In een uurtje of vier naar de andere kant van de wereld vliegen? Klinkt ideaal. Helaas levert het werk aan een supersnel passagierstoestel tot nu toe voornamelijk interessante concepten en spectaculaire crashes op.
Tien jaar geleden, in 2003, zetten Air France en British Airways een punt achter hun vluchten met de Concorde. Dit toestel (kruissnelheid: ruim 2000 km/h) had duidelijk gemaakt dat supersonische burgerluchtvaart technisch gezien haalbaar is, maar economisch gezien niet. Desondanks zijn er allerlei plannen voor passagiersvliegtuigen die nog veel sneller en hoger moeten vliegen. Twee projecten springen eruit: de A2 of LAPCAT II (Long-Term Advanced Propulsion Concepts and Technologies) van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA, en de X-51A, een testtoestel dat Boeing in samenwerking met de Amerikaanse luchtmacht, DARPA en de NASA ontwikkelde.
De derde testvlucht van de X-51 draaide afgelopen augustus door een tegenstribbelende staartvin op een crash uit. Opnieuw bleek hoe moeilijk het is om een toestel te ontwikkelen dat vanaf mach 5 (vijfmaal de snelheid van het geluid, waar supersonisch overgaat in hypersonisch) langdurige vluchten kan maken.
Luchtvaartingenieur Joris Melkert van de TU Delft legt uit: “Als de snelheid van een vliegtuig toeneemt, neemt de luchtweerstand kwadratisch toe. Dat heeft grote aerodynamische gevolgen, zoals schokgolven en een enorme temperatuur van het airframe door wrijvingshitte. Je kunt dat deels omzeilen door heel hoog in de atmosfeer te vliegen, waar de lucht minder dicht is en de luchtweerstand lager. Maar des te ijler de lucht, des te minder zuurstof erin zit, en je hebt zuurstof nodig om de motoren aan te drijven. Je moet dus een motor ontwikkelen die genoeg zuurstof uit die ijle lucht weet te halen. Of je neemt de brandstof zelf mee, in de vorm van bijvoorbeeld waterstof en zuurstof.”
Dit is het eerste gedeelte van een artikel dat deel uitmaakt van het dossier luchtvaart 2050, te vinden in KIJK 13/2012. Dit nummer ligt in de winkel van 14 december 2012 tot en met 10 januari 2013.
Meer informatie:
- BBC News: Could hypersonic flight become a reality?
- Boeing: X-51 WaveRider
- Hypersoon vliegen een stapje dichterbij
Tekst: Diederik Plug
Beeld: ESA