Kiedy Concorde został wycofany z eksploatacji w 2003 roku, wszystko wskazywało na to, że skończyła się supersoniczna era w lotnictwie cywilnym. Ogłuszające dźwięki silników, zaporowe ceny i obawy dotyczące bezpieczeństwa podsycane katastrofą we Francji w lipcu 2000 r. oznaczały koniec tego dominującego w mediach przedsięwzięcia, pozostawiając wielu z pytaniem, czy ponaddźwiękowy samolot kiedykolwiek ponownie wystartuje. Jednak niedawne zapowiedzi ambitnych projektów firm takich jak Boom Supersonic ponownie zwracają oczy świata na możliwości samolotów naddźwiękowych a gdy kilka znaczących linii lotniczych włącza się do gry, emocje odżywają na nowo.
Boom Overture samolot naddźwiękowy przyszłości Foto: materiały prasowe Boom Supersonic
20 lat pod upadku Concorde'a pojawiają się możliwości dla samolotów komercyjnych, aby na nowo przemierzać Atlantyk z prędkością ponaddźwiękową, a nawet hipersoniczną. Przyjrzyjmy się kilku najciekawszym projektom będącym obecnie w fazie rozwoju.
Boom Overture biznesowe dziecko Blake'a Scholla
Boom Overture to biznesowe dziecko Blake'a Scholla, prezesa Boom Supersonic. W przeszłości sprzedał on inną firmę, aby zainwestować pieniądze w swoją wizję super-szybkiego samolotu. Jak sam mówił w wywiadzie, pobudki były dla niego również osobiste chciał aby m.in. jego dzieci mogły się spotkać z dziadkiem, który mieszkał w Hong-Kongu, a długie i męczące loty to utrudniały. Celem firmy jest zatem aby odległość nie była przeszkodą w kontaktach między ludźmi. Rozwija on ten projekt od prawie 10-ciu lat, a jego wizja i determinacja budzą zaufanie inwestorów, czyniąc go jednym z następców Elona Muska.
Blake Scholl CEO Boom Supersonic fot. materiały prasowe Boom Supersonic
Według projektu Overture ma osiągać prędkość 1,7 Mach, dzięki czemu odległość dzielącą Nowy Jork od Londynu mógłby teoretycznie pokonać w ciągu zaledwie 3,5 godziny. Na pokładzie samolotu w zależności od konfiguracji znajdzie się miejsce dla 65-80 pasażerów. Dźwięk wywoływany podczas lotu z prędkościami naddźwiękowymi to jeden z większych problemów, które należy rozwiązać, zanim do służby wejdzie ten nowy samolot. Specjaliści z Boom wskazują jednak, że w trakcie lotu nad lądem Overture będzie poruszał się z prędkościami poniżej 1 Macha i nie będzie generował gromu dźwiękowego. Co więcej, podczas startu i lądowania samolot nie powinien być głośniejszy od tradycyjnych samolotów odrzutowych, dzięki zainstalowaniu całkowicie nowatorskiego automatycznego systemu redukcji hałasu. Elegancki odrzutowiec zostanie wyposażony w zupełnie nowy układ napędowy.
Boom Overture wizualizacja podczas lotu. Fot. materiały prasowe Boom Supersonic
W grudniu zeszłego roku firma Boom Supersonic ogłosiła plany zasilania samolotów pasażerskich Overture silnikiem Symphony. Jest on opracowywany we współpracy z trio awangardy przemysłu: Florida Turbine Technologies (FTT) w zakresie projektowania silników, GE Additive w zakresie doradztwa i projektowania technologii dodatków oraz StandardAero, jednego z największych niezależnych dostawców usług konserwacji, napraw i przeglądów w branży lotniczej.
Boom Overture. Fot. materiały prasowe Boom Supersonic
Opracowanie naddźwiękowego silnika specjalnie dla Overture oferuje zdecydowanie najlepszą propozycję wartości dla naszych klientów ” przekonywał Blake Scholl kilka miesięcy temu w swoim grudniowym oświadczeniu. Dzięki programowi Symphony możemy zapewnić naszym klientom ekonomicznie i ekologicznie zrównoważony samolot naddźwiękowy połączenie nieosiągalne przy obecnych ograniczeniach związanych z silnikami pochodnymi i normami branżowymi - dodał.
