Wer von Tokio nach Los Angeles reisen möchte, muss eine Strecke von etwa 8800 Kilometern zurücklegen. In der Regel dauert ein Direktflug dafür im besten Fall rund zehn Stunden. Bei Umstiegen kann die Reisezeit sogar über einen Tag betragen. Doch die Japan Aerospace Exploration Agency (Jaxa) hat Pläne, diese Reisezeit erheblich zu verkürzen.
Im April wurde ein erster Test eines neuartigen Triebwerks durchgeführt, das möglicherweise die Flugzeit in die USA auf nur zwei Stunden reduzieren könnte, wie die Tokioter Zeitung The Mainichi berichtet. Dies ist Teil mehrerer Projekte, die darauf abzielen, eine neue Ära des Überschall-Passagierflugs einzuleiten.
So könnte ein Mach-5-Flieger laut Jaxa-Visualisierung einmal aussehen.
Ramjet-Technologie
Das in Entwicklung befindliche Triebwerk ist ein sogenannter „Ramjet“. Im Gegensatz zu herkömmlichen Antrieben, die Luft mit Rotoren komprimieren, kommt hier ohne bewegliche Teile aus. Der Antrieb nutzt die Formgebung in Kombination mit der hohen Geschwindigkeit des Flugzeugs. Der Einlass ist so gestaltet, dass der Luftstrom verlangsamt, verdichtet und stark erhitzt wird. In diesen Luftstrom wird ein wasserstoffbasierter Treibstoff eingespritzt, der dort entzündet wird. Die dabei entstehenden Explosionen führen zur Expansion von Gasen, die über die Düse nach hinten ausgestoßen werden und so den Rückstoß erzeugen, der das Flugzeug antreibt.
Bislang wurde jedoch noch kein vollwertiger Prototyp getestet, sondern lediglich ein zwei Meter langes Modell. Dieses wurde im Kakuda Space Center verwendet, um den Verbrennungsmechanismus zu erproben. Der Test war erfolgreich, sowohl die Verbrennung als auch die Messdaten zur Hitzebeständigkeit entsprachen den Erwartungen. Damit sind die Voraussetzungen für die nächsten Schritte geschaffen.
Herausforderungen bei Mach-5-Geschwindigkeit
Für den Lufttransfer mit Geschwindigkeiten von bis zu 5400 km/h müssen jedoch noch einige Herausforderungen bewältigt werden. Diese Geschwindigkeit übersteigt die der ehemaligen Concorde, die nach einem Unfall im Jahr 2003 ihren Betrieb einstellte, um mehr als das Doppelte. Das Flugzeug muss zudem gegen die beim Flug entstehenden Druckwellen gewappnet sein. Auch die Hülle muss extremen Temperaturen standhalten, da die Reibung während des Flugs zu Temperaturanstiegen von über 1000 Grad Celsius führen kann. Die Reiseflughöhe solcher Flugzeuge würde aufgrund günstigerer Luftdruckbedingungen bei etwa 25 Kilometern liegen, während konventionelle Jets normalerweise in Höhen von neun bis zwölf Kilometern fliegen.
Es wird auch über eine mögliche Kombination mit einem Raketentriebwerk nachgedacht. Dadurch könnte das Flugzeug sogar auf bis zu 100 Kilometer Höhe gelangen und konventionelle Landebahnen für Starts und Landungen nutzen.
Die Forschung an diesem Projekt läuft bereits seit 2013. Im nächsten Schritt plant das Forscherteam, ein Modell zu entwickeln, das Testflüge durchführen soll. Bis ein experimentelles Flugzeug und später ein serienreifes Luftfahrzeug einsatzbereit sind, wird jedoch noch Zeit vergehen. Aktuell wird mit einer Umsetzung innerhalb der nächsten 20 Jahre gerechnet, sodass der erste Mach-5-Passagierflug möglicherweise in den 2040er Jahren stattfinden könnte.
Quellen: derstandard
