Επιχείρηση «σπάστε τα κοντέρ» από πειραματικό αεροσκάφος
Οι κινητήρες scramjet χρησιμοποιούν το οξυγόνο της ατμόσφαιρας ως προωστικό καύσιμο
Με την απίστευτη ταχύτητα των 11.000 χιλιομέτρων την ώρα θα επιχειρήσει να πετάξει σε λίγες ημέρες ένα πειραματικό αεροσκάφος πάνω από τον Ειρηνικό Ωκεανό. Στα τέλη του μήνα, μια τεράστια περιοχή στον εναέριο χώρο του Ειρηνικού θα αδειάσει! Ενας απέραντος αεροδιάδρομος μήκους χιλιάδων τετραγωνικών μιλίων θα απλωθεί μπροστά από το ρύγχος του πειραματικού αεροσκάφους Χ-51.
Το αεροσκάφος θα βρίσκεται προσδεδεμένο κάτω από την πτέρυγα ενός βομβαρδιστικού Β-52. Θα απελευθερωθεί σε ύψος 15 χλμ. πάνω από τη θάλασσα και αμέσως θα ξεχυθεί μπροστά για να αναπτύξει ταχύτητα 6 Μach, δηλαδή 6.000
χιλιόμετρα την ώρα. Στη συνέχεια θα επιχειρήσει να σπάσει όλα τα κοντέρ αγγίζοντας τα 11.000 χλμ. την ώρα.
Το ερώτημα των δεκάδων επιστημόνων που βρίσκονται πίσω από τον σχεδιασμό του Χ-51 είναι για πόση ώρα θα καταφέρει αυτό το μη επανδρωμένο αεροσκάφος να ταξιδέψει με αυτή την υψηλή ταχύτητα. Ο Τζόε Βόγκελ που είναι διευθυντής του προγράμματος σχεδιασμού του Χ-51 από την πλευρά της Βoeing, μιας από τις εταιρείες που εργάζονται για την κατασκευή του, λέει ότι στο παρελθόν, «και άλλα μικρά πειραματικά αεροσκάφη κατάφεραν να αναπτύξουν ταχύτητα μέχρι 10 Μach (11.000 χλμ. την ώρα), αλλά μόνο για ελάχιστα δευτερόλεπτα».
Μεγάλο στοίχημα για το Χ-51 είναι να καταφέρει να ξεπεράσει για πρώτη φορά τα 6 Μach, μένοντας στον αέρα όχι για λίγα δευτερόλεπτα αλλά για πέντε ολόκληρα λεπτά. Για τον σκοπό αυτό οι επιστήμονες έχουν επενδύσει πολλά στον κινητήρα scramjet, με τον οποίο θα είναι εφοδιασμένο. Αν πετύχει, τότε δεν αποκλείεται στο μέλλον ο κινητήρας, με τις βελτιώσεις που θα υποστεί, να αποτελέσει ένα αξιόπιστο σύστημα προώθησης των διαστημόπλοιων σε μακρινά ταξίδια.
«Οι κινητήρες scramjet είναι ένας φθηνός τρόπος για να καλύπτεις θεωρητικά μεγάλες αποστάσεις στο Διάστημα καθώς δεν απαιτείται τεράστιος όγκος καυσίμων για να μπορέσουν να ωθήσουν ένα σκάφος να τεθεί σε τροχιά, όπως συμβαίνει με τους συμβατικούς πυραύλους», λέει ο Μαρκ Λιβάις από το Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ στις ΗΠΑ. Αυτοί οι κινητήρες- λέγονται και αυλοαεριωθητές υπερηχητικής καύσηςδιαφέρουν από τους συμβατικούς όχι μόνο λόγω του μικρότερου βάρους τους, αλλά και επειδή το μεγαλύτερο μέρος του προωστικού υλικού που χρησιμοποιούν προέρχεται από το οξυγόνο της ατμόσφαιρας.
Το οξυγόνο εισέρχεται στον κινητήρα, συμπιέζεται και αναμειγνύεται κατάλληλα με μικρή ποσότητα υδρογόνου. Η συμπίεση του αέρα γίνεται από την ίδια την ταχύτητα του αεροσκάφους και δεν απαιτείται η χρήση συμπιεστών. Επομένως, αυτός ο κινητήρας είναι αποδοτικότερος από τους κλασικούς κινητήρες τύπου jet. Οπως όμως γίνεται φανερό, μπορεί να λειτουργήσει μόνο όταν βρίσκεται σε πολύ υψηλή ταχύτητα, δηλαδή πέντε φορές μεγαλύτερη από εκείνη του ήχου.
Ωστόσο τα προβλήματα που θα αντιμετωπίσει το Χ-51 όταν βρεθεί στον αέρα θα είναι πολλά. Και ένα από τα σοβαρότερα αφορά τη θερμότητα που θα αναπτυχθεί κατά μήκος της ατράκτου του. Σε δοκιμές που έγιναν με ταχύτητα 6 Μach, διαπιστώθηκε ότι η θερμοκρασία στο μπροστινό μέρος του αεροσκάφους έφθανε τους 1.480 βαθμούς Κελσίου. Για τον σκοπό αυτό, οι μηχανικοί δημιούργησαν ειδικές διόδους διαφυγής των αερίων από τον θάλαμο καυσίμου του κινητήρα ώστε αυτός να μη ρευστοποιηθεί.














