Silniki reakcyjne LAPCAT A2

Lapcat A2
Koncepcja artystyczna silnika reakcji Lapcat A2
Rola	Samolot naddźwiękowy
Pochodzenie narodowe	Zjednoczone Królestwo
Producent	Nieokreślony
Projektant	Reaction Engines Limited
Status	Studium projektowe

Reaction Engines Limited LAPCAT Configuration A2 (zwana LAPCAT A2 ) to studium projektowe hipersonicznego samolotu odrzutowego, który ma zapewniać komercyjny transport dalekiego zasięgu o dużej przepustowości .

Samolot został zaprojektowany w ramach finansowanego przez Unię Europejską programu Long-Term Advanced Propulsion Concepts and Technologies (LAPCAT) przez brytyjską firmę zajmującą się inżynierią lotniczą Reaction Engines Limited. jest na to zapotrzebowanie rynkowe .

Rozwój

Pojazd ma mieć zasięg około 20 000 kilometrów (11 000 mil morskich) i dobrą oszczędność paliwa przy prędkości poddźwiękowej i naddźwiękowej , unikając w ten sposób problemów związanych z wcześniejszymi samolotami naddźwiękowymi. Przewidywana prędkość maksymalna to Mach 5+. Wymaga to stosowania ciekłego wodoru jako paliwa, które ma dwukrotnie większy impuls właściwy niż nafta i może być używane do chłodzenia pojazdu i powietrza wpływającego do silników przez chłodnicę wstępną . Alana Bonda , dyrektor zarządzający Reaction Engines, powiedział: „Nasza praca pokazuje, że jest to technicznie możliwe; teraz świat decyduje, czy tego chce”.

Twórcy twierdzą, że byłby w stanie latać z Europy do Australii w mniej niż pięć godzin, w porównaniu do całego dnia podróży normalnym samolotem. Koszt biletu ma być mniej więcej na klasy biznes .

Projekt

Możliwości

Koncepcja LAPCAT A2 w górnych warstwach atmosfery

Według Alana Bonda projekt A2 mógłby latać poddźwiękowo z międzynarodowego lotniska w Brukseli na Północny Atlantyk , a następnie osiągać prędkość 5 machów przez Biegun Północny i nad Pacyfikiem do Australii . Opisana trasa nie jest wielkim kołem , aby zminimalizować czas podróży, unikając lotu naddźwiękowego nad lądem, ponieważ istnieją obawy, że bum dźwiękowy generowany przez podróż z prędkością ponaddźwiękową może spowodować znaczny dyskomfort dla ludzi na ziemi.

Konstrukcja A2 o długości 143 metrów (469 stóp) jest znacznie dłuższa niż konwencjonalne odrzutowce, ale byłaby lżejsza niż Boeing 747 . Mógłby startować i lądować na obecnych pasach startowych lotnisk.

Jednak projekt A2 nie ma okien . Ciepło wytwarzane przez hipersoniczny przepływ powietrza nad ciałem nakłada ograniczenia na konstrukcję okien, które uczyniłyby je zbyt ciężkimi. Jednym z rozwiązań zaproponowanych przez Reaction Engines jest zainstalowanie płaskich wyświetlaczy pokazujących obrazy sceny na zewnątrz.

Silniki

Silniki Scimitar wykorzystują technologię pokrewną do wcześniejszego silnika firmy SABRE , który jest przeznaczony do lotów kosmicznych, ale tutaj przystosowany do podróży na bardzo duże odległości iz bardzo dużą prędkością .

Zwykle, gdy powietrze dostaje się do silnika odrzutowego, jest sprężane przez wlot , a tym samym nagrzewa się. Potrzebuje znacznie więcej mocy, aby dalej sprężać ogrzane powietrze w sekcji sprężarki silnika, co dramatycznie zmniejsza wydajność sprężarki. Co więcej, oznacza to, że szybkie silniki muszą być wykonane z materiałów odpornych na ekstremalnie wysokie temperatury . W praktyce nieuchronnie powoduje to, że silniki są cięższe, a także zmniejsza ilość paliwa, które można spalić, aby uniknąć stopienia sekcji turbiny gazowej silnika. To z kolei zmniejsza ciąg przy dużej prędkości.

Kluczową cechą konstrukcyjną silników Scimitar jest chłodnica wstępna , która jest wymiennikiem ciepła , który przenosi ciepło z zasysanego powietrza do paliwa wodorowego. To znacznie chłodzi powietrze, co pozwala silnikom spalać więcej paliwa nawet przy bardzo dużych prędkościach, i umożliwia wykonanie silników z lżejszych, ale bardziej podatnych na ciepło materiałów, takich jak stopy lekkie . Dyfuzor wlotowy silnika musi również spowalniać napływające powietrze do prędkości poddźwiękowych, ponieważ gdyby powietrze przepływało przez chłodnicę wstępną i sprężarkę z prędkością naddźwiękową, spowodowałoby to ich uszkodzenie.

Reszta silnika jest opisana jako wyposażona w silnik turbowentylatorowy z wysokim obejściem (4: 1), który zapewnia dobrą wydajność i poddźwiękową (cichą) prędkość spalin przy niskich prędkościach. W przeciwieństwie do SABRE, silnik Scimitar A2 nie miałby cech silnika rakietowego.

Dane techniczne (LAPCAT A2)

Dane z silników Reaction.

Charakterystyka ogólna

• Pojemność: 300 pasażerów (plus bagaż)
• Długość: 139 m (456 stóp 0 cali)
• Rozpiętość skrzydeł: 41 m (134 stóp 6 cali)
• Powierzchnia skrzydła: 900 m ² (9700 stóp kwadratowych)
• Maksymalna masa startowa: 400 000 kg (881 849 funtów)
• Pojemność paliwa: 198 t (437 000 funtów) ciekłego wodoru
• Zespół napędowy: 4 silniki reakcyjne Scimitar Wstępnie schłodzony silnik odrzutowy

Wydajność

• Prędkość przelotowa: Mach 5,0 (6130 km / h) naddźwiękowy lub Mach 0,9 (1102,54 km / h; 685,09 mph; 595,32 kn) poddźwiękowy
• Zasięg: 18700 km (11600 mil, 10100 mil morskich) plus rezerwa 5000 km (3100 mil; 2700 mil morskich)
• Pułap serwisowy: 28 000 m (92 000 stóp) lub 5900 m (19 400 stóp) poddźwiękowy
• Podnoszenie do przeciągania: 5,9 na 25 km, Mach 5,0; 11 na 5,9 km, 0,9 Macha;
• Jednostkowe zużycie paliwa : 40,9 kN-s / kg (0,86 funta / (lbf⋅h)) przy prędkości Mach 5,0; 96,0 kN-s / kg (0,368 funta / (lbf⋅h)) przy 0,9 Macha
• Hałas: 101 dBa w odległości 450 m (1480 stóp) w bok

Zobacz też

• Transport naddźwiękowy
• Skylon (statek kosmiczny)
• Tupolew Tu-144
• Miasiszczew M-50

Linki zewnętrzne

• „LAPCAT A2” , Silniki reakcji (wideo) .