Компания Venus Aerospace поставила перед собой цель создать гиперзвуковой самолет, способный перевозить около дюжины пассажиров и летать с невероятно высокой скоростью 9 Махов, или более 11 тыс. км/ч.
Пока что ни один самолёт не смог достичь такой высокой скорости. Самый быстрый из когда-либо построенных самолетов — Lockheed SR-71 Blackbird — мог развивать скорость 3,2 Маха. Сверхзвуковой авиалайнер Concorde двигался со скоростью 2 Маха, или около 2100 км/ч. Большинство разрабатываемых сегодня сверхзвуковых самолетов нового поколения имеют примерно такой же скоростной диапазон, например, крейсерская скорость Boom Supersonic составляет 1,7 Маха.
Технический директор и сооснователь Venus Aerospace Эндрю Дагглби предлагает совершенно иной профиль полета. Предполагается, что после взлёта самолёт будет совершать 10-минутный разгон с помощью ракетного двигателя. В результате самолёт достигнет высоты около 50 км – примерно половина расстояния до космоса. При этом разработчики стремятся достичь операционной частоты использования самолёта 4 рейса в день.
Чтобы достичь поставленной цели, Venus Aerospace выбрала топливную смесь для своего двигателя: перекись водорода комнатной температуры и реактивное топливо Jet-A. Инженеры компании недавно добились детонации жидкой перекиси водорода и Jet A, что важно для использования стабильной топливной смеси.
Ещё одним ключевым компонентом является использование нового типа двигателя, основанного на «вращающейся детонации» – вращающегося детонационного двигателя (ВДД). Соответствующие изучения и разработки ведутся по всему миру уже более 10 лет, так как эта технология может повысить топливную экономичность в различных сферах, от кораблей ВМС США до ракетных двигателей.
В традиционном ракетном двигателе топливо и окислитель под высоким давлением впрыскиваются в камеру сгорания, где они сгорают и производят чрезвычайно энергичную выпускную струю. Двигатель на базе вращающейся детонации отличается тем, что волна детонации распространяется по круглому каналу. Процесс поддерживается за счет впрыска топлива и окислителя и создает ударную волну, которая распространяется наружу со сверхзвуковой скоростью.
В ряде стран уже проводятся испытания таких двигателей, и они демонстрируют повышение топливной экономичности примерно на 10%. Хотя это может показаться небольшим приростом, для Venus Aerospace это важный ключевой показатель. Дело в том, что вес топлива и окислителя составляет примерно 80% взлётной массы сверхзвуковых самолётов, так что на конструкцию самого самолёта и полезную нагрузку остаётся не так уж и много. Благодаря более эффективному использованию топлива можно более рационально распределять массу при взлёте.
Пока продолжаются работы над двигателем, Venus Aerospace уже приступила к тестированию беспилотников, чтобы оптимизировать форму своего самолёта. Недавно в Калифорнии состоялся полностью автономный полет беспилотника длиной 5 футов (около 1,5 метра). До конца этого года компания планирует создать сверхзвуковую версию длиной 8 футов (около 2,4 метра). К началу 2024 года планируется создать беспилотник с ВДД, который достигнет скорости полёта 3 Маха.
Источник: arstechnica