Rond de wereld, sneller dan het geluid /5 reacties

Raketsysteem

OntwerpReaction Engines uit Oxford is verantwoordelijk voor het basismodel van de motor. Het principe is gebaseerd op een gesloten raketsysteem waarbij zuurstof uit de lucht wordt gebruikt voor verbranding. Dat scheelt in gewicht omdat er dan geen zuurstof voor de verbranding hoeft te worden meegenomen, zoals bij een raket het geval is. Het experimentele prototype bij Reaction Engines is ontwikkeld op basis van gasturbine-, raket- en ramjettechnologie (zie kader).

Ramjet?

Een ramjet, of een stuwstraalmotor, bestaat uit het principe dat als de snelheid van een vliegtuig toeneemt, de lucht steeds sneller de motor binnenkomt. In de straalmotor wordt de binnenkomende lucht samengedrukt, het ramcompressie-effect. In de samengeperste lucht wordt brandstof gespoten waardoor een straal van verbrandingsgassen de stuwing van het vliegtuig veroorzaakt.
Een voordeel van ramjet-technologie is dat er nagenoeg geen draaiende onderdelen aan de straalmotor zitten. Een nadeel is dat hij alleen optimaal werkt bij snelheden van twee tot zes keer de snelheid van het geluid. Bij hogere snelheden moet overgegaan worden naar een scramjet waarbij de verbranding supersoon gebeurt. De motor moet om te functioneren al een beginsnelheid hebben.

“Door de toevoeging van een nieuw ontwikkelde lichtgewicht warmtewisselaar kunnen de extreme luchttemperaturen die bij deze hoge snelheden ontstaan, worden verlaagd voordat ze de motor binnenkomen”, vertelt Steelant. “Zonder de koeler zou dat te gevaarlijk worden.”

Turbine

Bij het Von Karman Instituut in het Belgische Sint-Genesius-Rode ontwikkelden ingenieurs een prototype van een nieuw type turbine die in de motor gebruikt gaat worden. Projectleider daar is Guillermo Paniagua. Hij heeft het idee van de tegengesteld-draaiende turbine op technische haalbaarheid bekeken. Paniagua: “Dat is een nogal complex systeem maar het heeft als voordeel dat het de motor kleiner maakt en het toch de efficiëntie behoudt die nodig is om de supersonische snelheden te halen.”

Het is wetenschappers al gelukt met straalmotoren snelheden van bijna Mach 10 te halen. Paniagua: “Maar deze jets hebben een start nodig waarmee ze eerst op snelheid worden gebracht. Wij willen een vliegtuig ontwikkelen dat op eigen kracht kan opstijgen.”

Commercieel

Voor de vorm van een van de vliegtuigconcepten ontwierp het onderzoeksteam een reusachtige raketvormige romp, met vleugels net achter het midden en kleine neusvleugels. De A2 kan driehonderd passagiers bergen.

Dat het ooit lukt om op grote schaal commercieel sneller dan het geluid te vliegen durft Steelant niet met zekerheid te zeggen. Een belangrijk probleem is dat bestaande luchtvaartbedrijven niet de routine en methodiek in huis hebben waarbij zowel de motor als de romp van het vliegtuig geïntegreerd ontworpen kunnen worden. Steelant: “En dat is voor supersonische vliegtuigen essentieel omdat het over extreme snelheden gaat waarbij romp en motor geheel op elkaar moet zijn afgestemd.” Daarvoor moeten ontwerpprogramma’s ontwikkeld worden. “Wij moeten heel veel nog zelf uitvinden.”

Reageren via Facebook

Over Marco van Kerkhoven

Marco van Kerkhoven is bioloog, journalist en onderzoeker bij het Kenniscentrum Communicatie en Journalistiek van Hogeschool Utrecht. Hij doet promotieonderzoek naar nieuwe media businessmodellen.



SYNC is het innovatieblog van
← Terug naar MT