Blazing-Fast Hypersonic Jet auf der Strecke fĂŒr den Start 2018

Ein Hyperschall-Triebwerk, mit dem Menschen in nur zwei Stunden von Sydney nach London fliegen könnten, ist nach Angaben der australischen Wissenschaftler und Ingenieure, die an dem Projekt arbeiten, auf dem richtigen Weg, 2018 ihren Erstflug zu machen.

Letzte Woche führten die Forscher einen experimentellen Raketenstart auf der Woomera Test Range durch, die etwa 500 Kilometer nordwestlich von Adelaide im südaustralischen Outback liegt.

Ein Testfahrzeug, das Daten über den Hyperschallflug in der oberen Atmosphäre sammeln soll, startete von Woomera in 278 km Höhe und erreichte seine Zielgeschwindigkeit von Mach 7,5 - die siebeneinhalbfache Schallgeschwindigkeit 5.700 mph (9.200 km / h). [Siehe Fotos von Australiens Hypersonic 'HIFiRE' Projekt]

Michael Smart, ein Professor für Hypersonics an der University of Queensland, der das Team bei der Entwicklung des neuen Triebwerks leitet, sagte Live Science, dass der Start Teil der Vorbereitungen für einen 10-sekündigen horizontalen Testflug des 2014 geplanten australischen "scramjet" sei Ein vertikaler Testflug des Motors ist für November nächsten Jahres geplant.

Unter der Haube

Überschallverbrennungs-Staustrahltriebwerke, sogenannte Scramjets, können Wasserstoff und Sauerstoff aus der Atmosphäre mit Überschallgeschwindigkeit verbrennen - über Mach 5 oder der fünffachen Schallgeschwindigkeit, weit jenseits der Geschwindigkeiten, die mit gewöhnlichen Düsentriebwerken möglich sind. Im Jahr 2011 erreichte ein experimenteller Scramjet, der von der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) des US-Militärs entwickelt wurde, Mach 20 - etwa 13.000 mph oder 20.900 km / h - bevor er die Kontrolle verlor.

Eines Tages könnten Verkehrsflugzeuge mit Hyperschall-Scramjets Touristen in wenigen Stunden um die Welt bringen oder Satelliten in den Orbit bringen. Aber bis jetzt kam der Hauptstoß für die Hyperschalltechnologie von Militärs, die strategischen Wert in Hyperschallwaffen und Spionageflugzeugen sehen.

Die australische Scramjet-Engine ist Teil des HIFiRE-Projekts (Abkürzung für Hypersonic International Flight Research Experimentation Program), einer gemeinsamen amerikanisch-australischen Forschungsanstrengung, an der die NASA und die US-Luftwaffe beteiligt sind. [Video vom HIFiRE Hypersonic Engine Test ansehen]

Der Teststart der letzten Woche, genannt HIFiRE 5b, wurde von der australischen Defense Science and Technology Group unter der Leitung von Allan Paull durchgeführt.

Der HIFiRE 5b-Flug sammelte Daten über den Luftwiderstand (die Widerstandskraft der Luftreibung um ein sich bewegendes Objekt) und die Erwärmung durch Luftreibung, die ein Flugzeug mit Überschallgeschwindigkeiten von etwa 30 Kilometern über der Erdoberfläche erfuhr Live-Wissenschaft.

"Wir machen eine Menge Bodentests, aber wir können keine Informationen über diese beiden Dinge bekommen", sagte er. "Also haben wir einen ganzen Flug gewidmet, um diese Informationen zu bekommen."

Blitzschnell

Nach der Trennung von der Startrakete, war das konische Testfahrzeug "im Grunde genommen bei Mach 7 und halb runter", sagte Smart.

"Für 5 bis 10 Sekunden geht es für uns durch den interessanten Teil der Atmosphäre, wenn wir wirklich tolle Daten bekommen", fügte er hinzu. "Aber dann wird die Atmosphäre so dick, dass die Flossen abbrennen und es zu stürzen beginnt."

Scramjets funktionieren nicht unter Hyperschallgeschwindigkeiten, daher verlassen sich experimentelle Scramjets auf Raketen, um sie schneller als Mach 5 zu verstärken.

Der HIFiRE-Motor wurde im Laufe von fünf Jahren in Boden- und Windkanaltests entwickelt, und die Teststarts auf der Woomera-Teststrecke sind Meilensteine, die 2018 zum ersten 10-sekündigen horizontalen Testflug führten, sagte Smart.

Der Motor wurde komplett aus leichtgewichtigen Kohlenstoff-Verbundwerkstoffen hergestellt, die seine Betriebstemperatur von etwa 1.600 Grad Celsius überstehen konnten - heiß genug, um Metallstrahltriebwerke zu schmelzen.

Smart sagte, dass, obwohl Hyperschall-Passagierjets noch viele Jahrzehnte entfernt sind, Scramjets innerhalb der nächsten 10 oder 20 Jahre für zivile Anwendungen genutzt werden könnten, um kleine Satelliten zu starten.

Weil Scramjets Sauerstoff aus der Atmosphäre verwenden, um Treibstoff zu verbrennen, anstelle des flüssigen Sauerstoffs, der in großen Raketen verwendet wird, könnten diese Hyperschallfahrzeuge größere Nutzlasten tragen. Scramjet-Träger könnten auch wieder auf den Boden geflogen werden, um mehrfach verwendet zu werden, sagten die Forscher.

"Die Scramjet-Technologie, die wir entwickelt haben, könnte eine wiederverwendbare Bühne für ein Satellitenstart-System sein, und an der Universität von Queensland ist der Winkel, in den wir uns sehr anstrengen ... als kommerzielle Anwendung, wo es eine echte Chance gibt, "Smart hat gesagt.

Schau das Video: Low-Boom Flight Demonstration

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