เครื่องบินโดยสารอวกาศภายในปี 2050: ตำนานหรือความจริง

เครื่องบินโดยสารอวกาศภายในปี 2050: ตำนานหรือความจริง
เครื่องบินโดยสารอวกาศภายในปี 2050: ตำนานหรือความจริง

วีดีโอ: เครื่องบินโดยสารอวกาศภายในปี 2050: ตำนานหรือความจริง

วีดีโอ: เครื่องบินโดยสารอวกาศภายในปี 2050: ตำนานหรือความจริง
วีดีโอ: สารคดีอวกาศ ตอนการปล่อยกระสวยอวกาศ 2024, เมษายน
Anonim

เครื่องบินปีกบิน เครื่องบินจรวด เครื่องบินไฟฟ้า เมื่อพูดถึงเครื่องบินแห่งอนาคต ผู้ผลิตมักไม่หวงการออกแบบที่แปลกใหม่หลากหลาย อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ พวกมันมีส่วนเกี่ยวข้องกับการปรับปรุงโมเดลที่มีอยู่ให้ทันสมัยเป็นหลัก เนื่องจากความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการปฏิวัติทางเทคนิคที่แท้จริงนั้นดูเหมือนจะค่อนข้างใหญ่เสมอ ในขณะเดียวกัน ตลาดการขนส่งทางอากาศก็มีการเติบโตอย่างต่อเนื่อง จนถึงปัจจุบัน ปริมาณตลาดเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุกๆ 15 ปี และดูเหมือนว่าแนวโน้มนี้จะดำเนินต่อไปอีกอย่างน้อย 20 ปี ก่อนอื่นต้องขอบคุณการพัฒนาเศรษฐกิจของประเทศที่เศรษฐกิจอยู่ในช่วงเปลี่ยนผ่าน ซึ่งรวมถึงจีนด้วย

ไม่ช้าก็เร็วเส้นทางวิวัฒนาการของการพัฒนาในด้านการขนส่งทางอากาศควรถูกแทนที่ด้วยเส้นทางที่ปฏิวัติความทันสมัยของเครื่องบินที่มีอยู่ทำให้ผู้ผลิตเสียค่าใช้จ่ายมากขึ้น ประสิทธิผลของการปรับปรุงเครื่องบินที่มีอยู่ให้ทันสมัยกำลังใกล้ถึงขีดจำกัดทางกายภาพ โดยคำกล่าวนี้ Rolf Henke หัวหน้าแผนกบริการทางอากาศของ German Aerospace Center (DLR) เห็นด้วย เครื่องบินสมัยใหม่กลายเป็นเรื่องยากมากที่จะปรับปรุง เมื่อพิจารณาถึงสิ่งนี้แล้ว ปัญหา 2 ประการเกิดขึ้น: โครงการทดลองใหม่ทั้งหมดในขณะที่ดำเนินการอาจแสดงผลที่แย่กว่าเมื่อเปรียบเทียบกับโครงการเก่าที่ได้รับการทดสอบ อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตยังคงมีแรงจูงใจเพียงเล็กน้อยที่จะเริ่มสร้างแนวคิดที่เหลือเชื่อให้เป็นจริง

ขณะนี้จำเป็นต้องมีแนวคิดที่ยอดเยี่ยมสำหรับการประชาสัมพันธ์เท่านั้น ตัวอย่างเช่น พนักงานของ German Aerospace Center กำลังสาธิตโครงการ SpaceLiner ใหม่ของพวกเขา ชื่อนี้มอบให้กับโครงการเครื่องบินจรวดซึ่งเติมออกซิเจนและไฮโดรเจน และสามารถส่งผู้โดยสารจากออสเตรเลียไปยังยุโรปได้ภายใน 90 นาที แต่แม้ในระยะกลาง โครงการพิเศษดังกล่าวไม่น่าจะมีบทบาทสำคัญในการขนส่งสินค้าและผู้โดยสารทางอากาศ หัวหน้าศูนย์การบินและอวกาศของเยอรมัน Henke ยอมรับว่าเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงที่น่าอัศจรรย์ไม่น่าจะแก้ปัญหาในอนาคตได้

