Kosmiczne samoloty pasażerskie do 2050 r.: mit czy rzeczywistość

19
Samoloty latające, samoloty rakietowe, samoloty elektryczne, jeśli chodzi o samoloty przyszłości, producenci zwykle nie oszczędzają na różnorodnych egzotycznych konstrukcjach. Jednak w praktyce zajmują się przede wszystkim modernizacją istniejących modeli, ponieważ ryzyko związane z prawdziwą rewolucją techniczną zawsze wydaje się dość duże. Jednocześnie rynek przewozów lotniczych stale rośnie. Do tej pory rynek podwajał się co 15 lat i wygląda na to, że tendencja ta utrzyma się przez co najmniej kolejne 20 lat. Przede wszystkim dzięki rozwojowi gospodarczemu krajów o gospodarkach w fazie transformacji, w tym Chin.

Prędzej czy później ewolucyjną ścieżkę rozwoju w dziedzinie transportu lotniczego należy zastąpić ścieżką rewolucyjną; modernizacja istniejących samolotów coraz bardziej kosztuje ich producentów. Wydajność modernizacji istniejących samolotów zbliża się do fizycznej granicy, z tym stwierdzeniem zgadza się Rolf Henke, kierownik działu transportu powietrznego w Niemieckim Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki (DLR). Nowoczesne samoloty są coraz trudniejsze do udoskonalenia. Biorąc to pod uwagę, pojawiają się 2 problemy: wszystkie nowe projekty eksperymentalne w momencie ich realizacji mogą wykazywać gorsze wyniki w porównaniu ze sprawdzonymi starymi; Jednak producenci nadal nie mają wystarczającej motywacji, aby zacząć wprowadzać w życie swoje oszałamiające koncepcje.



Oszałamiające pomysły są obecnie potrzebne jedynie w pracy z zakresu public relations. Na przykład pracownicy Niemieckiego Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki demonstrują swój nowy projekt SpaceLiner. Tak nazwano projekt samolotu rakietowego zasilanego tlenem i wodorem, który w 90 minut przewiezie pasażerów z Australii do Europy. Jednak nawet w perspektywie średnioterminowej takie niezwykłe projekty raczej nie odegrają znaczącej roli w lotniczym transporcie towarów i pasażerów. Szef Niemieckiego Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki Henke przyznaje, że fantazyjne samoloty naddźwiękowe najprawdopodobniej nie są rozwiązaniem przyszłych problemów.
Kosmiczne samoloty pasażerskie do 2050 r.: mit czy rzeczywistość

Mimo to Instytut Systemów Kosmicznych Niemieckiego Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki nadal promuje własną koncepcję hipersonicznego samolotu pasażerskiego. Naukowcy z szeregu krajów europejskich, m.in. Niemiec, Austrii, Belgii, Hiszpanii, Włoch, Holandii, Francji i Szwecji, zakończyli kolejny etap badań w interesie rozwoju przyszłego szybkiego transportu wysokogórskiego, tworzonego w ramach projektu projektu Fast20XX. Wyniki tego projektu powinny zostać ujęte w 2 programach stworzenia hipersonicznego samolotu SpaceLiner DLR i ALPHA Innovation GmbH. Jest mało prawdopodobne, aby takie samoloty wzbiły się w przestworza przed 2050 rokiem, ale technologie niezbędne do ich stworzenia już powstają.

Jedną z najważniejszych kwestii przy tworzeniu takich pojazdów jest chłodzenie nadwozia. Po przyspieszeniu, na skutek tarcia z atmosferą planety, korpus SpaceLinera zostanie nagrzany do +1800 stopni Celsjusza. Do chłodzenia krawędzi natarcia skrzydeł i nosa samolotu hipersonicznego niemieccy inżynierowie proponują zastosowanie aktywnego chłodzenia opartego na porowatych materiałach ceramicznych, w których krąży woda. Planuje się, że pozostałe części kadłuba samolotu zostaną pokryte bardziej tradycyjnymi materiałami.

