Lentokoneella avaruuteen
Viisinkertainen äänen nopeus oli Euroopan avaruusjärjestön Esan mielestä sopiva vauhti lentokoneelle. Tällaista konetta ei vielä ole, mutta siihen sopiva moottori on nyt läpäissyt testit.
Yhdysvaltalaisessa testauskeskuksessa tehdyissä kokeissa moottorin jäähdytyslaite selvisi kunnialla, kun se pantiin käsittelemään kuumia ilmavirtoja, jotka syntyvät, kun moottori toimii huippunopeudella.
Silloin moottoriin virtaava ilma on 1 000-asteista ja jäähdyttimien on viilennettävä se, ennen kuin moottorin sisäosat sulavat. Testissä lämpötila saatiin −150 asteeseen 1/20 sekunnissa.
Hybridimoottori käyttää ilmakehän happea
SABRE on eräänlainen suihkumoottorin ja rakettimoottorin hybridi. Koska se pystyy käyttämään ilmakehän happea, nestemäistä happea tarvitaan vain yläilmakehässä ja avaruudessa. Se taas vähentää kustannuksia.
-
Polttavan kuumaa ilmaa virtaa sisään
Kun lentokorkeus on alle 25 kilometriä, moottori imee ilmaa sisään edestä, Kun vauhtia on 6 000 km/h, ilman lämpötila on yli 1 000 astetta.
-
Ilma jäähtyy pakkasen puolelle
Ilma virtaa lämmönvaihtimeen, jossa on tuhansia nestemäisen vedyn täyttämiä ohuita putkia. Se jäähdyttää ilman 1/20 sekunnissa −150-asteiseksi.
-
Ilma ja vety palavat rakettimoottorissa
Ilmaan sekoitetaan nestemäistä vetyä, ja seos sytytetään rakettimooottorissa. Nestemäistä happea tarvitaan vasta yli 25 kilometrin korkeudessa.
Suihkumoottorista rakettimoottoriksi
Moottori on nimeltään SABRE eli Synergetic Air Breathing Rocket Engine, ”yhteisvaikutteinen ilmaa hengittävä rakettimoottori”.
Sen on kehittänyt brittiläinen Reaction Engines -yhtiö. Nimensä mukaisesti siinä yhdistyvät suihkumoottorin ja rakettimoottorin ominaisuudet.
Kun kone lentää ilmakehässä, moottori imee sisäänsä ilmaa, puristaa sen kokoon ja sekoittaa siihen polttoainetta ja vetyä ja johtaa sitten seoksen rakettimoottoriin.
Kun lentokorkeus on yli 25 kilometriä, ilma on niin ohutta, että suihkumoottorit eivät voi toimia, ja silloin rakettimoottorissa käytetään mukaan tankattua happea ja vetyä.
Niiden voimin rakettimoottori tuottaa yli viisikertaisen äänen nopeuden.
SABRE-moottori voi antaa lentokoneelle viisinkertaisen nopeuden tavalliseen matkustajasuihkukoneeseen verrattuna.
Y-akseli ilmoittaa nopeuden verrattuna äänen nopeuteen, mach 1 = 1 225 km/h eli 340 m/s,
Boeing 777
Yleensä reittilentokoneet lentävät 880–926 km/h 10–12,5 kilometrin korkeudessa.
Concorde
Concorde oli reittiliikenteessä 1976–2003. Se taittoi matkan Lontoosta New Yorkiin 3 tunnissa ja 30 minuutissa. Huippunopeus oli mach 2,04.
SR-71 Blackbird
Tähän asti maailman nopein lentokone on ollut Lockheed SR-71 Blackbird, joka nousi ilmaan ensimmäisen kerran 1964. Huippunopeus on yli mach 3,2 ja maksimaalinen lentokorkeus 25,9 km.
SABRElla varustettu alus
Koneen huippunopeus on 25 kertaa äänen nopeus ja se voi nousta aina avaruuteen asti.
Salaisuus piilee ilmassa
Mullistavaa SABRE-rakettimoottorissa on juuri se, että se pystyy käyttämään ilmakehän happea. Mitä vähemmän alukseen täytyy ottaa mukaan nestemäistä happea tankeissa, sitä edullisemmaksi aluksen käyttö tulee.
Silloin itse kone painaa vähemmän ja siinä on enemmän tilaa lastille tai matkustajille.
Laskelmien mukaan SABRElla varustettu avaruuslentokone voisi viedä Kansainväliselle avaruusasemalle ISS:lle yhtä suuren kuorman kuin kaksi kertaa sen painoinen nykyraketti.
