Pööraselt nutika mootoriga ülehelikiiruslennuki prototüüp teeb esimese lennu juba järgmisel aastal

Selline võiks tulevikus välja näha pöörleva reaktiivjoaga ülehelikiiruslennuk. Foto: Venus Aerospace

Millal ei ole tühi toru lihtsalt tühi toru? Siis, kui see on ramjet, mis kasutab pöörlevat detonatsioonitehnoloogiat, et lennutada lennukeid hüperhelikiirusel. Venus Aerospace’i uus mootor, Venus Detonation Ramjet 2000 lb Thrust Engine (VDR2), on hea näide.

Hüperhelikiirusel lendamise praktiliseks muutmise üks suurimaid takistusi on pidevat tõukejõudu pakkuda suutvate mootorite ehitamine.

Praegu põhinevad hüperhelikiirusega süsteemid peamiselt voolujoonelistel keredel, mida kiirendatakse rakettide abil suurte kiiruste ja kõrgusteni. Seejärel kiirendavad nad Mach 5-ni, liueldes tagasi madalamatele kõrgustele. Kui aga eesmärgiks on ehitada reisilennukeid, mis suudaksid San Franciscost Tokyosse lennata ühe tunniga, vajame midagi reaktiivmootori sarnast.

Hiljuti Bentonville’is Arkansases toimunud Up.Summit’il esitletud VDR2 on lõikevaates peaaegu naeruväärselt lihtne, kuna see on sisuliselt liikumatute osadeta tühi toru. Selle põhjuseks on asjaolu, et see on peamiselt ramjet-tüüpi mootor, mille puhul surub mootorisse siseneva õhu kokku edasiliikumise kiirus, mitte pöörlevad turbiinilabad nagu tavapärases reaktiivmootoris.

Ramjeti eelis hüperhelikiirusel lendamisel seisneb selles, et see talub palju kõrgemaid temperatuure kui tavapärane mootor, kuna see on mehhaaniliselt lihtne ja liikumatute osadeta. See on äärmiselt oluline, sest hüperhelikiirusel mootorisse sisenev õhk võib tõsta sisetemperatuuri kuni 2130 °C, mis sulataks kiiresti üles turbiinilabad või sarnased komponendid.

Siiski on ruumi arenguks. VDR2 astub sammu edasi, kaasates pöörleva detonatsioonirakettmootori (Rotating Detonation Rocket Engine ehk RDRE), mis ületab raketi või reaktiivmootori piirangud, kasutades teistsugust põhimõtet – ja jällegi, liikuvate osadeta. VDR2 RDRE osa koosneb kahest koaksiaalsest silindrist, mille vahele jääb vahe. Kütuse ja oksüdeerija segu pihustatakse vaheossa ja süüdatakse. Järgmine etapp on veidi keerulisem, kuid kui detoneerimine on õigesti konfigureeritud, tekitab see tihedalt seotud reaktsiooni ja lööklaine, mis liigub selle vahe sees ülehelikiirusel, kasvatades temperatuuri ja tagades tõukejõu.

VDR2 arendamine

Venus Aerospace töötab VDR2 madala takistusega mootori kallal koostöös Velontraga, tuginedes varasemale projektile. Mootoril on vajaliku suurusega tõukejõud ja efektiivsus, et lennuk suudaks saavutada kiiruse kuni Mach 6 ja tõusta 52 000 meetri kõrgusele. Kui Venus Aerospace suudab saavutada oma praegused disainieesmärgid, loodetakse sest mootorist 15% enam tõhusust kui tavalistest mootoritest.

Venus Aerospace’i tehnoloogiajuht Andrew Duggleby sõnul muudab see mootor hüperhelikiirusega liikumise ka äriliseks reaalsuseks. Duggleby lisas, et nad on põnevil partnerlusest Velontraga, arvestades nende teadmisi kiires õhuvoos põlemise (high-speed air combustion) alal.

VDR2 plaanitakse esimest korda katsetada droonil järgmise aasta jooksul.

Pöörleva detonatsiooniga ramjet-mootorid nagu VDR2 võivad hüperhelikiirusega lennunduses aluse panna uuele revolutsioonile, tuues meid sammu võrra lähemale tunniajastele mandritevahelistele lendudele.

Allikas: New Atlas