Am 21. März dieAmt für wissenschaftliche Forschung (AFOSR) der US Air Force startete ihr Projekt Grenzschichtübergang und Turbulenz (BOLZEN II). Ziel der Initiative ist es, einen Jet zu bauen, der stark genug ist, um Hyperschallreisen real werden zu lassen.
Der Flugtest wurde von der NASA mit dem Ziel aufgezeichnet, konkrete Daten über die Schwierigkeiten des Fluges zu erhalten Hyperschallflug.
Das Unternehmen arbeitet seit Jahren an der Entwicklung eines Fahrzeugs, das stark genug ist, um mit Überschallgeschwindigkeit zu fahren. Vor allem will die NASA einen blitzschnellen Passagierjet bauen, der sich in kurzer Zeit von einem Punkt zum anderen bewegen kann. Fahrzeuge wie die Dragon-Kapsel von SpaceX und Interkontinentalraketen haben gezeigt, dass das Erreichen dieser Geschwindigkeiten möglich ist. Wissenschaftler müssen nur herausfinden, wie sie in Menschen eindringen können, ohne Schaden anzurichten.
Stellen Sie sich vor, was für eine Revolution Passagierflugzeuge erleben würden. Die Flugzeit würde sich drastisch verkürzen, das Reisen einfacher machen und alles beschleunigen.
Christopher James, NASA-Ingenieur
Das Problem der Hyperschallreise
Trotz der faszinierenden Möglichkeit, in die Welt des Hyperschallreisens einzusteigen, hatten viele Fluggesellschaften mit einigen technischen Problemen zu kämpfen. Fahrzeuge so schnell und gleichzeitig für die Fahrgäste zugänglich zu machen, ist gar nicht so einfach.
zweite Scott Berry, einer der Mitarbeiter des Projekts SCHRAUBE II, Das Hauptproblem besteht darin, die „Übergangsposition der Grenzschicht“ vorherzusagen.
Worum geht es? Während eines Fluges umhüllt eine dünne Luftschicht das Fahrzeug und bewegt sich mit. Diese "Grenzschicht" ist sehr wichtig, da sie eine grundlegende Rolle bei der Identifizierung der Widerstandskräfte spielt, die das Fahrzeug verlangsamen.
Die Grenzschicht hat eine Dicke im ganzen Fahrzeug unterschiedlich. Seine Strömung ist im oberen Bereich eher „laminar“, im unteren Bereich „turbulent“. Wenn es laminar ist, strömen die Luftschichten ohne Zwischenfälle parallel übereinander. Umgekehrt kann es bei turbulenter Strömung zu einer Erhöhung des Flugwiderstandes kommen. Bei Hyperschallfahrt würde dieser Widerstand weiter zunehmen, wenn das Fahrzeug mit höheren Geschwindigkeiten fährt und mehr Luft „bewegt“.
Das Ziel der BOLT II-Wissenschaftler ist es, die Position der Strömung vorherzusagen; vorherzusagen, wann es von "laminar" zu "turbulent" wechselt, wodurch das Risiko von Turbulenzen minimiert wird.
Dr. Sarah Popkin, AFOSR High Speed Aerodynamics Program Manager, erklärte: „Turbulenzen können dazu führen, dass sich Wärme über fast die gesamte Oberfläche des Fahrzeugs entwickelt. Das bedeutet, dass Sie in der Lage sein müssen, das interne System des Fahrzeugs vor Hitze zu schützen und gleichzeitig die mit der Erwärmung verbundenen Turbulenzen vorherzusagen. Hitze ist die Mutter aller Probleme für den Hyperschall ".
Neue Entwürfe für Hyperschallfahrzeuge
Hyperschallreisen sind schwer zu verwalten und zu planen. Um Turbulenzen vorhersagen zu können, müssen erwartungsgemäß noch einige Flugversuche durchgeführt werden. Der erste BOLT-Flugtest wurde im Juni 2021 von der gestartetEsrange Space Center, in Nordschweden. Leider scheiterte es an Problemen mit dem Startmechanismus. Der Fehler machte es jedoch möglich, ein präziseres Modell zu erstellen: den BOLT II.
Christopher James, ein Experte an der University of Queensland, erklärte, dass der BOLT II eine komplexe Geometrie mit einer konkaven Oberfläche hat, die das Erreichen von Überschallgeschwindigkeiten begünstigen kann. Das aktuelle, vollautonome Fahrzeug ist mit über 400 Sensoren ausgestattet, die benötigt werden, um während der Experimente Daten über die Strömungsumgebung zu erfassen.
Der Start wurde auf der YouTube-Seite von gestreamt Wallops. Und es kann als Erfolg gewertet werden.
Inzwischen arbeitet auch China daran, dem Ziel des Hyperschallreisens näher zu kommen. Das Raumfahrtunternehmen Space Transportation hat ein mutiges Projekt für a angekündigt Hyperschallflugzeug, das in einer Stunde von Peking nach New York fliegen kann. Wissenschaftler sagen voraus, dass es bis 2024 flugbereit sein wird.
Wir werden sehen!
