Mach 5: Japan testet neues Triebwerk für zivile Hyperschall-Flüge

Ein Flug von Tokio nach Los Angeles dauert aktuell rund zehn Stunden. Japanische Ingenieure haben nun ein Triebwerk getestet, das die Reisezeit auf zwei Stunden verkürzen soll. Zivile Hyperschallflüge rücken damit näher an die Realität.

Testlauf für Hyperschall-Triebwerk

Die japanische Raumfahrtagentur JAXA hat gemeinsam mit der Waseda University einen erfolgreichen Verbrennungstest eines Ramjet-Triebwerks durchgeführt. Der Versuch fand im April im Kakuda Space Center in der Präfektur Miyagi statt. Ziel des seit dem Jahr 2013 laufenden Projekts ist die Entwicklung eines Passagierflugzeugs, das mit fünffacher Schallgeschwindigkeit fliegt. Das entspricht einer Geschwindigkeit von etwa 5400 Kilometern pro Stunde.

Mit der neuen Technologie ließe sich die rund 8800 Kilometer lange Strecke zwischen Tokio und Los Angeles in nur zwei Stunden bewältigen. Aktuell nehmen solche Direktflüge etwa zehn Stunden in Anspruch. Die geplante Reiseflughöhe des Flugzeugs liegt bei 25 Kilometern. Das ist mehr als das Doppelte herkömmlicher Passagiermaschinen, die heute eingesetzt werden.

Funktionsweise des Ramjet-Antriebs

Wie die japanische Zeitung Mainichi berichtet, nutzten die Ingenieure für den Test ein zwei Meter langes Modell. Das entspricht einem Fünfzigstel der geplanten Originalgröße. Ein Ramjet-Antrieb kommt komplett ohne bewegliche Rotoren zur Luftkompression aus. Stattdessen verlangsamt und verdichtet die spezielle Form des Lufteinlasses den Luftstrom bei sehr hohen Fluggeschwindigkeiten.

In den stark erhitzten Luftstrom wird Wasserstoff eingespritzt, der sich entzündet. Die dabei expandierenden Gase entweichen über eine Düse am Heck und erzeugen den nötigen Schub. Die Messdaten des aktuellen Tests zeigten, dass die Verbrennung sowie die Hitzebeständigkeit des Materials fast vollständig den Erwartungen der beteiligten Ingenieure entsprachen. Damit ist man einer Verwirklichung des Konzepts einen entscheidenden Schritt nähergekommen.

Herausforderungen bis zur Marktreife

Trotz des bisherigen Erfolgs stehen die Ingenieure weiterhin vor enormen physikalischen Hürden. Bei fünffacher Schallgeschwindigkeit entstehen starke Druckwellen und sehr komplexe Luftströmungen, die die aerodynamische Stabilität des Flugzeugs gefährden. Zudem führt die extreme Luftreibung zu Temperaturen von bis zu 1000 Grad Celsius an der Außenhülle. Das verwendete Material muss den hohen thermischen Belastungen dauerhaft standhalten.

Ein großer Vorteil des Konzepts wäre die Möglichkeit, völlig horizontal auf regulären Startbahnen und Landebahnen zu operieren. In Kombination mit einem Raketentriebwerk wäre sogar das Erreichen des Weltraums in 100 Kilometern Höhe denkbar. Bis zum ersten kommerziellen Flug wird jedoch noch viel Zeit vergehen. Die Forscher planen als nächsten Schritt einen echten Testflug und rechnen mit einer Marktreife in den 2040er-Jahren.

Würdet ihr in ein Flugzeug steigen, das derart schnell an den Rand des Weltraums fliegt? Teilt eure Meinung in den Kommentaren mit uns!


Siehe auch: