständig autonomen Flug ...