Hypersonické letouny či rakety potřebují hypersonické motory. A nejen to, měly by to být motory praktické, s co nejjednodušším provozem. Americká společnost Ursa Major Technologies se sídlem v Berthoudu, Colorado, vyvíjí pokročilý hypersonický raketový motor Draper, v rámci kontraktu, který získali od vývojářů letectva US Air Force Research Laboratory (AFRL). Draper nedávno v Berthoudu úspěšně prošel sérií zážehových testů a zvládl tím významný milník v jeho vývoji.
Hypersonické zbraně, jejichž rychlosti přesahuje Mach 5, jsou považovány za jeden z klíčových prvků, které budou určovat vojenskou taktiku i strategii dohledné budoucnosti. Pokud budou takové zbraně schopné proletět skrz protivzdušnou obranu, zejména díky manévrování při letu v nižších výškách, budou moci ničit cenné cíle pouhou kinetickou energií nárazu.
Při vývoji hypersonických systémů je pochopitelně nutné překonávat řadu technických obtíží. Jako jedna ze zásadních věcí se ukazuje vývoji hypersonického motoru, který by byl prakticky použitelný. Takovým by měl být motor Draper, který společnost Ursa Major dotáhla k zážehovým testům za méně než rok od zahájení vývoje. Draper je navržený tak, aby byl opětovně spustitelný a s měnitelným výkonem, ale také snadno skladovatelný a transportovatelný.
Klíčovou předností motoru Draper je, že využívá kapalné nekryogenní palivo. Udržování kryogenních paliv, jako je kapalný vodík a kyslík, při potřebné teplotě, je nesmírně energeticky náročné. Velmi obtížné je i skladování takového zařízení a paliva a manipulace s ním.
Draper je cca 28 kN raketový motor s uzavřeným cyklem (closed catalyst cycle engine), který spaluje kerosin a peroxid vodíku. Používá katalyzátor ke štěpení peroxidu a k uvolnění kyslíku, který se pak mísí s kerosinem ve spalovací komoře. Draper využívá postupného spalování, kdy pohonné látky procházejí několika spalovacími komorami. Pohonné látky Draperu lze snadno skladovat při pokojové teplotě, což je jednodušší, levnější a hlavně bezpečnější.
Jak uvádějí Ursa Major, stabilita Draperu je srovnatelná se stabilitou motorů na pevná paliva. Disponuje aktivním ovládáním škrticích klapek, což zaručuje větší manévrovatelnost. Až bude vývoj u konce, Draper by mohl být použit jak v hypersonických zbraních, tak výcviku a testování protivzdušné obrany.
Video: Hands on Ursa Major's Rocket Engines! Tour, interviews and test fire!
Literatura
Důmyslný letecký motor Chimera zvládne pojíždění po ranveji i hypersonický let
Autor: Stanislav Mihulka (26.01.2023)
Převratný hypersonický motor mění tvar za letu
Autor: Stanislav Mihulka (12.09.2023)
GE Aerospace spojili rotační detonační pohon s ramjetem do hypersonického pohonu
Autor: Stanislav Mihulka (19.12.2023)
Diskuze:
Hehe...
Many More,2024-06-14 22:41:02
proč mi ten ilustrativní obrázek tak připomíná oblíbenou zábavu námořních lupičů s kahanem a tělními plyny, provozovanou svého času v přístavních krčmách? :-)
PEPEk od OteSpace
Karel Klement,2024-06-13 08:54:23
Český raketový motor PEPEk na H2O2 + uhlovodíkové palivo od OteSpace.
https://www.otespace.cz/
https://youtu.be/kyWSYJBJtY0
Bristol Siddeley Gamma
Jaroslav Kousal,2024-06-12 19:44:36
Pro tuto kombinaci palivo-okysličovadlo bych připomněl motory Bristol Siddeley Gamma, které poháněly mj. jejich jediný domácí britský orbitální nosič Black Arrow.
https://en.wikipedia.org/wiki/Bristol_Siddeley_Gamma
Terminologie?