เครื่องบินโดยสารอวกาศภายในปี 2050: ตำนานหรือความจริง
เครื่องบินโดยสารอวกาศภายในปี 2050: ตำนานหรือความจริง

อย่างไรก็ตาม สถาบันระบบอวกาศของศูนย์การบินและอวกาศของเยอรมันยังคงส่งเสริมแนวคิดของตนเองเกี่ยวกับเครื่องบินโดยสารที่มีความเร็วเหนือเสียง นักวิทยาศาสตร์จากหลายประเทศในยุโรป ได้แก่ เยอรมนี ออสเตรีย เบลเยียม สเปน อิตาลี เนเธอร์แลนด์ ฝรั่งเศส และสวีเดน ได้เสร็จสิ้นการวิจัยขั้นต่อไปเพื่อพัฒนาอนาคตของการขนส่งบนที่สูงด้วยความเร็วสูง ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ โครงการ Fast20XX ผลลัพธ์ของโครงการนี้ควรรวมอยู่ใน 2 โปรแกรมสำหรับการสร้างเครื่องบินที่มีความเร็วเหนือเสียง SpaceLiner DLR และ ALPHA Innovation GmbH ก่อนปี 2050 เครื่องบินดังกล่าวไม่น่าจะขึ้นสู่ท้องฟ้า แต่เทคโนโลยีที่จำเป็นในการสร้างได้ถูกสร้างขึ้นแล้ว

ปัญหาที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งในการสร้างยานพาหนะดังกล่าวคือการระบายความร้อนของตัวถัง หลังจากการเร่งความเร็ว เนื่องจากการเสียดสีกับชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ ตัวเรือน SpaceLiner จะได้รับความร้อนสูงถึง +1800 องศาเซลเซียส ในการระบายความร้อนที่ขอบชั้นนำของปีกและจมูกของเครื่องบินที่มีความเร็วเหนือเสียง วิศวกรชาวเยอรมันเสนอให้ใช้การระบายความร้อนแบบแอคทีฟโดยอิงจากวัสดุเซรามิกที่มีรูพรุนซึ่งมีน้ำไหลเวียนอยู่ภายในส่วนที่เหลือของลำตัวเครื่องบินถูกวางแผนให้คลุมด้วยวัสดุแบบดั้งเดิมมากขึ้น

วันนี้ เซรามิกที่มีรูพรุนและระบบทำความเย็นแบบระเหยได้รับการทดสอบเรียบร้อยแล้วในอุโมงค์พลาสมาที่ห้องปฏิบัติการ DLR ในเมืองโคโลญ นอกจากนี้ คอมพิวเตอร์กำลังดำเนินการสร้างแบบจำลองการไหลของอากาศใกล้กับเครื่องบิน งานนี้มีความสำคัญมาก เนื่องจาก SpaceLiner จะไปถึงระดับความสูงของเที่ยวบินที่สูงมาก โดยที่ความกดอากาศต่ำมากและมีสภาวะที่แตกต่างจากประสบการณ์ของเครื่องบินโดยสารแบบ subsonic ทั่วไปอย่างมาก

ในทางกลับกัน โครงการ ALPHA นั้นแตกต่างจาก SpaceLiner และเป็นระบบการขนส่งซึ่งควรรวมถึงเครื่องบินขนส่ง Airbus A330 เช่นเดียวกับยานพาหนะที่มีความเร็วเหนือเสียงที่ปล่อยออกมา อุปกรณ์ขนาดเล็กที่มีนักบินหนึ่งคนและผู้โดยสารสองคนบนเครื่องจะต้องแยกจากเครื่องบินบรรทุกที่ระดับความสูง 14 กม. จากนั้นจึงเพิ่มระดับความสูงอย่างอิสระสูงสุด 100 กม. ดังนั้น ALPHA จึงเป็นหลักในการขนส่งสำหรับเที่ยวบินย่อยทางวิทยาศาสตร์และการท่องเที่ยว