Dziś porowata ceramika, a także systemy chłodzenia wyparnego zostały już z sukcesem przetestowane w tunelu plazmowym zlokalizowanym w laboratorium DLR w Kolonii. Ponadto trwają prace nad komputerowym modelowaniem przepływów powietrza w pobliżu samolotu. Praca ta jest bardzo ważna, ponieważ SpaceLiner będzie osiągał bardzo duże wysokości lotu, na których ciśnienie atmosferyczne jest wyjątkowo niskie i panują warunki bardzo różniące się od tych, jakich doświadczają konwencjonalne poddźwiękowe samoloty pasażerskie.
Z kolei projekt ALPHA różni się od SpaceLiner i jest systemem transportowym, w skład którego powinien wchodzić lotniskowiec Airbus A330, a także wystrzeliwany z niego pojazd hipersoniczny. Małe urządzenie z jednym pilotem i dwoma pasażerami na pokładzie musi oddzielić się od lotniskowca na wysokości 14 km, a następnie samodzielnie wznieść się na wysokość 100 km. ALPHA jest zatem przede wszystkim środkiem transportu do suborbitalnych lotów naukowych i turystycznych.

SpaceLiner będzie w stanie przewieźć do 50 pasażerów z Australii do Europy w 90 minut lub 100 pasażerów z Europy do Kalifornii w 60 minut. Aby dotrzymać tego przedziału czasowego, samolot musi lecieć z prędkością M = 24 lub 25 200 km/h, a lot odbywa się na wysokościach do 82 km. Martin Zippel, koordynator projektu w Centrum Niemieckim lotnictwo i astronautyki (DLR) stwierdził, że SpaceLiner to swego rodzaju drugie przyjście promu kosmicznego, ale z zasadniczo innym zadaniem. Warto zauważyć, że porównanie z promami, które już w okresie rozwoju uważano za projekt nie najbardziej udany, świadczy o wierze Niemców w realizację swoich planów.

Obecnie pojawiają się informacje, że SpaceLiner będzie wykorzystywał start pionowy z wykorzystaniem silników rakietowych o zamkniętym cyklu, zasilanych tlenem i ciekłym wodorem. Jego długość ma wynieść około 70 metrów, rozpiętość skrzydeł 40 metrów, a maksymalna masa startowa około 1250 ton. Maksymalny zasięg lotu szacowany jest na 16 500 km. Sądząc po liczbach, mamy typowy niemiecki projekt: drogi, szybki i jeszcze raz drogi. Jeśli wykonasz obliczenia, wyjdzie to od 12,5 do 25 ton masy samolotu na pasażera. Twórcy statku kosmicznego nie ukrywają jednak, że nie zamierzają przewozić stałych bywalców do lokali rozdających darmową zupę. Projekt budowy tego samolotu ma według nich charakter komercyjny, w ciągu najbliższych 1 lat Niemieckie Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki będzie mogło znaleźć partnerów handlowych do realizacji swoich planów.

Obecnie niewiele jest szczegółów dotyczących tego projektu. Znanych jest tylko kilka szczegółów. W szczególności podaje się, że po przyspieszeniu – aktywnej części trajektorii i rozpoczęciu planowania – sytuacja ze sterownością statku będzie lepsza niż wahadłowców ze względu na zastosowanie wyższej jakości aerodynamicznej urządzenia. Niektórzy ludzie są również zakłopotani spiczastym nosem hipersonicznego samolotu pasażerskiego. Wiadomo już od dawna, że ​​przy prędkościach powyżej M=5 nie daje to znaczących przewag nad zaokrąglonym.

Jednak niemieccy konstruktorzy tryskają optymizmem: ostateczny kształt nowego samolotu nie został jeszcze określony i można go w znacznym stopniu dostosować. Jednocześnie Niemcy będą mieć pewność, że pokonają konkurentów z innych krajów, którzy będą wykorzystywać silniki hipersoniczne pracujące w cyklu otwartym, pobierające powietrze z atmosfery ziemskiej. To prawda, że ​​takie samoloty muszą przewozić mniej paliwa, a to sprawia, że ​​​​takie projekty są tańsze, ale DLR woli milczeć na temat takich szczegółów. Jednocześnie cykl zamknięty najlepiej nadaje się do dużych prędkości lotu i jest już dobrze rozwinięty i nie ma potrzeby tworzenia zasadniczo nowych technologii. Twórcy podkreślają, że nie zamierzają zwiększać wydajności silnika; woleli skoncentrować swoje wysiłki na jego ponownym wykorzystaniu.
SpaceLiner w momencie separacji pierwszego stopnia

Pierwszy stopień hipersonicznego SpaceLinera po spaleniu paliwa zejdzie na ziemię na spadochronie niedaleko miejsca startu (dzięki pionowemu startowi pojazdu). Na ziemi scenę można natychmiast przygotować do ponownego uruchomienia. Różnorodność pierwszego stopnia aparatury jest niezbędnym warunkiem niemieckiego projektu. Wbudowane silniki statku kosmicznego zapewnią stałą prędkość jedynie w dużej części trajektorii.

