Převratný hypersonický motor mění tvar za letu

Hypersonické systémy jsou pozoruhodné samy o sobě. Tým University of Central Florida pracuje na morfujícím scramjetu, který bude za letu schopný měnit tvar, aby se co nejlépe adaptoval na podmínky za letu. Už mají aerotermodynamický model, který trápí v experimentech.

Design morfujícího scramjetu. Kredit: University of Central Florida.

V současné době jsme svědky technologického závodu ve vývoji hypersonických zbraní. Jde o letouny a rakety, které se pohybují rychlostmi kolem Mach 5 až 25. Hypersonická rychlost jim poskytuje ochranu před dnešní standardní protivzdušnou obranou.

Kareem Ahmed. Kredit: University of Central Florida.

Vyvíjet hypersonické systémy ale není úplně snadné. Jejich aerodynamika je naprosto šílená. Vědci a inženýři to nevzdali a kvůli překonání problémů s aerodynamikou vzniklo několik zajímavých projektů. Byl mezi nimi i koncept vývojářů amerického námořnictva US Naval Research Laboratory (NRL) z roku 2019, který počítal s hypersonickým letounem schopným měnit za letu tvar a vypořádat se tak s divokými aerodynamickými nároky.

Na tento koncept do jisté míry navázal tým americké University of Central Florida. Jejich technologie nezahrnuje změny tvaru celého letounu, ale mění se scramjetový motor.

Logo. Kredit: University of Central Florida.

Vedoucím výzkumu je Kareem Ahmed, jehož předchozí výzkum rotačního detonačního motoru jsme na OSLU představili v roce 2020. Ahmed rovněž vede vývoj nových paliv pro hypersonického pohony za 1,5 milionů dolarů, které jim na to dal Pentagon

Tentokrát jde o nový projekt morfujícího scramjetu, na který Ahmedův tým získal grant NRL v hodnotě 450 tisíc dolarů. Jde o pohon, který za letu mění tvar, aby co nejlépe optimalizoval výkon, tah a účinnost. Badatelé již vyvinuli aerotermodynamický model tohoto motoru, který testují v experimentech na Floridě.

Jak říká Ahmed, hypersonické motory mají obvykle pevně danou konfiguraci, protože musejí za letu čelit extrémním podmínkám. Jejich scramjetový systém by to mohl změnit. V experimentech zjišťují, jak se morfující scramjet, který se za letu adaptuje na konkrétní podmínky, osvědčí při vyladění výkonu, tahu a doletu. Pokud uspějí, mohly by se podobné motory objevovat v hypersonických technologiích.

Video: Kareem Ahmed, Ph.D., UCF Dept. of Mechanical and Aerospace Engineering - Feb. 25, 2022