Dříve nebo později musí být evoluční cesta vývoje v oblasti letecké dopravy nahrazena cestou revoluční, modernizace stávajících letadel stojí jejich výrobce stále více. Efektivita modernizace stávajících letadel se blíží fyzické hranici, souhlasí s tímto tvrzením Rolf Henke vedoucí oddělení letecké dopravy v Německém leteckém a kosmickém centru (DLR). Moderní letadla se vylepšují velmi obtížně. Vzhledem k tomu vyvstávají 2 problémy: všechny nové experimentální projekty v době jejich realizace mohou vykazovat horší výsledek ve srovnání s osvědčenými starými; výrobci však mají stále malou motivaci k tomu, aby své ohromující koncepty začali proměňovat ve skutečnost.
Ohromující nápady jsou v současnosti potřeba pouze pro vztahy s veřejností. A tak například zaměstnanci německého leteckého a kosmického centra předvádějí svůj nový projekt SpaceLiner. Tento název dostal projekt raketového letadla, které je tankováno kyslíkem a vodíkem a je schopné dopravit cestující z Austrálie do Evropy za 90 minut. Ani ve střednědobém horizontu však takové mimořádné projekty pravděpodobně nebudou hrát významnou roli v letecké přepravě zboží a cestujících. Šéf německého střediska pro letectví a kosmonautiku Henke připouští, že fantastická nadzvuková letadla s největší pravděpodobností nejsou řešením budoucích problémů.
Navzdory tomu Institut pro vesmírné systémy Německého leteckého a kosmického centra nadále prosazuje vlastní koncept hypersonického dopravního letadla. Vědci z řady evropských zemí, včetně Německa, Rakouska, Belgie, Španělska, Itálie, Nizozemska, Francie a Švédska, dokončili další fázi výzkumu v zájmu rozvoje budoucí vysokorychlostní vysokorychlostní dopravy vytvořené jako součást projektu Fast20XX. Výsledky tohoto projektu by měly být vtěleny do 2 programů pro vytvoření hypersonických letadel SpaceLiner DLR a ALPHA Innovation GmbH. Před rokem 2050 se taková letadla pravděpodobně nedostanou do nebe, ale technologie nezbytné k jejich vytvoření se již vytvářejí.
Jedním z nejdůležitějších problémů při vytváření takových vozidel je chlazení trupu. Po zrychlení v důsledku tření o atmosféru planety se tělo SpaceLineru zahřeje až na +1800 stupňů Celsia. K chlazení náběžné hrany křídel a přídě hypersonického letadla navrhují němečtí inženýři použít aktivní chlazení na bázi porézních keramických materiálů s cirkulující vodou uvnitř. Zbývající části trupu letadla mají být pokryty tradičnějšími materiály.
Dnes již byla v plazmovém tunelu umístěném v laboratoři DLR v Kolíně nad Rýnem úspěšně testována porézní keramika a také systém odpařovacího chlazení. Kromě toho se pracuje na počítačovém modelování proudění vzduchu v blízkosti letadla. Tato práce je velmi důležitá, protože SpaceLiner dosáhne velmi vysokých letových nadmořských výšek, kde je atmosférický tlak extrémně nízký a jsou zde podmínky, které jsou velmi odlišné od těch, které zažívají konvenční podzvuková osobní letadla.
Projekt ALPHA se zase vyznačuje SpaceLinerem a jde o dopravní systém, který by měl zahrnovat nosné letadlo Airbus A330 a také z něj vypouštěné hypersonické vozidlo. Malé zařízení s jedním pilotem a dvěma pasažéry na palubě se musí oddělit od nosného letadla ve výšce 14 km, poté samostatně vystoupá až 100 km. ALPHA je tedy především prostředkem pro suborbitální vědecké a turistické lety.
SpaceLiner bude schopen přepravit až 50 cestujících z Austrálie do Evropy za 90 minut nebo 100 cestujících z Evropy do Kalifornie za 60 minut. Aby letoun dodržel tento časový rámec, musí letět rychlostí M = 24 nebo 25 200 km/h, přičemž let je prováděn ve výškách do 82 km. Martin Zippel, projektový koordinátor v Německém centru letectví a astronautika (DLR), řekl, že SpaceLiner je druh druhého příchodu raketoplánu, ale se zásadně odlišným úkolem. Stojí za zmínku, že srovnání s raketoplány, které nebyly ani během vývojového období považovány za nejúspěšnější projekt, hovoří o důvěře Němců v realizaci jejich plánů.