Boom Overture wizualizacja w barwach linii United. Fot. materiały prasowe Boom Supersonic
Dostosowany układ napędowy Overture ma działać przy zerowej emisji dwutlenku węgla i latać stosunkowo cicho jak na odrzutowiec naddźwiękowy. Silnik Symphony (którego prezentację można obejrzeć poniżej) ma drastycznie obniżyć koszty konserwacji i naprawy silników, tym samym obniżając rachunki za obsługę samolotów dla klientów o co najmniej 10%. Boom Supersonic planuje dostarczyć amerykańskim liniom lotniczym United odrzutowce Overture do lotów pasażerskich. Firma nawiązała również współpracę z Northrop Grumman przy wojskowym odrzutowcu dla Departamentu Obrony USA.
Zgodnie z oświadczeniem Boom Supersonic z 13-go grudnia 2022 roku Symphony zostanie oznaczony jako silnik turbowentylatorowy z obejściem średniej mocy, zaprojektowany z taką samą podstawową architekturą silnika, jak w prawie wszystkich dzisiejszych zwykłych samolotach komercyjnych. Jednak w odróżnieniu od tradycyjnych poddźwiękowych turbowentylatorów, ten układ napędowy nowej generacji zawiera opatentowany, osiowo-symetryczny naddźwiękowy wlot powietrza dopasowany do cichej dyszy wylotowej o zmiennej geometrii i pasywnie chłodzonej turbiny wysokociśnieniowej.
Fabryka Boom Supersonic w Greensboro. Fot. materiały prasowe Boom Supersonic.
Dodatkowo będzie on spalał w 100% ekologiczne paliwo lotnicze. Złożone plany tworzenia silnika Symphony i udoskonalenia projektowe idą zgodnie z planem, a Overture zbliża się do oficjalnej certyfikacji w 2029 roku. Produkcja modelu rozpocznie się w 2024 roku w superfabryce Overture w Greensboro w Karolinie Północnej.
Hermeus Halcyon cywilny samolot hipersoniczny nowej generacji
W Stanach rodzą się śmiałe pomysły. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, to należący do wojskowego samolotu zwiadowczego SR-71 Blackbird rekord prędkości rzędu 3529,6 km/h z czasem przejdzie do historii, dzięki projektowi firmy Hermeus. Opracowuje ona aktualnie testowy model-demonstrator o nazwie Quarterhorse, który ma latać na nowym silniku Chimera. Docelowy samolot hipersoniczny będzie się natomiast nazywać Halcyon.
Hermeus Halcyon wizualizacja. Fot. strona internetowa Hermeus
Producent ten twierdzi, że samolot będzie w stanie latać z prędkością do 5-ciu Mach-ów, czyli pięć razy wyższą niż prędkość dźwięku, co oznacza, że będzie w stanie przelecieć z Nowego Jorku do Paryża w 90 minut. Umożliwi to właśnie wspomniany silnik hybrydowy Chimera, który przy wyższych prędkościach będzie mógł przełączać się z trybu turboodrzutowego na hipersoniczny tryb strumieniowy ramjet.
Hermeus Qarterhorse na pasie startowym wizualizacja. Materiały Mikeakin14 licencja CC BY-SA 4.0
Silnik strumieniowy typu ramjet to rodzaj silnika odrzutowego oddychającego powietrzem, który wykorzystuje ruch samolotu do sprężania powietrza. Jest ono następnie kierowane do komory spalania, co zwalnia z potrzeby używania specjalnej sprężarki, jak to ma miejsce w przypadku tradycyjnego silnika turboodrzutowego. Idąc dalej, ponieważ w silniku ramjet nie ma części ruchomych, jest on stosunkowo prosty i lekki, dzięki czemu ma zazwyczaj niższy stosunek ciągu do masy.
Qarterhose, Darkhorse (projekt dla wojska) i Halcyon renderingi. Materiały Mikeakin14 licencja CC BY-SA 4.0
Taki właśnie silnik (tyle że znacznie bardziej zawansowany, bo hybrydowy) ma rozpędzić samolot-demonstrator pokazowy Quarterhorse do prędkości 4 Mah i jego rozwój jest na dobrej drodze, aby tego dokonać. Hermus przeprowadził już bowiem symulowany test lotu hipersonicznego, podczas którego silnik Chimera pomyślnie przeszedł z trybu turboodrzutowego do trybu ramjet.
