Wer von Tokio nach Los Angeles reisen möchte, muss eine Strecke von etwa 8800 Kilometern zurücklegen. Bei Direktflügen beträgt die Reisezeit im besten Fall rund zehn Stunden. Bei Umstiegen kann die Reise sogar mehr als einen Tag in Anspruch nehmen. Doch die Japan Aerospace Exploration Agency (Jaxa) hat Pläne, diese Reisezeit erheblich zu verkürzen.
Im April führten die Forscher der Weltraumagentur einen ersten Test eines neuartigen Triebwerks durch, das möglicherweise die Flugzeit in die USA auf nur zwei Stunden reduzieren könnte, wie die Tokioter Zeitung „The Mainichi“ berichtet. Dies ist Teil mehrerer Projekte, die darauf abzielen, eine neue Ära des Überschall-Passagierflugs einzuleiten.
So könnte ein Mach-5-Flieger laut Jaxa-Visualisierung einmal aussehen.
Ramjet-Technologie
Das in Entwicklung befindliche Triebwerk basiert auf der sogenannten „Ramjet“-Technologie. Im Gegensatz zu herkömmlichen Antrieben, die Luft mit Rotoren komprimieren, kommt hier ohne bewegliche Teile aus. Der Antrieb nutzt die Formgebung in Verbindung mit der hohen Geschwindigkeit des Flugzeugs. Der Einlass ist so konstruiert, dass der Luftstrom verlangsamt, verdichtet und stark erhitzt wird. In diesen Luftstrom wird ein wasserstoffbasierter Treibstoff eingespritzt, der dort zur Explosion gebracht wird. Diese Explosion führt zur Expansion von Gasen, die über die Düse an der Rückseite des Flugzeugs entweichen und so den nötigen Schub erzeugen.
Bei den Tests im Kakuda Space Center wurde jedoch noch kein vollwertiger Prototyp verwendet, sondern ein zwei Meter langes Modell. Mit diesem Modell wurde der Verbrennungsmechanismus erprobt, und die Ergebnisse waren vielversprechend. Sowohl die Verbrennung als auch die Messdaten zur Hitzebeständigkeit entsprachen den Erwartungen, was den Weg für die nächsten Schritte ebnet.
Herausforderungen für den Hochgeschwindigkeitsflug
Für den Lufttransfer mit Geschwindigkeiten von bis zu 5400 km/h müssen jedoch noch einige Herausforderungen bewältigt werden. Diese Geschwindigkeit übersteigt die der ehemaligen Concorde, die nach einem Unfall im Jahr 2003 eingestellt wurde, um mehr als das Doppelte. Das Flugzeug muss auch gegen die beim Flug entstehenden Druckwellen gewappnet sein. Zudem muss die Hülle des Flugzeugs extremen Temperaturen standhalten, da die Reibung während des Flugs zu Temperaturanstiegen von über 1000 Grad Celsius führen kann. Die Reiseflughöhe solcher Flugzeuge würde aufgrund der günstigeren Luftdruckbedingungen bei etwa 25 Kilometern liegen, während konventionelle Jets normalerweise in Höhen von neun bis zwölf Kilometern fliegen.
Es wird auch über eine mögliche Kombination mit einem Raketentriebwerk nachgedacht, um das Flugzeug auf bis zu 100 Kilometer Höhe zu bringen und konventionelle Start- und Landebahnen zu nutzen.
Die Forschung an diesem Projekt läuft bereits seit 2013. Der nächste Schritt besteht darin, ein Modell zu entwickeln, das Testflüge durchführen kann. Bis ein experimentelles Flugzeug und schließlich ein serienreifes Luftfahrzeug einsatzbereit sind, wird es jedoch noch einige Zeit in Anspruch nehmen. Aktuell wird mit einer Umsetzung innerhalb von 20 Jahren gerechnet, sodass der erste Mach-5-Passagierflug möglicherweise in den 2040er Jahren stattfinden könnte.
Quellen: derstandard
