Los Reaction Engines Limited Lapcat configuración A2 (llamado el Lapcat A2 ) es un diseño de estudio para un avión a reacción velocidad hipersónica destinado a proporcionar el medio ambiente [ cita requerida ] , de largo alcance, alta capacidad de transporte comercial.
Lapcat A2 | |
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Concepto artístico de los motores de reacción Lapcat A2 | |
Papel | Avión de pasajeros hipersónico |
origen nacional | Reino Unido |
Fabricante | Indeterminado |
Diseñador | Motores de reacción limitados |
Estado | Estudio de diseño |
El avión fue diseñado, como parte del programa de Conceptos y Tecnologías de Propulsión Avanzada a Largo Plazo (LAPCAT) financiado por la Unión Europea , por la firma británica de ingeniería aeroespacial Reaction Engines Limited , quien dijo que podría convertirse en un avión en funcionamiento dentro de 25 años una vez. hay demanda del mercado para ello.
Desarrollo
El vehículo está diseñado para tener un alcance de aproximadamente 20.000 kilómetros (12.000 millas) y una buena eficiencia de combustible de velocidad subsónica y supersónica , evitando así los problemas inherentes a los aviones supersónicos anteriores. Se proyecta que la velocidad máxima sea Mach 5+. Requiere el uso de hidrógeno líquido como combustible, que tiene el doble del impulso específico del queroseno , y puede usarse para enfriar el vehículo y el aire que ingresa a los motores a través de un preenfriador . Alan Bond , director gerente de Reaction Engines dijo: "Nuestro trabajo muestra que es técnicamente posible; ahora le toca al mundo decidir si lo quiere" [1]
Los desarrolladores dicen que podría volar de Europa a Australia en menos de cinco horas. [2] en comparación con alrededor de un día completo de viaje con un avión normal. El costo de un boleto debe ser aproximadamente del nivel de clase ejecutiva . [3]
Diseño
Capacidades
Según Alan Bond , el diseño A2 podría volar subsónicamente desde el Aeropuerto Internacional de Bruselas hacia el Atlántico Norte y luego alcanzar Mach 5 a través del Polo Norte y sobre el Pacífico hasta Australia . [1] La ruta descrita no es un gran círculo , con el fin de minimizar el tiempo de viaje evitando volar de manera supersónica sobre tierra, ya que existe la preocupación de que el boom sónico generado al viajar a velocidad supersónica pueda causar una incomodidad significativa a las personas en tierra. A sa
El diseño A2 de 143 metros de largo (469 pies) es mucho más largo que los aviones convencionales, pero sería más liviano que un Boeing 747 . Podría despegar y aterrizar en las pistas actuales del aeropuerto. [1] [ cita requerida ]
Sin embargo, el diseño A2 no tiene ventanas . El calor generado por el flujo de aire hipersónico sobre el cuerpo impone restricciones al diseño de las ventanas que las harían demasiado pesadas. Una solución que ha propuesto Reaction Engines es instalar pantallas planas que muestren imágenes de la escena exterior. [1]
Motores
Los motores Scimitar utilizan tecnología relacionada con el motor SABRE anterior de la compañía , que está diseñado para el lanzamiento espacial, pero aquí está adaptado para viajes de muy larga distancia y muy alta velocidad .
Normalmente, cuando el aire entra en un motor a reacción, la entrada lo comprime y, por lo tanto, se calienta. Se necesita mucha más potencia para comprimir aún más ese aire calentado por la sección del compresor del motor, lo que reduce drásticamente la eficiencia del compresor. Además, esto significa que los motores de alta velocidad deben estar hechos de materiales que puedan resistir temperaturas extremadamente altas . En la práctica, esto inevitablemente hace que los motores sean más pesados y también reduce la cantidad de combustible que se puede quemar, para evitar que se derrita la sección de turbina de gas del motor. Esto a su vez reduce el empuje a alta velocidad.
La característica clave del diseño de los motores Scimitar es el preenfriador , que es un intercambiador de calor que transfiere el calor del aire entrante al combustible de hidrógeno. Esto enfría mucho el aire, lo que permite que los motores quemen más combustible incluso a velocidades muy altas, y permite que los motores estén hechos de materiales más ligeros, pero más susceptibles al calor, como las aleaciones ligeras . El difusor de entrada del motor también tiene que reducir la velocidad del aire entrante a velocidades subsónicas porque si el aire pasara por el preenfriador y el compresor a velocidades supersónicas, les causaría daños.
Se describe que el resto del motor tiene características de motor turbofan de alto bypass (4: 1 [4] ) para darle una buena eficiencia y una velocidad de escape subsónica (silenciosa) a bajas velocidades. A diferencia de SABRE, el motor Scimitar del A2 no tendría características de motor cohete.
Especificaciones (LAPCAT A2)
Datos de motores de reacción. [5]
Características generales
- Capacidad: 300 pasajeros (más equipaje)
- Longitud: 139 m (456 pies 0 pulgadas)
- Envergadura: 41 m (134 pies 6 pulgadas)
- Superficie alar: 900 m 2 (9700 pies cuadrados)
- Peso máximo al despegue: 400.000 kg (881.849 lb)
- Capacidad de combustible: 198 t (437.000 lb) de hidrógeno líquido
- Planta motriz: 4 × motores de reacción Scimitar motor a reacción preenfriado
Actuación
- Velocidad de crucero: Mach 5,0 (6,125,2 km / h) supersónico o Mach 0,9 (1,102,54 km / h; 685,09 mph; 595,32 kn) subsónico
- Alcance: 18,700 km (11,600 mi, 10,100 nmi) más una reserva de 5,000 km (3,100 mi; 2,700 nmi)
- Techo de servicio: subsónico 28.000 m (92.000 pies) o 5.900 m (19.400 pies)
- Elevación para arrastrar: 5,9 a 25 km, Mach 5,0; 11 a 5,9 km, Mach 0,9;
- Consumo específico de combustible : 40,9 kN-s / kg (0,86 lb / (lbf⋅h)) a Mach 5,0; 96,0 kN-s / kg (0,368 lb / (lbf⋅h)) a Mach 0,9
- Ruido: 101 dBa a 450 m (1480 pies) lateral
Ver también
- Transporte supersónico
- Skylon (nave espacial)
- Tupolev Tu-144
- Myasishchev M-50
Referencias
- ↑ a b c d Morris, Steven (5 de febrero de 2008). "El avión hipersónico diseñado para llegar a Australia en menos de cinco horas" . The Guardian . Reino Unido . Consultado el 3 de julio de 2009 .
- ^ "Jet de pasajeros hipersónico diseñado" . Noticias . Reino Unido: BBC. 5 de febrero de 2008 . Consultado el 3 de julio de 2009 .
- ^ Tom Chivers (5 de febrero de 2008). "Vuelo hipersónico: Bruselas - Sydney en 5 horas" . Consultado el 10 de febrero de 2020 .}
- ^ 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 .
- ^ "LAPCAT" (hechos y cifras). Reino Unido: motores de reacción. 2012. Archivado desde el original el 9 de marzo de 2012 . Consultado el 30 de marzo de 2012 .
enlaces externos
- "LAPCAT A2" , Motores de reacción (video).