Környezetbarát repülés a hangsebesség ötszörösével
Egy kifejlesztés alatt álló új repülőgép segítségével megszűnhet a légi közlekedés környezetre gyakorolt negatív hatása, ráadásul több mint kétszer akkora sebességgel utazhatnánk, mint a legendás Concorde-dal.
Az A2 fantáziarajza felszállás közben © reactionengines.co.uk |
Az A2 fejlesztését részben az Európai Unió úgynevezett LAPCAT (Long-Term Advanced Propulsion Concepts and Technologies) projektjén keresztül is finanszírozzák, amelynek lényege, egy olyan hajtómű, illetve légi jármű előállítása, amely kevesebb mint négy óra alatt teszi meg a Brüsszel-Sydney távolságot.
Az A2 fejlesztése során számos, a Concorde-dal kapcsolatos problémát igyekeztek kiszűrni. A francia szuperszonikus gép egyik korlátja például a szűkös hatótávolság volt.
„A Concorde nem tudta átrepülni a Csendes-óceánt, pedig abban a régióban óriási a kereslet a szuperszonikus repülés iránt” – nyilatkozta a Popula Science-nek Richard Varvill, a Reaction Engines technikai igazgatója. Másrészt a deltaszárnyú gép a hangsebesség kétszeresével repülve produkálta a legjobb üzemanyag-hatékonyságot, így, amikor 0,9 Mach-hal repült a lakott területek felett – a hangrobbanások elkerülése végett – rendkívül pazarló módon fogyasztotta az üzemanyagot.
Ennek érdekében az A2 hajtóműve két üzemmódban is használható, amelyek a turbósugár-hajtóművek és a tolósugár-hajtóműek rendszerét kombinálja. Eredményként az A2 hatékonyan tud repülni alacsonyabb sebességgel is, azonban óriási sebességek elérésére is képes.
A mérnökök tervei szerint az A2-n nem lennének ablakok, ugyanis az óriási sebesség következtében fellépő hőhatást kizárólag az űrsiklókon alkalmazott üvegek bírnák ki, ezek azonban túlságosan nehezek.
Méretbeli összehasonlítás az Airbus A380-as óriásgépével: kétszer olyan hosszú, fele akkora szárnyfesztávolsággal © reactionengines.co.uk |
Az első üzemmódban a gép négy Scimitar típusú hajtóműve a beömlő levegőt csöveken át a turbinákhoz vezeti. Ezek hasonló módon működnek, mint a mai, hagyományos repülőgép-motorok. A turbinák összesűrítik a levegőt, majd összekeverik az üzemanyaggal, amelyet aztán be lehet gyújtani. Ennek segítségével az A2 képes felszállni és elérni a 2,5 Mach sebességet. Ekkor kapcsol át a motor a második üzemmódba, amikor a beömlő levegőt közvetlenül a motorba vezetik, ugyanis ennél a sebességnél ez már önmagában elég nyomást jelent a megfelelő égés fenntartásához, s így a gép fel tud gyorsulni 5 Machra.
Ez a hagyományos tolósugár-hajtóművek működési elve is, azonban a Scimitarok egy turbókompresszor segítségével még jobban összesűrítik a levegőt. Ez a hagyományos motorokkal kivitelezhetetlen lenne, ugyanis a beömlő levegő annyira forró ekkora sebességnél – több mint 982 °Celsius – hogy a turbinák lapátjai hamar megolvadnának. Ezért egy a hajtómű belseje körül kialakított hűtőrendszer először lehűti a levegőt, amely ezután már bevezethető a turbinába. A hidrogénnel üzemelő rendszer pedig biztosítja, hogy a végtermék csupán vízgőzből álljon. A robbanásveszély sem aggasztó tényező, a repülőgép üzemanyagtartályai semmivel sem tűzveszélyesebbek, mint mai társaié.
„Semmi elrugaszkodott nincsen ezekben a tervekben” – magyarázta Joseph Schetz, a Virginia Tech hiperszonikus meghajtással foglalkozó szakértője. „Az már egy másik kérdés, hogy kivitelezhető-e, vagy sem.” A mérnököknek ugyanis először néhány akadályon át kell vergődnie, például megfelelő hőcserélő rendszert kell kifejleszteniük, amely ekkora sebességnél működik.
Annak ellenére, hogy a gépet valódi „zöld” repülőként harangozták be, Varvill még szkeptikus arra nézvést, hogy lehetséges-e az efféle utazásokhoz szükséges mennyiségű hidrogént megújuló energiaforrások segítségével előállítani. Ha azonban ezt az akadályt leküzdik, az A2 hamar a légitársaságok kedvencévé válhat majd.