Obří elektromagnetická zbraň by mohla vyslat hypersonická letadla do vesmíru

Tým vědců se snaží postavit elektromagnetické dělo, které by mohlo vypouštět letadla do vesmíru vysokou rychlostí.

Návrh čínského kosmodromu. Foto: Weibo — Návrh čínského kosmodromu. Foto: *Weibo*

Čínští vědci a inženýři se snaží zkombinovat významné pokroky v oblasti elektromagnetického startu a hypersonických letů v posledních letech. Jejich cílem je v podstatě využít obří elektromagnetickou startovací dráhu k urychlení hypersonického letadla na Mach 1,6 (1 975 km/h). Letadlo by se poté od dráhy oddělilo, zapálilo motory a vyneslo do vesmíru sedmkrát rychlejším tempem než je rychlost zvuku (8 643 km/h). Padesátitunová kosmodromová letadla, delší než Boeing 737, jsou součástí projektu Tengyun, oznámeného v roce 2016, informoval 14. března deník Mail .

Využití vlastní síly letadla ke vzletu vyžaduje obrovské množství paliva. Aby byla zajištěna bezpečnost při vzletech nízkou rychlostí, vědci a inženýři musí upravit aerodynamický design a uspořádání motoru, což ovlivňuje výkon při vysokorychlostních letech. Tým odborníků pracujících na projektu si je však jistý, že dokáže vyřešit mnoho různých problémů.

„Technologie elektromagnetického vypouštění raket poskytuje slibné řešení pro překonání výše uvedených výzev a stává se strategickou technologií, kterou usilují přední země světa ,“ uvedl vědec Li Shaowei z Výzkumného ústavu pro technologie leteckých vozidel Čínské korporace pro leteckou vědu a průmysl (CASIC) v článku publikovaném v časopise Acta Aeronautica.

Pro ověření této hypotézy postavila společnost CASIC, jeden z předních čínských dodavatelů v oblasti obrany a letectví, v Datongu v provincii Šan-si dvoukilometrové testovací zařízení pro vysokorychlostní maglev s nízkým vakuem. Zařízení dokáže pohánět těžké objekty rychlostí 1 000 kilometrů za hodinu, což se blíží rychlosti zvuku. V nadcházejících letech se délka testovací dráhy zvětší, aby se dosáhlo maximální provozní rychlosti 5 000 kilometrů za hodinu.

Jedná se o specializované zařízení pro elektromagnetický pohon, které podporuje vývoj vysokorychlostní železnice nové generace a shromažďuje důležitá vědecká a technická data pro projekt elektromagnetického startu do vesmíru. Mezitím v Jinanu, hlavním městě provincie Šan-tung, je pod dohledem Čínské akademie věd (CAS) v provozu další obří maglevská dráha podporující experiment s ultrarychlou elektromagnetickou rikšou.

Čína není první zemí, která navrhla elektromagnetický systém vypouštění raket do vesmíru. Tato myšlenka existuje již od studené války. V 90. letech se ji NASA pokusila uskutečnit, nejprve postavila 15metrovou mini-testovací dráhu. Kvůli nedostatku finančních prostředků a technickým potížím však skutečná délka dokončené dráhy byla menší než 10 metrů. Projekt byl nakonec opuštěn a vládní a vojenští vůdci místo toho přesunuli zdroje na vývoj technologie elektromagnetického vypouštění raket nízkorychlostními letadlovými loděmi. USS Ford, první letadlová loď vybavená touto novou technologií, se však také potýkala s problémy. Kvůli velkým neúspěchům v technologii elektromagnetického vypouštění raket americká armáda zastavila vývoj souvisejících projektů, jako jsou kolejnicové zbraně, a zaměřila svůj rozpočet na hypersonické střely.

Na začátku výzkumu Li a jeho kolegové zjistili, že NASA neprovedla žádné testy v aerodynamickém tunelu, které by zajistily schopnost kosmické lodi oddělit se od dráhy. Původní myšlenkou NASA bylo zrychlit raketoplán na 700 km/h, což by stačilo k odstranění potřeby raket, ale čínští vědci si mysleli, že je to příliš nízká rychlost. S rostoucí rychlostí se však proudění vzduchu mezi letadlem, elektromagnetickou rikšou a dráhou na zemi velmi komplikovalo. Jednou z prvních věcí, které musel projektový tým ověřit, bylo, že se letadlo od dráhy bezpečně oddělí.

Liho tým provedl počítačové simulace a testy v aerodynamickém tunelu. Výsledky ukázaly, že když letadlo prolomilo zvukovou bariéru, po jeho spodní straně se rozšířilo několik rázových vln, které dopadly na zem a generovaly odrazy. Rázové vlny narušily proudění vzduchu a vytvořily infrazvukové vzduchové kapsy mezi letadlem, elektromagnetickým remorkérem a kolejnicí. Když remorkér později dosáhl cílové rychlosti, uvolnil letadlo a prudce zabrzdil, turbulentní proudění vzduchu nejprve letadlo zvedlo a poté se po čtyřech sekundách přepnulo na tah směrem dolů, jak ukazují výsledky testu v aerodynamickém tunelu.

Pokud by na palubě byli cestující, mohli by pociťovat krátké závratě nebo stav beztíže. S rostoucí vzdáleností mezi letadlem a drážkou se však intenzita proudění vzduchu postupně snižovala, až úplně zmizela. S hlukem motorů se letadlo vydalo do rychlého stoupání. I když je zapotřebí více testů v reálném provozu, tým dospěl k závěru, že metoda je bezpečná a proveditelná. Zatímco opakovaně použitelné rakety SpaceX snížily náklady na vypouštění satelitů na 3 000 dolarů/kg, někteří vědci odhadují, že elektromagnetické systémy pro vypouštění vesmírných družic by mohly náklady snížit na 60 dolarů/kg.

An Khang (podle Mailu )

Zdrojový odkaz