Německá vláda udělila kontrakt na vývoj raketového motoru Linear AeroSpike

Letecký startup Polaris Raumflugzeuge získal zakázku od německé vlády Bundesamt für Ausrüstung, Informationstechnik and Nutzung der Bundeswehr (BAAINBw) (Federal Office of Bundeswehr Equipment, Information Technology and In-Service Support) vyvinout a létat s revolučním motorem Linear AeroSpike (LAS), který nahrazuje konvenční trysku rakety zakřivenou zátkou ve tvaru stěny.

Konvenční rakety lze snadno zaznamenat podle jejich zvonovitých trysek, které urychlují horké plyny vystřelující ze spalovací komory. Je to pozoruhodně úspěšná konstrukce, která se změnila o něco málo více než sto let, ale stále ponechává mnoho přání – zejména proto, že chemické rakety již operují blízko svého teoretického limitu.

Jako alternativu se inženýři zabývali LAS již od 50. let 20. století. Myšlenkou aerospike motoru, který byl vyvinut ze starých motorů s tryskou s tryskou, je to, že využívá konvenční trysku se zvonem a odřízne jednu její stranu.

NASA

Tryska raketového zvonu funguje tak, že urychluje hnací plyny tím, že řídí jejich expanzi. Dělá to geometrií zvonu, který je navržen pro konkrétní tlak okolního vzduchu. To způsobuje problém, protože tlak vzduchu se mění s výškou, což znamená, že raketa navržená pro hladinu moře ztrácí svou účinnost, když stoupá.

To je jeden z důvodů pro vícestupňové rakety. Ve vyšších výškách potřebuje posilovač jiný raketový motor. I když se jedná o stejný motor, jaký byl použit pro zdvih, motor horního stupně potřebuje jinou konfiguraci zvonu, aby zvládl rozdíl v tlaku.

Aerospike to obchází jednou stranou trnu, která má stejný průřez jako zvonová tryska, a druhá je otevřená, zatímco nahoře je řada spalovacích komor. Jak horké plyny opouštějí komory, hrot obsahuje jednu stranu, zatímco tlak vzduchu na druhé straně nahrazuje chybějící průřez zvonu.

NASA

Pokud je správně nakonfigurován, bude hrot optimálně nastaven tak, aby fungoval na hladině moře. Jak stoupá a tlak vzduchu klesá, virtuální zvon se rozpíná a zachovává účinnost motoru. To dává inženýrům příležitost postavit motor stejně účinný jako konvenční, který bude fungovat od země do vesmíru a je jednodušší, menší a lehčí. To znamená více prostoru a hmotnosti uvolněné pro více paliva a schopnost zvednout větší užitečné zatížení. Znamená to také plavidla, která mají větší výškové stropy, dosah a Mach plus rychlosti.

Problém je, že jedna věc je zabývat se leteckým motorem teoreticky a druhá věc je postavit jej v praxi. Největší překážkou je, že produkují obrovské množství tepla, které vyžaduje nové materiály a chladicí systémy, které se s nimi vypořádají, a technologii 3D tisku k jejich výrobě.

To však nezabránilo NASA v pokračování verze pro jeho nástupce Space Shuttle, X-33/VentureStar, a testování demonstrátoru studeného toku na zadní straně SR-71 Blackbird.

V rámci nové smlouvy má Polaris za úkol vyvinout a létat motor LAS, který lze integrovat do zmenšeného demonstračního kosmického letadla, které je větší a těžší než tři předchozí vozidla vyrobená společností. Pokud bude úspěšný, bude to znamenat první spuštění leteckého motoru za letu.

Zdroj: Polaris