Aktuálně existují informace, že SpaceLiner bude využívat vertikální vzlet, přičemž k tomu použije kyslíkové a kapalné vodíkové raketové motory s uzavřeným cyklem. Jeho délka se očekává asi 70 metrů, rozpětí křídel - 40 metrů, maximální vzletová hmotnost v oblasti 1250 tun. Maximální dolet se odhaduje na 16 500 km. V řeči čísel máme typický německý projekt: drahý, rychlý a zároveň zase drahý. Pokud počítáte, vychází to někde od 12,5 do 25 tun hmotnosti letadla na 1 pasažéra. Tvůrci vesmírné lodi se ale netají tím, že běžné návštěvníky do podniků rozdávajících polévku zdarma vozit nechystají. Projekt na stavbu tohoto letounu je komerční, v příštích 10 letech se německému leteckému a kosmickému středisku podaří najít komerční partnery pro realizaci jejich plánů.
В настоящее время конкретики вокруг данного проекта очень мало. Известны лишь некоторые детали. В частности сообщается о том, что после разгона – активной части траектории и начала планирования ситуация с управляемостью корабля будет лучше, чем у шаттлов за счет реализации более высокого аэродинамического качества аппарата. У кого-то недоумение вызывает и заостренный нос гиперзвукового лайнера. Достаточно давно известно, что на скоростях более М=5 он ни дает никаких существенных преимуществ перед закругленным.
Němečtí vývojáři však září optimismem: konečná podoba nového letounu ještě není určena a lze ji výrazně upravit. Němci přitom budou mít zaručeno, že obejdou své konkurenty z jiných zemí, které budou používat hypersonické motory s otevřeným cyklem odebírající vzduch ze zemské atmosféry. Pravda, taková letadla potřebují nést menší množství paliva a to snižuje náklady na takové projekty, ale DLR raději o takových maličkostech mlčí. Uzavřený cyklus se přitom nejlépe hodí pro vysoké rychlosti letu a je již dobře vyvinutý a není potřeba vytvářet zásadně nové technologie. Vývojáři zdůrazňují, že se nechystají zvyšovat efektivitu enginu, raději zaměřili své úsilí na jeho opětovné použití.
SpaceLiner v okamžiku oddělení prvního stupně
První stupeň hypersonického SpaceLineru po vyčerpání paliva sestoupí k zemi na padáku nedaleko od místa startu (kvůli kolmému vzletu zařízení). Na zemi lze pódium okamžitě připravit k opětovnému spuštění. Vícebarevnost prvního stupně aparátu je pro německý projekt nepostradatelnou podmínkou. Vestavěné motory kosmické lodi budou poskytovat pouze konstantní rychlost již ve vysoké části trajektorie.
Na základě dostupných informací tento projekt vyvolává řadu otázek. Při takových rychlostech letu jsou vzlety a přistání nad hustě obydlenými oblastmi vyloučeny: klesající první stupeň se bude snažit padat špatným směrem a nebude mu dovoleno překonat zvukovou bariéru. Ukazuje se, že v pouštní oblasti bude potřeba vybudovat subkosmické přístavy. V tomto ohledu vývojáři samozřejmě hádali správně s Austrálií a Kalifornií, kde ale takové místo v Evropě najdou. Když na moři postavíte kosmodromy, jak dlouho bude trvat, než se k nim dostanete, a nebylo by pak jednodušší oživit staré Concordy?
Aerodynamický vzhled přístroje, který lze v současnosti nazvat tradiční, je rovněž nejasný. Od doby, kdy byly raketoplány navrženy, uplynula desetiletí a již nyní je zřejmé, že jejich tvar nebyl optimálním řešením. Mezitím je nyní SpaceLiner jasně blízko k nim. Němci se mohou opakovat historie se stíhačkou Me-262. Stroj s rychlostí a motory nové éry a aerodynamickým designem té předchozí. Vyhlídky na spuštění projektu SpaceLiner do roku 2050 se zatím zdají spíše vágní.
Zdroje informací:
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