Jest to jedno z najważniejszych osiągnięć technologicznych, dzięki którym lot hipersoniczny stanie się rzeczywistością. Możliwość przełączania się pomiędzy tymi dwoma trybami umożliwi mu wystartowanie ze zwykłego pasa startowego, a następnie przyspieszenie do prędkości hipersonicznych. Sam w sobie silnik Chimera rzeczywiście jest wyjątkowy i może nawet sprawić, że hipersoniczne loty pasażerskie staną się kiedyś rzeczywistością dla vip-ów. Firma Hermeus na swojej stronie podaje rok 2029 jako kluczowy dla lotów pasażerskich modelem Halcyon.
Exosonic samolot exosoniczny
Kolejnym ciekawym projektem tym razem supersonicznego odrzutowca pasażerskiego jest Exosonic. Z inicjatywy młodych inżynierów, ten startup z Kalifornii opracowuje samolot zdolny do lotu z prędkością 1,8 Macha, przewożąc 70 pasażerów, a jednocześnie unikając naddźwiękowego gromu.
Samolot Exosonic wizualizacja. Fot. strona firmy Exosonic
Pomimo braku potężnych sponsorów kalifornijski startup powoli posuwa się naprzód ze swoim projektem. Zamiast szukać światła reflektorów, jego twórcy Norris Tie i Tim MacDonald skupiają się na inwestycjach potrzebnych do udowodnienia swojej koncepcji, że możliwe jest wyprodukowanie naddźwiękowego odrzutowca, który jest cichy. W tym przypadku oznacza to zmniejszenie irytującego hałasu generowanego przez przełamanie bariery dźwięku do dźwięku podobnego do tego, jaki wydaje zamykanie drzwi samochodu czyli około 75 decybeli. Są dostępne visuale - renderingi projektu na których widzimy odrzutowiec Exosonic z czterema silnikami umieszczonymi pod skrzydłami.
Samolot Exosonic wizualizacja w locie. Fot. facebook firmy Exosonic
Dziób odrzutowca jest niezwykle długi, dzięki temu i bardziej wydajnemu kształtowi aerodynamicznemu odrzutowiec będzie w stanie osiągnąć prędkość 1,8 Macha i latać bez zatrzymywania się przez 5000 mil (9250 km), zużywając jedną trzecią paliwa spalanego przez Concorde'a.
Samolot Exosonic wizualizacja kabiny. Fot. strona firmy Exosonic
Obecnie firma kończy montaż makiety do testów w tunelu aerodynamicznym. Planuje ona oblot bezzałogowego prototypu w 2025 roku. Oczekuje się, że w nadchodzących latach inicjatywa tej firmy przyciągnie więcej zainteresowanych ze względu na bardziej realistyczną wizję lotów z prędkością 1,8 Macha nad Stanami Zjednoczonymi. Na swojej stronie internetowej firma Exosonic podaje iż mają oni na celu skrócenie czasu lotu między Los Angeles a Nowym Jorkiem o połowę, z obecnych 6 godzin do zaledwie 3 godzin. Wolne od paliw kopalnych paliwo Twelve E-Jet® będzie w 100% kompatybilne z naddźwiękowymi silnikami odrzutowymi Exosonic, nad którym firma ta chce pracować razem z firmą Twelve.
|
Porównanie projektów samolotów naddźwiękowych |
|||
|
|
prędkość |
Liczba pasażerów |
Zasięg |
|
Boom Overture |
1,7 Mach |
65-80 |
7866 km |
|
Hermeus Halcyon |
5 Mach |
20 |
8280 km |
|
Exosonic |
1,8 Mach |
70 |
9250 km |
Źródło: opracowanie własne na bazie informacji przedstawionych przez producentów.
Przyszłość należy do wizjonerów
Powiedzieć, że urzeczywistnienie podróży naddźwiękowych to droga pod górkę, to mało powiedziane. Producenci muszą zmierzyć się z fizyką, ekonomią i rządami, aby realizować zamierzone plany rozwoju. W obliczu kapryśnej rzeczywistości komercyjnych podróży lotniczych czy któryś z wymienionych tu kandydatów może odnieść sukces tam, gdzie Concorde zawiódł? Czy zobaczymy kiedyś na lotnisku w Warszawie jakiegoś supersonika? Już za kilka lat przekonamy się czy marzenia dogonią rzeczywistość.
Autor publikacji: Magdalena Nowak dla Aviation24.pl