SpaceLiner จะสามารถถ่ายโอนผู้โดยสารได้มากถึง 50 คนจากออสเตรเลียไปยังยุโรปใน 90 นาที หรือ 100 ผู้โดยสารจากยุโรปไปยังแคลิฟอร์เนียใน 60 นาที เพื่อให้อยู่ในกรอบเวลานี้ เครื่องบินจะต้องบินด้วยความเร็ว M = 24 หรือ 25,200 กม. / ชม. ในขณะที่ทำการบินที่ระดับความสูงสูงสุด 82 กม. Martin Zippel ผู้ประสานงานโครงการที่ German Aerospace Center (DLR) กล่าวว่า SpaceLiner เป็นยานอวกาศประเภทที่สองที่กระสวยอวกาศกำลังมา แต่มีภารกิจที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน เป็นที่น่าสังเกตว่าการเปรียบเทียบกับรถรับส่งซึ่งแม้ในช่วงระยะเวลาการพัฒนาถือว่าไม่ใช่โครงการที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดก็พูดถึงความมั่นใจของชาวเยอรมันในการดำเนินการตามแผนของพวกเขา

ภาพ
ภาพ

ปัจจุบัน มีข้อมูลว่า SpaceLiner จะใช้การขึ้นเครื่องบินในแนวดิ่ง โดยใช้เครื่องยนต์จรวดสำหรับวงจรปิดของออกซิเจนและไฮโดรเจนเหลว คาดว่ามีความยาว 70 เมตร ปีกกว้าง 40 เมตร รับน้ำหนักสูงสุด 1,250 ตัน ระยะการบินสูงสุดอยู่ที่ประมาณ 16,500 กม. ในแง่ของตัวเลข เรามีโครงการภาษาเยอรมันทั่วไป: แพง รวดเร็ว และแพงขึ้นในขณะเดียวกัน หากนับรวมน้ำหนักเครื่องบิน 12, 5 ถึง 25 ตันต่อผู้โดยสาร 1 คน อย่างไรก็ตาม ผู้สร้างยานอวกาศไม่ได้ปิดบังความจริงที่ว่าพวกเขาจะไม่ส่งผู้เยี่ยมชมประจำไปยังสถานประกอบการแจกจ่ายซุปฟรี โครงการก่อสร้างเครื่องบินลำนี้เป็นเชิงพาณิชย์ ในอีก 10 ปีข้างหน้า ศูนย์การบินและอวกาศแห่งเยอรมนี จะสามารถหาพันธมิตรทางการค้าเพื่อดำเนินการตามแผนได้

ขณะนี้ มีข้อมูลเฉพาะเกี่ยวกับโครงการนี้น้อยมาก ทราบรายละเอียดเพียงเล็กน้อยเท่านั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีรายงานว่าหลังจากการเร่งความเร็ว - ส่วนที่ใช้งานของวิถีและจุดเริ่มต้นของการวางแผนสถานการณ์ที่มีการควบคุมของเรือจะดีกว่าของกระสวยเนื่องจากการดำเนินการของคุณภาพอากาศพลศาสตร์ที่สูงขึ้นของยานพาหนะ. มีคนงุนงงกับจมูกแหลมของเครื่องบินโดยสารที่มีความเร็วเหนือเสียง เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าความเร็วที่สูงกว่า M = 5 ไม่ได้ให้ข้อได้เปรียบที่สำคัญใดๆ เหนือความเร็วที่โค้งมน

