Vliegtuigen met vliegende vleugels, raketvliegtuigen, elektrische vliegtuigen, als het gaat om het vliegtuig van de toekomst, beknibbelen fabrikanten meestal niet op een verscheidenheid aan exotische ontwerpen. In de praktijk houden ze zich echter vooral bezig met het moderniseren van bestaande modellen, aangezien de risico's van een echte technische revolutie altijd vrij groot lijken. Tegelijkertijd groeit de markt voor luchtvervoer voortdurend. Tot nu toe zijn de marktvolumes elke 15 jaar verdubbeld en het ziet ernaar uit dat deze trend zich nog zeker 20 jaar zal voortzetten. Allereerst dankzij de economische ontwikkeling van landen met een economie in transitie, waaronder China.
Vroeg of laat moet het evolutionaire pad van ontwikkeling op het gebied van luchtvervoer worden vervangen door een revolutionair pad, de modernisering van bestaande vliegtuigen kost hun fabrikanten steeds meer. De effectiviteit van de modernisering van bestaande vliegtuigen nadert een fysieke grens, met deze uitspraak beaamt Rolf Henke, hoofd van de afdeling luchtdiensten van het Duitse lucht- en ruimtevaartcentrum (DLR). Moderne vliegtuigen worden steeds moeilijker te verbeteren. Dit in aanmerking nemend, doen zich 2 problemen voor: alle nieuwe experimentele projecten kunnen op het moment van hun implementatie slechtere resultaten opleveren in vergelijking met de oude die zijn getest; fabrikanten hebben echter nog steeds weinig prikkels om hun verbluffende concepten te realiseren.
Fantastische ideeën zijn momenteel alleen nodig voor public relations. Zo demonstreren medewerkers van het Duitse Lucht- en Ruimtevaartcentrum hun nieuwe SpaceLiner-project. Deze naam werd gegeven aan het project van een raketvliegtuig, dat wordt gevoed met zuurstof en waterstof en in staat is passagiers in 90 minuten van Australië naar Europa te brengen. Maar zelfs op middellange termijn zullen dergelijke buitengewone projecten waarschijnlijk geen rol van betekenis spelen in het luchtvervoer van goederen en passagiers. Het hoofd van het Duitse Lucht- en Ruimtevaartcentrum Henke geeft toe dat fantastische supersonische vliegtuigen waarschijnlijk geen oplossing zullen zijn voor toekomstige problemen.
Desondanks blijft het Space Systems Institute van het Duitse ruimtevaartcentrum zijn eigen concept van een hypersonisch vliegtuig promoten. Wetenschappers uit een aantal Europese landen, waaronder Duitsland, Oostenrijk, België, Spanje, Italië, Nederland, Frankrijk en Zweden, hebben de volgende onderzoeksfase afgerond om de toekomst van het hogesnelheidstransport op grote hoogte te ontwikkelen, gecreëerd als onderdeel van het Fast20XX-project. De resultaten van dit project moeten worden belichaamd in 2 programma's voor de creatie van hypersonische vliegtuigen SpaceLiner DLR en ALPHA Innovation GmbH. Het is onwaarschijnlijk dat dergelijke vliegtuigen vóór 2050 de lucht in gaan, maar de technologieën die nodig zijn om ze te maken, worden al gemaakt.
Een van de belangrijkste zaken bij het maken van dergelijke voertuigen is de koeling van de romp. Na versnelling, als gevolg van wrijving met de atmosfeer van de planeet, zal de SpaceLiner-behuizing worden blootgesteld aan verwarming tot +1800 graden Celsius. Om de voorrand van de vleugels en neus van een hypersonisch vliegtuig te koelen, stellen Duitse ingenieurs voor om actieve koeling te gebruiken op basis van poreuze keramische materialen waarin water circuleert. Het is de bedoeling dat de rest van de romp van het vliegtuig wordt bedekt met meer traditionele materialen.
Tegenwoordig zijn poreuze keramiek en een verdampingskoelsysteem al met succes getest in de plasmatunnel van het DLR-laboratorium in Keulen. Daarnaast wordt gewerkt aan computermodellering van luchtstromen nabij het vliegtuig. Dit werk is erg belangrijk, aangezien SpaceLiner zeer hoge vlieghoogten zal bereiken waarop de atmosferische druk extreem laag is en er omstandigheden bestaan die heel anders zijn dan die van conventionele subsonische passagiersvliegtuigen.
Op zijn beurt onderscheidt het ALPHA-project zich door SpaceLiner en is het een transportsysteem, dat een Airbus A330-draagvliegtuig moet omvatten, evenals een hypersonisch voertuig dat ervan wordt gelanceerd. Een klein apparaat met één piloot en twee passagiers aan boord moet zich op een hoogte van 14 km van het transportvliegtuig scheiden en vervolgens onafhankelijk tot 100 km hoogte winnen. ALPHA is dus in de eerste plaats een transportmiddel voor suborbitale wetenschappelijke en toeristische vluchten.
