Puster luft i romflydrømmer

Eksperimentflyet Boeing X-51 har en jetmotor som kan puste i tynn luft og tenner på fem ganger lydens hastighet. Nå har det satt ny lengderekord med en flukt på to og et halvt minutt.

Denne artikkelen er over ti år gammel og kan inneholde utdatert informasjon.

Motoren i X-51 er en scramjet - supersonic combustion ramjet. Slike motorer har en nedre fartsgrense. De må bevege seg gjennom lufta med rundt fire og en halv gang lydens hastighet før de kan startes opp.

Derfor måtte X-51 først akselereres med en vanlig rakettmotor etter å ha blitt sluppet fra under vingen på et B-52 bombefly over Stillehavet sist onsdag 26. mai klokka 19 norsk tid.

Ny rekord

Flyet klarte ikke helt å nå den forventede farten på seks ganger lydens hastighet, Mach 6.

Men med en fart på Mach 5 i 150 sekunder slo likevel X-51 alle tidligere rekorder i flylengde, melder romfartsredaktør Maggie McKee i en blogg på nettstedet til tidsskriftet New Scientist.

Dette er den første i en serie tester, og drømmen er å kunne lage et romfly med en jetmotor som virker i tynn luft nær grensen av verdensrommet, og som kan oppnå en fart som kan sende romflyet i bane rundt jorda.

X-51 er et samarbeidsprosjekt mellom USAs luftvåpen, NASA, Boeing og Pratt&Whitney Rocketdyne. Scramjetmotoren går på vanlig jetdrivstoff, ikke hydrogen som i noen tidligere modeller.

Hydrogen er vanskeligere å oppbevare, og tidligere forsøk i Australia og USA har bare gitt flytider på noen sekunder, så denne siste prøveflygningen med X-51 er et viktig framskritt for scramjeten.

Men hva er galt med vanlige raketter?

Enkel i prinsippet, vanskelig i praksis

Ingenting, sier motstandere av scramjet-teknologien. De mener at scramjeten er så vanskelig å utvikle at raketter er sikrere og mer effektive for framtidas romfly.

Men raketter har en ulempe. De må bære med seg både drivstoff og oksygen til forbrenning.

En ramjet eller scramjet har samme fordel som andre jetmotorer: De bruker det oksygenet som finnes i lufta til forbrenning av drivstoffet. Altså kan de lages lettere og dermed teoretisk sett mer effektive.

Prinsippet for en scramjet-motor. (Illustrasjon: Emoscopes, Wikimedia Commons, GNU Free Documentation License, Version 1.2 or any later)

Ramjet og scramjet-motorer har ingen bevegelige deler. De mangler den turbinen som sitter foran i vanlige jetmotorer, og som presser sammen lufta før den forbrennes.

Det som presser sammen lufta i ramjet-motoren, er farten på lufta selv. Lufta blir bremset opp og trykket sammen i innsugningsdysen.

Det betyr at en ramjet ikke kan starte når motoren står stille. Den må ha en viss minimumsfart rundt halvparten av lydhastigheten for å komme i gang, og tar først virkelig av rundt Mach 2 til 4.

Toppfart Mach 24

En scramjet er en spesiell variant av ramjet-motoren som teoretisk sett kan oppnå opptil 24 ganger lydens hastighet, Mach 24. Til sammenligning er farten til romferga i bane rundt jorda rundt 28 000 kilometer i timen, eller rundt Mach 22.

Scramjeter er enda vanskeligere å konstruere enn vanlige ramjeter, fordi luftstrømmen inne i brennkammeret beveger seg fortere enn lyden, selv etter at den blir bremset opp og trykket sammen i innsugningsdysen.

Det er også langt fram til et fungerende romfly med scramjetmotor. I første omgang vil scramjet bli brukt i ubemannede rekognoseringsfly og mellomdistanse-missiler, sier Mark Lewis fra University of Maryland i bloggen til McKee.

Lenker:

Bloggen til Maggie McKee på nettstedet til tidsskriftet New Scientist

Artikkel om X-51 på nettstedet til New Scientist

Om X-51 på nettsidene til Boeing

Powered by Labrador CMS