ZAJÍMAVOSTI

Hypersonická dopravní letadla

Na konci osmdesátých let minulého století se začali vynořovat projekty hypersonických dopravních letadel. Ty měla nahradit nadzvukové Concorde, jejich rychlost v porovnání s nimi měla být ale více než dvojnásobná. Hypersonická letadla, čili letadla dosahující rychlosti větší než Mach 5, nebyly v té době ve vojenské sféře neznámým pojmem.  Již v roce 1968 vzlétl v USA raketoplán North American X-15, následován později Lockheedem SR-71 Blackbird.

Jako první přišla s projektem hypersonického dopravního letounu americká firma Rockwell. Nový letoun měl mít kapacitu 240 cestujících. Vzletová hmotnost dosahovala 220 000 kg, dolet 7400 km.  Pokud jde o rozvržení hmotnosti, 32 procent připadalo na palivo, 68 procent na čistou hmotnost letounu a 10 procent na užitečné zatížení. Sedm procent hmotnosti konstrukce mělo připadat na zabezpečení tepelné izolace, která představovala vážný problém v konstrukci hypersoniků.

Po desetiletí byla známa existence tepelné bariéry a aerodynamického ohřevu. Konstruktéři Rockwellu chtěli pro část konstrukce využít aktivního chlazení směsí vody a glykolu, díky čemuž by teplota při cestovní rychlosti nepřesáhla 100 stupňů Celsia, zbývající části, kde se předpokládalo trvalé vystavení teplotám 540 stupňů Celsia, měly být vyrobeny ze speciální slitiny použité při konstrukci raketoplánu X-15.

Co se týče pohonných jednotek, uvažovalo se o kombinovaném pohonu. Při rychlostech Mach 3 by letoun používal proudových motorů, při rychlostech vyšších (do Mach 6) by pracovaly motory náporové s nadzvukovým spalováním paliva. Letoun by touto rychlostí létal ve výšce 30 000 metrů.

Dalším příspěvkem do kategorie hypersoniků se stal projekt British Aerospace označený HOTOL. Jednalo se o bezpilotní letadlo, na jehož projektu začali konstruktéři britské firmy pracovat v roce 1983 ve spolupráci s výrobcem motorů Rolls Royce. HOTOL byl určen jak pro vědecké účely, tak pro účely praktické. Měl vynášet například družice na oběžnou dráhu. Na rozdíl od amerických raketoplánů nebo evropského projektu Hermes měl startovat horizontálně a chyběl jen krůček jej využít i pro dopravu cestujících vysoce nadzvukovými rychlostmi.

HOTOL počítal také s kombinovaným pohonem a jeho vzletová hmotnost měla činit 200 000 kg. Do trupu, v nákladním prostoru, který měl v kosmické verzi sloužit k vynášení družic, měla být vsazena kabina pro 60 cestujících a rovněž také kabina pilotů a avionika. Vlastně tedy celý hypersonický letoun. HOTOL měl startovat z výšky 2300 metrů při rychlosti 540 km/h, pro přistání mu měla stačit dráha o délce 1800 metrů. Vzdálenost z Londýna do Sydney měl překonat za 45 minut !.

Avšak realizace hypersonických letadel měla i svá vážná úskalí.  První z nich byly pohonné jednotky. Adekvátní nebyly v té době k dispozici a tak se počítalo s vývojem nových. Měly spalovat palivo na kryogenní bázi, čili vodík nebo zkapalněný zemní plyn.  Konstruktéři upřednostňovali spíše vodík, který je třináctkrát lehčí než v té době používaná paliva a  lze z něj dostat třikrát více energie. Kromě toho má velkou tepelnou jímavost, takže by se dal používat i k ochlazování letounu při velkých rychlostech.

Avšak měl i negativní stránky. Jednou z nich bylo složité umístění v letounu a také jeho pozemní přeprava. Předpokládalo se, že se bude dopravovat na letiště v plynném skupenství a zkapalňovat přímo na místě. Tankování do letadel mělo probíhat pomocí hadic s vakuovým pláštěm.

Dalším úskalím konstrukce hypersonických dopravních letounů byl aerodynamický ohřev a tepelná izolace. Řešení se hledalo ve využití aktivního a pasivního systému tepelné izolace. První systém byl založen na použití potahu vyrobeného z různých žáruvzdorných slitin z niklu a titanu nebo kobaltu odolných vůči vysokým teplotám. To by však nestačilo. Povrch letounu bylo ještě nutné pokrýt vrstvami kompozitních a keramických materiálů, které by se za letu částečně spálili. Životnost těchto vrstev, ale nebyla více než 100 letových hodin. Aktivní systém tepelné izolace předpokládal odvod tepla pomocí speciální chladící kapaliny. Touto kapalinou byla myšlena směs vody a glykolu. Kapalina by cirkulovala pod povrchem letounu a v tepelném výměníku by předávala teplo do nádrží vodíku. Vodík by se předehříval, což by mělo příznivý vliv na jeho následné spalování.

Jak je všeobecně známo, žádný z projektů hypersonických dopravních letounů nebyl realizován. Z koncem studené války skončilo soupeření velmocí a technický pokrok se zpomalil. Na popředí zájmu dopravců se místo rychlosti začala dostávat spíše ekonomika provozu a spotřeba paliva. A těmito dvěma faktory by hypersonické dopravní letouny rozhodně nevynikaly.

Jak skončily konkrétní projekty hypersoniků si můžete přečíst zde: http://czechairliners.net/index.php/archiv-clanku-1/zajimavosti/829-projekty-nadzvukovych-dopravnich-letadel-koncem-20-stoleti.html



 Sověti měli svůj projekt hypersonického letadla nazývaný AJAX (АЯКС)


Zdroj: L+K 1988



You have no rights to post comments