SpaceLiner zal tot 50 passagiers in 90 minuten van Australië naar Europa kunnen vervoeren of 100 passagiers van Europa naar Californië in 60 minuten. Om binnen dit tijdsbestek te blijven, moet het vliegtuig vliegen met een snelheid van M = 24 of 25.200 km / h, terwijl de vlucht wordt uitgevoerd op hoogten tot 82 km. Martin Zippel, de projectcoördinator van het Duitse Lucht- en Ruimtevaartcentrum (DLR), zei dat SpaceLiner een soort tweede komst is van de Space Shuttle, maar met een fundamenteel andere taak. Het is vermeldenswaard dat een vergelijking met shuttles, die zelfs tijdens de ontwikkelingsperiode niet als het meest succesvolle project werden beschouwd, spreekt van het vertrouwen van de Duitsers in de uitvoering van hun plannen.
Momenteel is er informatie dat SpaceLiner verticale start zal gebruiken, met behulp van raketmotoren voor deze gesloten cyclus op zuurstof en vloeibare waterstof. De lengte zal naar verwachting ongeveer 70 meter zijn, een spanwijdte van 40 meter, een maximaal startgewicht in de regio van 1250 ton. Het maximale vliegbereik wordt geschat op 16.500 km. Qua aantallen hebben we een typisch Duits project: duur, snel en tegelijk weer duur. Als je het meetelt, komt het uit ergens tussen de 12, 5 en 25 ton vliegtuiggewicht per 1 passagier. De makers van het ruimtevaartuig verbergen echter niet dat ze geen vaste bezoekers naar de gratis soepdistributie-inrichtingen gaan vervoeren. Het project voor de bouw van dit vliegtuig is commercieel, volgens hen zal het Duitse Centrum voor Luchtvaart en Kosmonauten in de komende 10 jaar commerciële partners kunnen vinden om zijn plannen uit te voeren.
Momenteel is er weinig bijzonders over dit project. Er zijn slechts enkele details bekend. In het bijzonder wordt gemeld dat na versnelling - het actieve deel van het traject en het begin van de planning, de situatie met de bestuurbaarheid van het schip beter zal zijn dan die van de shuttles vanwege de implementatie van een hogere aerodynamische kwaliteit van het voertuig. Iemand staat versteld van de spitse neus van een hypersonisch vliegtuig. Het is al lang bekend dat het bij snelheden boven M = 5 geen significante voordelen geeft ten opzichte van de afgeronde.
De Duitse ontwikkelaars glunderen echter van optimisme: de definitieve vorm van het nieuwe vliegtuig is nog niet bepaald en kan aanzienlijk worden aangepast. Tegelijkertijd zullen de Duitsers gegarandeerd hun concurrenten uit andere landen omzeilen, die hypersonische motoren met open cyclus gaan gebruiken die lucht uit de atmosfeer van de aarde halen. Toegegeven, dergelijke vliegtuigen hoeven minder brandstof te vervoeren, en dit maakt dergelijke projecten goedkoper, maar DLR zwijgt liever over dergelijke kleinigheden. Tegelijkertijd is de gesloten cyclus het meest geschikt voor hoge vliegsnelheden en is deze al goed ontwikkeld, terwijl fundamenteel nieuwe technologieën niet hoeven te worden gecreëerd. De ontwikkelaars benadrukken dat ze de efficiëntie van de motor niet gaan verbeteren, maar dat ze hun inspanningen liever richten op hergebruik.
SpaceLiner op het moment van scheiding van de eerste trap
De eerste trap van de hypersonische SpaceLiner zal, nadat de brandstof is uitgewerkt, per parachute naar de grond dalen, niet ver van de lanceerplaats (dankzij de verticale start van het voertuig). Op de grond kan het podium meteen weer klaargemaakt worden voor heropstart. Het veelzijdige karakter van de eerste fase van het apparaat is een onmisbare voorwaarde voor het Duitse project. De ingebouwde motoren van het ruimtevaartuig zullen alleen al op een hoog deel van het traject een constante snelheid bieden.
Op basis van de beschikbare informatie roept dit project veel vragen op. Bij dergelijke snelheden is het opstijgen en landen over dichtbevolkte gebieden uitgesloten: en de afdaling van de eerste trap zal ernaar streven om in de verkeerde richting te vallen en zal de geluidsbarrière niet mogen passeren. Het blijkt dat sub-ruimtehavens gebouwd zullen moeten worden in een woestijngebied. In dit opzicht, met Australië en Californië, hebben de ontwikkelaars natuurlijk geraden, maar waar ze zo'n plek in Europa zullen vinden. Als je ruimtehavens op zee bouwt, hoe lang duurt het dan om ze te bereiken, en zou het niet gemakkelijker zijn om de oude Concordes nieuw leven in te blazen?
Ook de aerodynamische vorm van het voertuig is onduidelijk, wat op dit moment traditioneel te noemen is. Sinds de tijd dat shuttles werden ontworpen, zijn er tientallen jaren verstreken en nu is het al duidelijk dat hun vorm niet de optimale oplossing was. Ondertussen is SpaceLiner nu duidelijk dichtbij hen. De Duitsers kunnen het verhaal herhalen met de Me-262 jager. Een auto met de snelheid en motoren van een nieuw tijdperk en het aerodynamische ontwerp van het vorige. Tot dusver lijken de vooruitzichten voor de lancering van het SpaceLiner-project tegen 2050 nogal vaag.