D@1imi1 Hrušk@,2024-06-11 23:46:37
Uniká mi něco v terminologii nebo v konstrukci? Hypersonický motor je, pokud mi je známo, náporový motor schopný rychlosti Mach 5+, ale článek píše o raketovém motoru pro hypersonický kluzák...
Re: Terminologie?
Pavel Kaňkovský,2024-06-13 01:56:41
Připadá mi, že fráze "hypersonický motor" se objevuje spíš v populárních než odborných textech a že tam, kde je používána, je chápána jako výraz jakýkoli motor, který je schopen v atmosféře pracovat při hypersonické rychlosti, takže to v principu může být i raketový motor, a nikoli pro jeden konkrétní druh, i když třeba v daném kontextu je řeč jen o tom jednom typu. YMMV.
Firma motor jako hypersonický zřejmě neoznačuje, jen inzerují, že je vhodný pro "tactical hypersonics, missile defense, in-space propulsion".
Re: Re: Terminologie?
D@1imi1 Hrušk@,2024-06-13 08:44:20
Je možné, že se v odborných textech používá jiné označení než "hypersonický motor" (je tedy "odbornější" hypersonický scramjet?), ale ve spojení s raketovým motorem nedává označení "hypersonický" žádný smysl. Prakticky jakýkoliv raketový motor může z principu být hypersonický. Jde jen o dostatečný tah a dostatečnou zásobu paliva. Nikdo neoznačuje S300 jako hypersonickou raketu, ačkoliv hypersonické rychlosti dosahuje. Ale normální náporový motor hypersonický být nemůže, kvůli vznikajícím rázovým vlnám. Naopak hypersonický náporový motor bez těch rázových vln vznikajících při hypersonických rychlostech vůbec není schopen fungovat.
Re: Re: Re: Terminologie?
F M,2024-06-13 11:51:29
Možná jakožto novinka užívá moderní označení, třeba kotel starší výroby se stejnými parametry nemůže dostat to správné označení, k vylepšení hodnoty na trhu.
Leda by to bylo tím způsobem spalovaní když se kouknete na ten první obrázek tak tam jsou viditelné pulzy, ale každopádně je to trochu slovíčkaření. Jde u těch s300 regulovat/znovuzapalovat?
Re: Re: Re: Re: Terminologie?
Vít Výmola,2024-06-13 12:18:15
Myslím, že na obrázku jsou spíš rozostřené Machovy (šokové) diamanty.
Re: Re: Re: Re: Re: Terminologie?
Vít Výmola,2024-06-13 12:18:23
https://en.wikipedia.org/wiki/Shock_diamond
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Terminologie?
F M,2024-06-13 17:26:28
Myslím, že máte pravdu, ty kosočtverce tam budou, jen to není pořádně na první pohled vidět.
Re: Re: Re: Terminologie?
F M,2024-06-13 17:34:29
Tohle by mohlo být ono: https://en.wikipedia.org/wiki/Hypersonic_weapon
"Other types of weapons, such as traditional ballistic missiles, may achieve hypersonic speeds but are not typically classified as hypersonic weapons due to lacking the use of aerodynamic lift to allow their reentry vehicles to maneuver under guided flight within the atmosphere."
Ty hypersonické kluzáky (Hypersonic glide vehicle) k těm hype-zbraním řadí také.
Re: Re: Re: Terminologie?
Pavel Kaňkovský,2024-06-14 00:04:53
Co jsem viděl, tak se prostě používá označení konkrétní technologie. Třeba "scramjet". Adjektivum "hypersonický" je u scramjetu asi trochu nadbytečné, jak sám píšete, tak při nižších rychlostech příliš nefunguje. Náporový motor s podzvukovým spalováním je ramjet.
