Een passagiersvliegtuig dat de wereld rondvliegt met Mach 9? Natuurlijk, waarom niet – Ars Technica

Houston ruimtehavenOp een bewolkte dag eind maart, Andrew Doggleby leidde me naar een veilige afstand van de raketmotor. We hoefden niet ver te gaan, misschien 50 meter, omdat het prototype van de motor, ontworpen en gebouwd door zijn kleine technische team, niet zo groot is.

We wachtten een paar minuten voordat er stoom uit de motor kwam. En toen, gedurende een paar seconden, maakte de motor een karakteristiek fluitend geluid. “dat is het!” riep Duggleby uit. door Hij zijHij bedoelde het geluid van een draaiende ontploffingsmotor die afvuurde nadat deze was ontstoken. Het geluid geeft aan dat de reactie met succes 20.000 keer per seconde rond de motor is gedraaid.

Duggleby is de chief technology officer van een bedrijf dat hij samen met zijn vrouw Sassy heeft opgericht. Venus Aerospace wil een hypersonisch vliegtuig bouwen dat misschien wel een dozijn passagiers kan vervoeren en met een verbazingwekkende snelheid van Mach 9, of meer dan 11.000 kilometer per uur, kan reizen.

“Hoeveel zou de wereld veranderen als je binnen een uur ergens zou kunnen komen?” vroeg Sassi Doglebi aan mij.

gaan werkelijk snel

Waarschijnlijk te veel. En ik kwam naar de faciliteiten van Venus Aerospace in het zuidoosten van Houston om te zien of er een kans was dat het bedrijf dit ambitieuze doel zou bereiken.

Natuurlijk had ik wat twijfels. Een probleem is dat de Mach 9 echt heel snel is. Geen enkel vliegtuig is zo snel gegaan. Het snelste vliegtuig ooit gebouwd is de Lockheed SR-71 “Blackbird”, die met een snelheid van Mach 3,2 vloog. Alles boven Mach 9 zal de communicatie met de aarde verliezen, aangezien plasma het vaartuig begint te omhullen, alsof het een ruimtevaartuig is dat via de bovenste atmosfeer naar de aarde terugkeert.

In vergelijking met passagiersreizen reisde de supersonische Concorde met een snelheid van Mach 2, of ongeveer 2.100 km/u. De meeste van de nieuwere generatie supersonische vliegtuigen die momenteel in ontwikkeling zijn, bevinden zich in ongeveer hetzelfde bereik, zoals de kruissnelheid van de Boom Supersonic van Mach 1.7.

Duggleby’s suggereert een radicaal ander vluchtprofiel. Ze zijn van plan hun vliegtuigen op te stijgen en vervolgens een boost van 10 minuten te geven met hun raketmotor. Dit zal het vliegtuig ongeveer 50 km hoog sturen, of de helft van de afstand de ruimte in. Oh, en ze streven naar een luchthavenachtige cadans van vier vluchten per dag.

Daartoe heeft het bedrijf onlangs besloten om een ​​brandstofmengsel voor zijn motor te gebruiken: waterstofperoxide op kamertemperatuur en Jet-A, de brandstof die wordt gebruikt door de meeste straalvliegtuigen die al op luchthavens vliegen. De ingenieurs van het bedrijf hebben onlangs ook de ontploffing van vloeibaar peroxide en Jet A bereikt, wat belangrijk is voor het gebruik van een stabiele brandstofformulering.

Efficiënte motor

Een sleutel om dit allemaal te laten werken, is het gebruik van een nieuw type motor op basis van “roterende ontploffing”. Overheden over de hele wereld doen al meer dan tien jaar onderzoek naar deze technologie, omdat deze het potentieel heeft om de brandstofefficiëntie te verhogen in een verscheidenheid aan toepassingen, van Amerikaanse marineschepen tot raketmotoren.

In een conventionele raketmotor worden een drijfgas onder hoge druk en een oxidatiemiddel in de verbrandingskamer geïnjecteerd, waar ze verbranden en een hoogenergetische uitlaatpluim produceren – de tweede bewegingswet van Newton. De roterende detonatiemotor verschilt doordat de detonatiegolf rond een cirkelvormig kanaal beweegt. Dit wordt in stand gehouden door de injectie van brandstof en oxidatiemiddel en veroorzaakt een schokgolf die zich met supersonische snelheid naar buiten verplaatst.

Dit klinkt allemaal nogal ingewikkeld, en dat is het ook. Maar een groeiend aantal groepen in Japan, Europa, de Verenigde Staten en elders heeft dergelijke motoren geproduceerd en getest, dus het is meer dan alleen een theorie. In laboratoriumtests zorgden de motoren voor een 10 procent hogere brandstofefficiëntie.

Het klinkt misschien niet zo veel, maar het is een opvallend aantal voor Venus Aerospace. In massa vormen hypersonische vliegtuigen ongeveer 80 procent van de brandstof en oxidator. Door deze brandstofefficiëntie te verhogen, blijft er eigenlijk massa over voor belangrijke dingen zoals landingsgestellen, vleugels en zelfs sommige passagiers. “Het stelt ons echt in staat om een ​​voertuig te bouwen dat meer op een vliegtuig lijkt”, zegt Andrew Doggleby.

Stuur drones

Terwijl Venus Aerospace aan zijn raketmotor werkt, is het bedrijf ook begonnen met het testen van drones om de vorm van zijn vliegtuig te verbeteren. Onlangs demonstreerde een 1,5 meter hoge drone volledig autonoom vliegen in Californië. Venus streeft ernaar om voor het einde van dit jaar supersonische snelheid te bereiken met een drone van 8 voet en begin 2024 Mach 3 te bereiken met een roterende ontploffingsmotor.

Het bedrijf heeft ongeveer 80 fulltime medewerkers en 20 aannemers, van wie de meesten werken vanuit de hangar van het bedrijf in Spaceport Houston. Venus Aerospace heeft tot nu toe $ 41 miljoen opgehaald, geleid door Prime Movers Lab, en Sassi Doglebi zei dat het werkt aan een tweede financieringsronde.

Zij en haar man werkten eerder bij Virgin Orbit voordat ze Venus Aerospace oprichtten in de zomer van 2020. Ze vinden het belangrijk om een ​​bedrijf te hebben dat hard werkt, maar ook redelijke uren maakt.

“We zeggen graag ’thuis tijdens het avondeten'”, zei ze. “Dit is zowel voor onze werknemers als voor onze klanten die de wereld rondreizen.”

Venus Aerospace heeft nog een lange weg te gaan. Maar het lijkt erop dat ze aan het begin van haar reis de juiste stappen zet.