Z dostępnych informacji wynika, że ​​projekt ten rodzi wiele pytań. Przy takich prędkościach lotu wykluczone są starty i lądowania nad obszarami gęsto zaludnionymi: pierwszy stopień zstępujący będzie miał tendencję do opadania w złym kierunku i nie będzie w stanie pokonać bariery dźwięku. Okazuje się, że na terenach pustynnych trzeba będzie budować porty podprzestrzenne. Pod tym względem twórcy oczywiście odgadli Australię i Kalifornię, ale gdzie znajdą taki obszar w Europie. Jeśli zbudujemy porty kosmiczne na morzu, ile czasu zajmie dotarcie tam i czy nie byłoby łatwiej ożywić stare Concordy?

Niejasny jest także aerodynamiczny wygląd urządzenia, który na ten moment można nazwać tradycyjnym. Od czasu zaprojektowania wahadłowców minęły dziesięciolecia i obecnie wiadomo, że ich kształt nie był rozwiązaniem optymalnym. Tymczasem teraz SpaceLiner jest już wyraźnie im bliski. Niemcom może się to powtórzyć historia z myśliwcem Me-262. Samochód z prędkością i silnikami nowej ery i aerodynamicznym designem poprzedniej ery. Na razie perspektywy uruchomienia projektu SpaceLiner do 2050 roku wydają się raczej niejasne.

Źródła informacji:
http://science.compulenta.ru/733409/
http://rnd.cnews.ru/tech/news/line/index_science.shtml?2012/12/17/512942
http://www.profile.ru/article/vitat-v-nebesakh-72360
19 komentarzy
informacja
Drogi Czytelniku, aby móc komentować publikację, musisz login.
  1. milafon
    +4
    30 styczeń 2013 08: 52
    SpaceLiner będzie w stanie przewieźć do 50 pasażerów z Australii do Europy w 90 minut lub 100 pasażerów z Europy do Kalifornii w 60 minut. Aby dotrzymać tego przedziału czasowego, samolot musi lecieć z prędkością M = 24 lub 25 200 km/h.

    Wszyscy pasażerowie muszą cieszyć się doskonałym zdrowiem i przejść kurs astronauty.
    Chociaż moim zdaniem główną kwestią jest opłacalność. Ile powinien kosztować bilet na taki samolot, aby koszty się zwrócili i w jakim okresie.
    I w końcu, co się tam stanie w 2050 roku? Tutaj za rok nie wiadomo co nas czeka, a tu po 37 latach! Chciałbym móc żyć! uśmiech
    1. +1
      31 styczeń 2013 06: 08
      Jeżeli taki samolot będzie, to będzie tylko nasz. W tym czasie burżuazja będzie miała kryzys, wszyscy jej specjaliści wrócą do swoich ojczystych krajów (Rosja, Indie itd.), po prostu nie będzie tam nikogo, kto mógłby coś takiego zaprojektować i nie będzie nic dla tego.
  2. StraNeek
    +1
    30 styczeń 2013 10: 04
    Przeżyjemy! Ale co się stanie, musimy o tym pomyśleć już teraz! co
  3. +2
    30 styczeń 2013 10: 37
    Jeśli pamięć służy, naddźwiękowy pasażer Concorde był całkowicie nieopłacalny. I będzie o rząd wielkości tańszy w eksploatacji.
    SpaceLiner najprawdopodobniej testuje technologię stopni wielokrotnego użytku i jeśli mimo to zostanie uruchomiony lot pasażerski, nie będzie to projekt komercyjny, ale mający na celu podniesienie prestiżu państwa.
    1. paproć
      +2
      31 styczeń 2013 00: 15
      Zbuduj teleport od razu. po co tracić czas na drobnostki
  4. w rezerwie
    0
    30 styczeń 2013 11: 29
    Ślepa gałąź rozwoju.
  5. +1
    30 styczeń 2013 12: 07
    Niemcy regularnie co dziesięć lat wymyślają różne projekty kosmiczne. O ile pamiętam, to już trzeci. Nie starcza im na więcej i zaczynają wymyślać kolejny projekt.
  6. USNik
    +2
    30 styczeń 2013 12: 07
    Znaczenie artykułu w jednym zdaniu:
    Oszałamiające pomysły są obecnie potrzebne jedynie w pracy z zakresu public relations.
  7. +5
    30 styczeń 2013 12: 56
    Powstaje jedno pytanie, ale jakie!!!
    CO KURWA!!!???
    Albo inaczej – „po co kozie akordeon!”
    Kiedy będę przygotowywał się do lotu do Kalifornii, spędzę czas w Boeingu. Tam jest dobrze, karmią, pokazują filmy, częstują drinkami. Ładnie się rozprowadza i nie pęka. A potem 24 Mach, pysk przesunie się na tył głowy i serce się zatrzyma (nie jestem sportowcem) - po co mi to!!!???
    Ktoś znowu podjął temat wyłudzania pieniędzy! Granty, opłaty badawcze, udział w kongresach, rozprawy i monografie. Chcę uczestniczyć! Za pensję profesorską w Niemczech zobowiązuję się siedzieć cicho i nie robić zamieszania!
    1. 0
      30 styczeń 2013 19: 57
      Tak, rzeczywiście przeciążenia samolotu pasażerskiego są nieuzasadnione, a materiały, z których trzeba zbudować ten samolot, aby osiągnąć taką prędkość w atmosferze i zostać ponownie wykorzystane, muszą kosztować mnóstwo pieniędzy.
      Może byłoby lepiej, gdyby Niemcy pomyśleli o opcji międzyplanetarnej. co
  8. gtc5ydgs
    0
    30 styczeń 2013 17: 50
    Usłyszał wieści? Rosyjskie władze już do końca stały się bezczelne. Zrobili tę bazę danych
    zamek błyskawiczny. ws/sngbaza, gdzie można znaleźć informacje o mieszkańcach Rosji, Ukrainy i innych krajów WNP. Byłam naprawdę bardzo zaskoczona, jest o mnie wiele ciekawych rzeczy (adresy, numery telefonów, nawet moje zdjęcia o innym charakterze) - zastanawiam się, gdzie to wykopali. Ogólnie są też dobre strony - te informacje można usunąć ze strony.
    Radzę się spieszyć, nigdy nie wiadomo kto tam grzebie...
  9. +2
    30 styczeń 2013 20: 21
    raczej wszystko będzie na odwrót!!! Nadejdą wolne, ale ekonomiczne i przestronne sterowce nowej generacji!!
  10. Nevsky
    +1
    30 styczeń 2013 21: 54
    Osobiście uważam, że temat samolotów naddźwiękowych Tu-160 i Concorde został pogrzebany wcześnie, pozostało jeszcze szerokie pole do modernizacji i ewolucji. Naddźwiękowy przewóz pasażerów to granica komfortowego pobytu ciała w samolocie. Dlaczego ten temat został zamknięty? Tylko z powodu wypadków? zażądać
    1. Mizantrop
      0
      31 styczeń 2013 02: 06
      Tylko nie Tu-160, ale Tu-144 puść oczko I zamknęli go ze względu na dzikie zużycie paliwa
  11. protopop Awwakum
    +1
    31 styczeń 2013 01: 01
    Wydaje mi się, że duch ma rację, jeśli zrobisz duży liniowiec jak liniowiec z salami kinowymi, basenami, kabinami, to nie jest tak strasznie latać przez jeden dzień. silnik nuklearny jest prawie gotowy, wszystko może się zdarzyć
  12. +1
    31 styczeń 2013 15: 54
    i mam to samo zdanie
  13. 0
    30 marca 2013 23:44
    Musimy przypomnieć sobie Ajax.
    http://topwar.ru/25734-giperzvukovoy-samolet-ayaks.html

    Pójdę majstrować przy zestawie śrubokrętów. Za 10 lat czekamy na Ajax na Placu Czerwonym! tak

    Takie projekty to prestiż. W końcu można to stworzyć tylko przy ogromnym zakresie produkcji i najwyższym poziomie organizacji. Bądźmy w tej kwestii liderami – z rana wydmuchamy wszystkim nosy. A przestrzeń będzie nasza przez nadchodzące dziesięciolecia.
  14. 0
    17 kwietnia 2013 20:05
    Przyszłość należy do samolotów kosmicznych Gdy tylko zostanie znaleziony sposób – a wydaje się, że został znaleziony – na ograniczenie skażenia radioaktywnego strumienia silników odrzutowych na skutek termicznego montażu rakiet, w eksploatacji pozostaną jedynie ciężkie rakiety nośne.
  15. 0
    17 lutego 2014 19:14
    Dla małej Ziemi - zupełnie niepotrzebne zmiany!
  16. 0
    30 styczeń 2016 15: 56
    Fajnie, ale czy uda im się to ukończyć?