به گزارش سیلاد، یک شرکت استرالیایی مدعی شده که در آستانه ساخت نخستین هواپیمای هایپرسونیک با سوخت هیدروژن جهان است. پرنده‌ای که اگر وعده‌هایش محقق شود، می‌تواند از سیدنی تا لندن را در کمتر از یک ساعت بپیماید.
شرکت Hypersonix Launch Systems از شهر بریزبن می‌گوید موتور جدیدش با نام SPARTAN می‌تواند تا ۱۲ برابر سرعت صوت (Mach 12) پرواز کند. این موتور از نوع اسکرم‌جت (scramjet) است یعنی بدون توربین و کمپرسور کار می‌کند و فقط با فشار هوای ورودی در سرعت‌های بالا سوخت را می‌سوزاند.
ویژگی‌های موتور SPARTAN
-
ساخته‌شده با پرینت سه‌بعدی
-
سوخت هیدروژن پاک
-
بدون قطعات متحرک
-
طراحی‌شده برای پرواز در محدوده‌ی Mach 10 تا Mach 12
هیدروژن در هر کیلوگرم بیشترین انرژی را میان سوخت‌های شناخته‌شده دارد و خروجی احتراقش بخار آب است. البته که استفاده از آن در هواپیما ساده نیست. چرا که باید در دمای منفی ۲۵۰ درجه نگهداری شود، چگالی حجمی کمی دارد، و مخازن آن بسیار سنگین و پرهزینه هستند. این شرکت تا کنون حدود ۴۶ میلیون دلار بودجه برای توسعه این فناوری جذب کرده است.
چالش‌های مهندسی در پرواز هایپرسونیک
در سرعت‌های بالای Mach 5، هوا چنان داغ می‌شود که دمای سطح هواپیما به شدت بالا می‌رود.
-
در این دما فلزات معمولی ذوب می‌شوند.
-
فشار آیرودینامیکی و شوک حرارتی بسیار شدید است.
-
احتراق سوخت باید در زمان کمتر از یک هزارم ثانیه پایدار بماند.
برای مقابله با این شرایط از مواد سرامیکی فوق‌مقاوم و طراحی خنک‌کاری هوشمند استفاده می‌شود.
با وجود ادعاهای بزرگ، تاکنون هیچ پرواز واقعی با موتور SPARTAN انجام نشده است. اهداف Mach 10 و Mach 12 فعلاً در حد مدل‌سازی و تست آزمایشگاهی هستند. بنابراین، این پروژه هنوز بیشتر از آنکه یک محصول آماده پرواز باشد، چشم‌اندازی فناورانه است.
اگر این پروژه موفق شود، کاربردهای گسترده‌ای پیش رو خواهد بود که پرواز میان قاره‌ای در کمتر از ۶۰ دقیقه، پرتاب سریع ماهواره‌ها، مأموریت‌های شناسایی نظامی با سرعت بالا، و در عین حال کاهش آلایندگی در صنعت هوافضا را در پی دارد.
در این میان ایجاد زیرساخت‌های هیدروژنی و سامانه‌های ایمنی لازم سال‌ها زمان می‌برد.
تلاش کمپانی Hypersonix نشان می‌دهد که مسیر آینده پروازهای هایپرسونیک در حال تغییر است و از موتورهای سوخت فسیلی به سمت سوخت‌های پاک و پایدار حرکت می‌کند.
با این حال، سه مانع بزرگ زیر هنوز باقی است.
-
ذخیره‌سازی هیدروژن به‌شکل ایمن و سبک
-
پایداری احتراق در سرعت‌های مافوق بالا
-
هزینه‌ی سرسام‌آور مواد مقاوم به دما
به بیان ساده، رؤیای «پرواز با سرعت ۱۲ ماخ و بدون آلایندگی» هنوز روی کاغذ است، اما آغاز رقابتی تازه را رقم زده است. جایی که فناوری سبز و سرعت‌های فضایی به هم می‌رسند.
منبع: simpleflying
۵۸۵۸
