Rekord prędkości lotu atmosferycznego, osiągnięty przez eksperymentalny X-43A NASA, został wpisany do Księgi Rekordów Guinessa. Pojazd, wynik siedmioletniego programu badawczego, leciał nad Pacyfikiem z prędkością 10 razy większą od prędkości dźwięku.

Ostatni, trzeci eksperymentalny lot X-43A, miał miejsce 16 listopada zeszłego roku. Pokazano, że zaawansowany silnik odrzutowy może rozpędzić samolot do niemal dziesięciokrotnej prędkości dźwięku: 9,6 Macha (11,3 tysięcy km/h). Co więcej, silnik bezzałogowego, 4-metrowego X-43A pracował prawidłowo, pozwalając wnioskować, że możliwe do osiągnięcie są jeszcze większe prędkości.

Poprzedni rekord, 6,8 Macha (ponad 8 tysięcy km/h), również należy do X-43A – o locie X43-A bije rekord prędkości“>pisaliśmy w marcu 2004 roku.

1 Mach odpowiada prędkości równej prędkości dźwięku. Ta z kolei zależy od charakterystyki ośrodka: ciśnienia, temperatury, gęstości gazu. Przy normalnych warunkach na poziomie morza, fale dźwiękowe rozchodzą się z prędkością 340 metrów na sekundę. Na wysokości 10 km, 1 Machowi odpowiada już 299 m/s.

Gdy samolot przekracza prędkość dźwięku w ośrodku (1 Mach), siła ciągu wzrasta. Powstaje fala uderzeniowa – wpływ efektu ściśliwości powietrza, szczególnie silnego przy prędkości równej 1 Mach; dlatego samoloty z uwagi na bezpieczeństwo nie poruszają się z taką prędkością. Przy prędkościach powyżej 3 Machów ogrzewanie powierzchni samolotu w wyniku tarcia staje się na tyle duże, że wymaga przyjęcia odpowiednich rozwiązań na etapie projektowania.

Przy prędkości powyżej 5 Machów – hiperdźwiękowej – energia samolotu jest na tyle duża, że wzbudzane są znajdujące się w powietrzu cząsteczki azotu i tlenu, co również należy uwzględnić w projekcie poszycia pojazdu. Powyżej 25 Machów powietrze staje się plazmą, zjonizowanym gazem.

Rekordowe loty są kulminacją siedmioletniego programu NASA Hyper-X, kosztującego 230 milionów dolarów. Program ma na celu poszukiwanie alternatywnych napędów dla pojazdów mogących dotrzeć na orbitę.

Przełomowy silnik SCRJ (ang. supersonic combustion ramjet, scramjet) to odmiana strumieniowego silnika odrzutowego. W silniku strumieniowym powietrze nie jest sprężane przez turbiny, lecz wpada bezpośrednio do komory spalania, gdzie jest mieszane z paliwem i zapalane. Aby silnik pracował, niezbędne jest podtrzymywanie odpowiednio dużego strumienia powietrza. W SCRJ powietrze przepływa przez silnik z prędkością ponaddźwiękową.

NASA jest zainteresowana rozwijaniem silników SCRJ, ponieważ powietrze potrzebne do zapłonu paliwa jest pobierane bezpośrednio z atmosfery – nie ma potrzeby przewożenia zapasu tlenu, co jest koniecznością w przypadku rakiet. Napęd SCRJ może być wykorzystany w pierwszym etapie lotu na orbitę Ziemi. Wymaga rozpędzenia do 4 Machów za pomocą konwencjonalnego silnika odrzutowego lub rakietowego, po czym jest w stanie sam osiągnąć prędkość nawet 15 Machów.

Podczas rekordowego lotu 16 listopada 2004, X43A został rozpędzony rakietą Pegasus na wysokości 33 km nad Pacyfikiem. Z kolei rakieta wystrzelona została spod samolotu B52-B. Silnik SCRJ włączył się na 10 sekund.

Wśród poprzednich rekordzistów znalazł się napędzany silnikiem rakietowym samolot NASA X-15 (6,7 Macha) oraz załogowy odrzutowiec SR-71 (3,2 Macha). X43-A potroił ten ostatni wynik.

Autor

Wojtek Rutkowski

Komentarze

  1. Bubu    

    Nie spalił się. — Myslałem że przy takiej prędkości powinnien się spalić.

Komentarze są zablokowane.