PS: Mám pocit, že případ, kdy někdo prohlašovat balistickou střelu za "hypersonickou" jsem už viděl. Tím neříkám, že to považuju za smysluplné.
Re: Re: Re: Re: Terminologie?
D@1imi1 Hrušk@,2024-06-14 02:10:20
Vypadá to tedy, že spojení "hypersonický motor" se jako ustálený termín nepoužívá.
Nicméně např. tady používají termín "hypersonic vehicle" a definují jej jako prostředek pohybující se Mach 5+, poháněný motorem využívajícím atmosferický kyslík. Což je zřejmě ten termín, který jsem měl na mysli při zakládání vlákna, ale omylem jsem ho pozměnil. Ta definice implicitně vylučuje prostředky založené na raketovém motoru.
https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/hypersonic-vehicles
Adjektivum "hypersonický" u scramjetu nadbytečné není, protože dosud existující scramjety by při hypersonických rychlostech nefungovaly a vyvinout takový, který by to uměl, je pro velmoci momentálně svatým grálem. Naopak mluvit o raketovém motoru jako o hypersonickém, smysl nedává z důvodu, který jsem zmínil v předchozím příspěvku.
Re: Re: Re: Re: Re: Terminologie?
Pavel Kaňkovský,2024-06-16 00:32:06
Ta stránka na www.sciencedirect.com jsou citace z různých článků, kde se ta fráze objevila. Na prvním místě je sice ta definice, kterou uvádíte, ale o kousek dál najdete odlišné definice, včetně takových, které expressis verbis zahrnují i kosmické rakety. Navíc jména autorů většiny těch článků nevypadají, jako že by angličtina byla jejich rodný jazyk.
A propos, stroj X-15 měl raketový motor, ale podle NASA to bylo "hypersonické letadlo". Viz https://www.nasa.gov/reference/x-15/ ... A jak byste klasifikoval "zatrubněné rakety" ("ducted rocket"; nevím, jak se tomu správně říká česky), kde si raketa pomáhá tím, že okolní vzduch využívá jako propelant, ale ne jako okysličovadlo?
Nechápu moc tu poznámku o tom, že "dosud existující scramjety by při hypersonických rychlostech nefungovaly". Když se omezím na věci starší 10 let: Co ruský Cholod (i když tam vedle scramjetu nechali běžet i raketový pohon)? Australský HyShot a HIFiRE? Americké X-43, X-51 aj.? Možná by se dalo souhlasit s tím, že trochu pokulhává krok od experimentu k běžnému použití, tam toho asi není moc víc, než ruské Zirkony. A naopak, máte příklad nějakého scramjetu, který fungoval, ale jen na rychlostech pod Mach 5?
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Terminologie?
Pavel Kaňkovský,2024-06-16 13:24:50
Oprava: To jsem popletl, ducted rocket pracuje s kombinovaným cyklem, kdy je část paliva spálena pomocí vlastního okysličovadla (tím se liší od ramjetu) a část se vzdušným kyslíkem. To, co jsem měl na mysli, je něco jiného. Teoreticky to by to mohlo fungovat (kdybych např. v trysce smíchal spaliny z rakety s okolním vzduchem 1:1 a pro jednoduchost zanedbal, že jsou tam různé molekuly, tak teplota plynu a kinetická energie částic klesne na polovinu, ale rychlost částic jen sqrt(2)-krát, ovšem hmotnost bude dvojnásobná, čili celková hybnost se sqrt(2)-krát zvýší), ale nejspíš je to jen teorie.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Terminologie?
D@1imi1 Hrušk@,2024-06-17 22:15:06
Máte pravdu. O scramjetech se píše prakticky výlučně v souvislosti s hypersonickými rychlostmi. Takže v tom spojení "hypersonický scramjet" je to adjektivum "hypersonický" je skutečně nadbytečné.
Odpovídám stručně, abych to stihl před uzavřením diskuse.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