อย่างไรก็ตาม นักพัฒนาชาวเยอรมันต่างก็มองโลกในแง่ดี รูปทรงสุดท้ายของเครื่องบินใหม่ยังไม่ได้รับการกำหนดและสามารถปรับเปลี่ยนได้อย่างมาก ในเวลาเดียวกัน ชาวเยอรมันจะได้รับการรับประกันว่าจะหลีกเลี่ยงคู่แข่งจากประเทศอื่น ๆ ซึ่งจะใช้เครื่องยนต์ไฮเปอร์โซนิกแบบเปิดซึ่งนำอากาศจากชั้นบรรยากาศของโลก จริงอยู่ เครื่องบินดังกล่าวจำเป็นต้องบรรทุกเชื้อเพลิงน้อยลง และทำให้โครงการดังกล่าวมีราคาถูกลง แต่ DLR เลือกที่จะนิ่งเงียบเกี่ยวกับเรื่องเล็ก ๆ น้อย ๆ ดังกล่าว ในขณะเดียวกัน วงจรปิดนั้นเหมาะสมที่สุดสำหรับการบินด้วยความเร็วสูงและได้รับการพัฒนามาอย่างดีแล้ว ในขณะที่เทคโนโลยีพื้นฐานใหม่ๆ ไม่จำเป็นต้องถูกสร้างขึ้นนักพัฒนาย้ำว่าจะไม่ปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ แต่พวกเขาต้องการเน้นความพยายามในการนำกลับมาใช้ใหม่

ภาพ
ภาพ

SpaceLiner ในช่วงเวลาของการแยกระยะแรก

ขั้นตอนแรกของ SpaceLiner ที่มีความเร็วเหนือเสียง หลังจากที่เชื้อเพลิงทำงานเสร็จแล้ว จะร่อนลงสู่พื้นด้วยร่มชูชีพซึ่งอยู่ไม่ไกลจากจุดปล่อย (ต้องขอบคุณการขึ้นเครื่องบินในแนวตั้ง) บนพื้นสามารถเตรียมเวทีเพื่อเริ่มต้นใหม่ได้ทันที ลักษณะที่หลากหลายของขั้นตอนแรกของอุปกรณ์เป็นเงื่อนไขที่ขาดไม่ได้สำหรับโครงการของเยอรมัน เครื่องยนต์ในตัวของยานอวกาศจะให้ความเร็วคงที่ที่ส่วนสูงของวิถีเท่านั้น

จากข้อมูลที่มีอยู่ โครงการนี้ทำให้เกิดคำถามมากมาย ด้วยความเร็วดังกล่าว ไม่รวมเที่ยวบินที่บินขึ้นและลงเหนือพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่น: และระยะแรกที่ลงมาจะพยายามตกไปในทิศทางที่ผิด และจะไม่อนุญาตให้เอาชนะอุปสรรคเสียง ปรากฎว่าต้องมีการสร้างช่องต่อย่อยในพื้นที่ทะเลทราย ในเรื่องนี้กับออสเตรเลียและแคลิฟอร์เนียนักพัฒนาแน่นอนเดา แต่พวกเขาจะพบสถานที่ดังกล่าวในยุโรปที่ไหน ถ้าคุณสร้างท่าเทียบเรืออวกาศในทะเล จะต้องใช้เวลานานแค่ไหนกว่าจะไปถึงที่นั่น และมันจะไม่ง่ายกว่าหรือถ้าจะชุบชีวิตคองคอร์ดเก่า?

รูปร่างแอโรไดนามิกของรถก็ไม่ชัดเจนเช่นกันซึ่งในขณะนี้สามารถเรียกได้ว่าเป็นแบบดั้งเดิม นับตั้งแต่เวลาที่ออกแบบกระสวยอวกาศ ผ่านไปหลายสิบปี และตอนนี้ก็เห็นได้ชัดว่ารูปร่างของกระสวยไม่ใช่ทางออกที่ดีที่สุด ในขณะเดียวกัน SpaceLiner ก็อยู่ใกล้พวกเขาอย่างชัดเจนแล้ว ชาวเยอรมันอาจเล่าเรื่องนี้ซ้ำกับเครื่องบินรบ Me-262 รถที่มีความเร็วและมอเตอร์แห่งยุคใหม่และการออกแบบตามหลักอากาศพลศาสตร์ของรุ่นก่อน จนถึงตอนนี้ โอกาสในการเปิดตัวโครงการ SpaceLiner ภายในปี 2050 นั้นค่อนข้างคลุมเครือ

แนะนำ: