Kosmosesõidukid aastaks 2050: müüt või reaalsus

Kosmosesõidukid aastaks 2050: müüt või reaalsus
Kosmosesõidukid aastaks 2050: müüt või reaalsus

Video: Kosmosesõidukid aastaks 2050: müüt või reaalsus

Video: Kosmosesõidukid aastaks 2050: müüt või reaalsus
Video: How Nuclear Fusion Can Benefit Us … TODAY! 2024, Aprill
Anonim

Lendavate tiibadega lennukid, raketilennukid, elektrilised õhusõidukid, tuleviku õhusõidukite osas tootjad tavaliselt ei koonerda mitmesuguste eksootiliste kujundustega. Kuid praktikas tegelevad nad peamiselt olemasolevate mudelite kaasajastamisega, kuna tõelise tehnilise revolutsiooniga kaasnevad riskid tunduvad alati üsna suured. Samal ajal kasvab õhutranspordi turg pidevalt. Siiani on turumahud kahekordistunud iga 15 aasta tagant ja tundub, et see trend jätkub veel vähemalt 20 aastat. Esiteks tänu üleminekumajandusega riikide, sealhulgas Hiina majandusarengule.

Varem või hiljem peaks õhutranspordi valdkonna evolutsiooniline arengutee asenduma revolutsioonilise teega, olemasolevate lennukite moderniseerimine maksab nende tootjatele üha rohkem. Olemasolevate õhusõidukite moderniseerimise tõhusus läheneb füüsilisele piirile, selle väitega nõustub Saksamaa lennunduskeskuse (DLR) lennuteenuste osakonna juhataja Rolf Henke. Kaasaegseid lennukeid on väga raske täiustada. Seda arvesse võttes tekib 2 probleemi: kõik uued katseprojektid võivad nende rakendamise ajal näidata halvemaid tulemusi võrreldes vanade testitud projektidega; tootjatel on aga endiselt vähe stiimuleid, et hakata oma hämmastavaid kontseptsioone reaalsuseks muutma.

Fantastilisi ideid on praegu vaja ainult avalike suhete jaoks. Näiteks Saksamaa lennunduskeskuse töötajad demonstreerivad oma uut SpaceLineri projekti. Selle nime sai raketilennuki projekt, mis on varustatud hapniku ja vesinikuga ning suudab reisijaid Austraaliast Euroopasse 90 minutiga toimetada. Kuid isegi keskpikas perspektiivis ei mängi sellised erakorralised projektid olulist rolli kaupade ja reisijate lennutranspordis. Saksa lennunduskeskuse juht Henke tunnistab, et fantastilised ülehelikiirusega lennukid ei ole tõenäoliselt lahendus tulevastele probleemidele.

Kosmosesõidukid aastaks 2050: müüt või reaalsus
Kosmosesõidukid aastaks 2050: müüt või reaalsus

Sellest hoolimata edendab Saksamaa Lennunduskeskuse kosmosesüsteemide instituut jätkuvalt oma kontseptsiooni hüpersoonilisest lennukist. Teadlased paljudest Euroopa riikidest, sealhulgas Saksamaalt, Austriast, Belgiast, Hispaaniast, Itaaliast, Hollandist, Prantsusmaalt ja Rootsist, on lõpetanud järgmise uurimistöö etapi, mille eesmärk on välja töötada kõrgmäestiku kiirveo tulevik, mis loodi osana projekt Fast20XX. Selle projekti tulemused peaksid sisalduma kahes programmis hüperhelikiirusega õhusõidukite SpaceLiner DLR ja ALPHA Innovation GmbH loomiseks. Enne 2050. aastat sellised lennukid tõenäoliselt taevasse ei tõuse, kuid nende loomiseks vajalikud tehnoloogiad on juba loomisel.

Üks olulisemaid küsimusi selliste sõidukite loomisel on kere jahutamine. Pärast kiirendust puutub SpaceLineri ümbris planeedi atmosfääri hõõrdumise tõttu kokku kuumutamisega kuni +1800 kraadi Celsiuse järgi. Ülihelikiirusega lennuki tiibade ja nina esiserva jahutamiseks teevad Saksa insenerid ettepaneku kasutada poorsetel keraamilistel materjalidel põhinevat aktiivjahutust, mille sees ringleb vesi. Ülejäänud lennuki kere plaanitakse katta traditsioonilisemate materjalidega.

Praeguseks on Kölni DLR laboratooriumis plasmatunnelis juba edukalt katsetatud poorset keraamikat ja aurustusjahutussüsteemi. Lisaks tegeletakse lennuki lähedal asuvate õhuvoolude arvutimodelleerimisega. See töö on väga oluline, kuna SpaceLiner jõuab väga kõrgele lennukõrgusele, kus õhurõhk on äärmiselt madal ja on olemas tingimused, mis on väga erinevad tavapärastest alahelikiirusega reisilennukitest.

Projekt ALPHA eristub omakorda SpaceLineri poolest ja on transpordisüsteem, mis peaks sisaldama Airbus A330 kandelennukit, aga ka sellest käivitatud hüpersoonilist sõidukit. Väike seade, mille pardal on üks piloot ja kaks reisijat, peab kandelennukist 14 km kõrgusel eralduma ja seejärel iseseisvalt kuni 100 km kõrguse saavutama. Seega on ALPHA peamiselt suborbitaalsete teadus- ja turismilendude transport.

SpaceLiner suudab Austraaliast Euroopasse üle viia kuni 50 reisijat 90 minutiga või 100 reisijat Euroopast Californiasse 60 minutiga. Selle ajavahemiku järgimiseks peab õhusõiduk lendama kiirusega M = 24 või 25 200 km / h, samal ajal kui lend sooritatakse kõrgusel kuni 82 km. Martin Zippel, kes on Saksa Lennunduskeskuse (DLR) projekti koordinaator, ütles, et SpaceLiner on omamoodi kosmosesüstiku teine tulemine, kuid selle ülesanne on põhimõtteliselt erinev. Väärib märkimist, et võrdlus süstikutega, mida isegi arendusperioodil ei peetud kõige edukamaks projektiks, räägib sakslaste usaldusest oma plaanide elluviimisel.

Pilt
Pilt

Praegu on teavet selle kohta, et SpaceLiner kasutab vertikaalset õhkutõusmist, kasutades selle hapniku ja vedela vesiniku suletud tsükli jaoks raketimootoreid. Selle pikkus on eeldatavasti umbes 70 meetrit, tiivaulatus 40 meetrit, maksimaalne stardimass on 1250 tonni. Maksimaalne lennuulatus on hinnanguliselt 16 500 km. Arvude osas on meil tüüpiline Saksa projekt: kallis, kiire ja samas jälle kallis. Kui seda arvestada, tuleb see välja kuskil 12, 5–25 tonni lennukimassi 1 reisija kohta. Kosmoselaeva loojad ei varja aga tõsiasja, et nad ei kavatse tasuta külastajaid tasuta supijagamisasutustesse vedada. Selle lennuki ehitamise projekt on kommertslik, nende sõnul on järgmise kümne aasta jooksul Saksamaa lennundus- ja kosmonautikakeskus võimeline leidma kaubanduspartnereid oma plaanide elluviimiseks.

Praegu on selle projekti ümber väga vähe spetsiifikat. Ainult mõned üksikasjad on teada. Eelkõige teatatakse, et pärast kiirendamist - trajektoori aktiivset osa ja planeerimise algust on olukord laeva juhitavusega sõidukite parema aerodünaamilise kvaliteedi rakendamise tõttu parem kui süstikutega.. Keegi on hämmingus hüpersoonilise reisilennuki teravast ninast. On juba ammu teada, et kiirustel üle M = 5 ei anna see ümardatud kiiruse ees olulisi eeliseid.

Saksa arendajad aga säravad optimismist: uue lennuki lõplik kuju pole veel kindlaks määratud ja seda saab oluliselt reguleerida. Samal ajal tagatakse sakslastele, et nad mööduvad oma konkurentidest teistest riikidest, kes hakkavad kasutama avatud tsükliga hüpersoonilisi mootoreid, mis võtavad õhku Maa atmosfäärist. Tõsi, sellised lennukid peavad vähem kütust kandma ja see muudab sellised projektid odavamaks, kuid DLR eelistab sellistest pisiasjadest vaikida. Samal ajal sobib suletud tsükkel kõige paremini suureks lennukiiruseks ja on juba hästi arenenud, samas kui põhimõtteliselt uusi tehnoloogiaid pole vaja luua. Arendajad rõhutavad, et nad ei kavatse mootori efektiivsust parandada, nad eelistasid keskenduda oma jõupingutustele selle taaskasutamisele.

Pilt
Pilt

SpaceLiner esimese etapi eraldamise ajal

Hüpersoonilise SpaceLineri esimene etapp pärast kütuse väljatöötamist laskub langevarjuga maapinnale stardikohast mitte kaugel (tänu sõiduki vertikaalsele õhkutõusmisele). Maal saab lava kohe taaskäivitamiseks ette valmistada. Aparaadi esimese etapi mitmetahulisus on Saksa projekti jaoks hädavajalik tingimus. Kosmoseaparaadi sisseehitatud mootorid tagavad püsiva kiiruse ainult juba trajektoori kõrgel osal.

Olemasoleva teabe põhjal tekitab see projekt palju küsimusi. Selliste kiiruste korral on väljumine õhkutõusmisel ja maandumisel tihedalt asustatud alade kohal: ja laskumise esimene etapp püüab langeda vales suunas ega tohi helitõket ületada. Tuleb välja, et alamruumid tuleb rajada kõrbesse. Sellega seoses arvasid arendajad Austraalia ja Californiaga muidugi, aga kust nad Euroopas sellise koha leiavad. Kui ehitada merele kosmosesadamaid, siis kui kaua võtab nende juurde jõudmine aega ja kas poleks siis lihtsam vanu Concordesid taaselustada?

Samuti on ebaselge sõiduki aerodünaamiline kuju, mida hetkel võib nimetada traditsiooniliseks. Ajast, mil süstikud projekteeriti, on möödunud kümneid aastaid ja nüüd on juba ilmselge, et nende kuju ei olnud optimaalne lahendus. Vahepeal on SpaceLiner neile nüüd selgelt lähedal. Sakslased võivad seda lugu hävitajaga Me-262 korrata. Auto uue ajastu kiiruse ja mootoritega ning eelmise aerodünaamilise disainiga. Siiani näevad väljavaated SpaceLineri projekti käivitamiseks aastaks 2050 üsna ebamäärased.

Soovitan: