LAPCAT (Long-Term Advanced Propulsion Concepts and Technologies) fue un estudio del 6º PM europeo de 36 meses para examinar formas de producir motores para un avión de vuelo hipersónico Mach número 4-8 . El proyecto finalizó en abril de 2008. [1] Fue financiado por el fondo de investigación y desarrollo de la Comisión Europea (en lugar de la ESA ) y costó 7 millones de euros. [2] [3]
LAPCAT II , un proyecto de seguimiento de cuatro años de 10 millones de euros, iniciado en octubre de 2008. [1] [4] El estudio tiene como objetivo refinar algunos de los resultados del primer estudio "que permite la definición de una hoja de ruta de desarrollo detallada" de un vehículo Mach cinco. [5]
Objetivos
Debían considerarse dos tecnologías principales: [6]
- ram-compresión , que necesita un sistema de propulsión adicional para alcanzar su velocidad mínima de trabajo.
- compresión activa , que tiene una limitación de número de Mach superior pero puede acelerar un vehículo hasta su velocidad de crucero.
Los objetivos clave fueron la definición y evaluación de: [6]
- diferentes ciclos de propulsión y conceptos para vuelos de alta velocidad a Mach 4 a 8, como ciclos combinados basados en turbinas y cohetes
- tecnologías críticas para:
- rendimiento integrado del motor / avión
- turbinas e intercambiadores de calor de gran eficiencia
- experimentos de combustión supersónica y de alta presión
- modelado
Los resultados previstos fueron: [6]
- Definición de requisitos y condiciones operativas para vuelos de alta velocidad a nivel de sistema.
- base de datos experimental dedicada específica a la aerodinámica de alta velocidad para fenómenos de flujo y combustión supersónicos y de alta presión.
- establecimiento y validación de modelos físicos apoyados por herramientas de simulación numérica para abordar fenómenos de transición, turbulencia y combustión supersónica y de alta presión.
- Estudio de viabilidad de los componentes del intercambiador de calor y la turbina de rendimiento de peso
Resultados
Entre los varios vehículos estudiados, solo se conservaron dos conceptos novedosos para LAPCAT II: un vehículo Mach cinco y un vehículo Mach ocho. [5]
Mach cinco vehículo
Un posible avión de transporte supersónico que se está investigando como parte de este proyecto es el A2 de Reaction Engines Limited . [7] Los investigadores están buscando un avión capaz de volar desde Bruselas (Bélgica) a Sydney (Australia) en 2 a 4 horas, [8] reduciendo significativamente los tiempos de viaje en todo el mundo.
Para alcanzar y mantener velocidades tan altas, Reaction Engines Limited necesitaría desarrollar su motor de concepto de nuevo diseño llamado Scimitar , que explota las propiedades termodinámicas del hidrógeno líquido . [9] El motor es teóricamente capaz de impulsar el A2 a un Mach 5 sostenido durante todo el vuelo con una velocidad de escape efectiva de 40,900 m / so un impulso específico de 4170 s, SFC 0.86 lb / (lbf⋅h). [8]
"Los resultados hasta ahora muestran que el vehículo Mach 5 de Reaction Engines puede evitar problemas tecnológicos posteriores y podría viajar de Bruselas a Sydney", dice el coordinador del proyecto LAPCAT de la ESA, Johan Steelant. [10]
Mach ocho vehículo
Aunque el vuelo de crucero del vehículo Mach 8 basado en scramjet parece factible, el consumo de combustible durante la aceleración requiere una gran fracción de combustible, lo que afecta gravemente al peso bruto de despegue. Los estudios iniciales de un concepto de eyector de cohetes de primera etapa dieron un alcance pobre con una gran masa de despegue. [5] [11]
Ver también
Notas
- ↑ a b Coppinger, Robert 'Rob' (23 de octubre de 2007). "UE para financiar la investigación del transporte civil hipersónico" . Vuelo internacional . Vuelo global . Consultado el 3 de julio de 2009 .
- ^ "LAPCAT tiene como objetivo la aviación civil supersónica" . Reloj Gizmo . 30 de agosto de 2007. Archivado desde el original el 20 de febrero de 2009 . Consultado el 3 de julio de 2009 .
- ^ "LAPCAT - Conceptos y tecnologías de propulsión avanzada a largo plazo" . Comisión Europea. Archivado desde el original el 5 de agosto de 2009 . Consultado el 3 de julio de 2009 .
- ^ Butterworth-Hayes, Philip (junio de 2008). "Europa acelera la hipersónica" (PDF) . América aeroespacial . AIAA. Archivado desde el original ( PDF ) el 7 de marzo de 2010 . Consultado el 3 de julio de 2009 .
- ^ a b c "Resumen de LAPCAT II" . Agencia Espacial Europea. 17 de noviembre de 2009 . Consultado el 21 de septiembre de 2010 .
- ^ a b c "Descripción general: conceptos y tecnologías de propulsión avanzada a largo plazo" . Agencia Espacial Europea. 24 de noviembre de 2005. Archivado desde el original el 18 de octubre de 2012 . Consultado el 3 de julio de 2009 .
- ^ Reaction Engines Limited - Desarrolladores de LAPCAT Archivado el 5 de julio de 2009 en Wayback Machine.
- ^ a b "LAPCAT: Conceptos y tecnologías de propulsión avanzada a largo plazo" . Motores de reacción limitados. Archivado desde el original el 5 de julio de 2009 . Consultado el 3 de julio de 2009 .
- ^ "LAPCAT - Motor de cimitarra" . Motores de reacción limitados. Archivado desde el original el 6 de julio de 2009 . Consultado el 3 de julio de 2009 .
- ^ Coppinger, Robert 'Rob' (15 de junio de 2006). "El plan de investigación hipersónico de 7 millones de euros de la UE considera un avión Mach 5 diseñado por el Reino Unido para volar de Bruselas a Sydney en 2 horas" . Vuelo internacional . Consultado el 3 de julio de 2009 .
- ^ Un diseño conceptual de un vehículo Mach 8 tipo dorsal producido por el estudio ( JPEG ) (imagen), ESA, 5 de diciembre de 2008.
Referencias
- Steelant, J (agosto de 2006), inicio de LAPCAT ( PDF ) (diapositivas).