През последното столетие човечеството изживя почти безпрецедентен технологичен напредък във всяко едно отношение. Той е видим за всеки, макар и невинаги да го осъзнаваме, защото много от нещата, с които сме свикнали, приемаме за даденост.
Това важи особено много за транспорта. Например днес не бихме могли да си представим живота без съвременните превозни средства, а едно пътуване от няколко хиляди километра между двата края на Европа е въпрос на часове и отдавна го смятаме за рутина.
В началото на 20-и век подобно пътешествие би отнело седмици, докато днес сутринта можем да пием кафе в София, а на обяд вече да се разхождаме из центъра на Лондон. Да, самолетите осъществиха една истинска революция в транспорта като направиха света "по-малък" и по-достъпен за всеки.
Може ли обаче той да стане още по-малък и скоро да имаме възможността да стигаме до Ню Йорк или Пекин за времето на един футболен мач? Вероятно това е просто въпрос на време, тъй като в тази посока работят както учени, така и самолетни инженери и конструктори.
Съвсем наскоро учени от Кралския институт по технологии в Мелбърн заявиха, че са разработили успешно 3D принтирани химични катализатори, които могат да действат като охлаждаща система и да решат проблема с прегряване на свръхзвуковите самолети.
Това е една от основните пречки за постигане на така наречената хиперзвукова скорост от мах 5, като под мах се има предвид скоростта на звука в атмосферата, която е 1235 км/ч.
При движение с мах 5 (около 6100 км/ч) един полет между Лондон и Ню Йорк би продължил 90 минути. За сравнение същият презокеански курс в момента би отнел около 8 часа с Боинг 747, чиято максимална скорост е 988 км/ч. или мах 0,8.
"Лабораторните тестове показват, че нашите 3D принтирани катализатори имат огромен потенциал да променят бъдещето на хиперзвуковите полети", твърди д-р Салваканан Периасами, ръководител на проекта. "Мощни и ефективни, те предлагат вълнуващо потенциално решение за управлението на топлината в авиацията, а и не само за нея", допълва той.
По думите му технологията би могла да бъде използвана и в други индустрии, където съществуват проблеми при справянето с прегряване.
За какво обаче става въпрос по-точно?
По същество катализаторите представляват химични вещества, които служат за промяна на скоростта на определени химични реакции, без самите те да търпят каквито и да е изменения. Чрез технологията на 3D принтирането те могат да бъдат оформени по най-ефективния възможен начин, така че да намаляват прегряването на горивото в самолетите при движение с хиперзвукова скорост.
Така едно от основните предизвикателства е да се използва гориво, което може да абсорбира топлина, но в същото време да произвежда и енергия за самолета. Това може да стане само с помощта на малки метални топлообменници, покрити със синтетични минерали, познати като зеолити.
Когато горивото се нагорещи, то преминава през топлообменниците и прави реакция с метала и зеолитите, което в крайна сметка води до процес на катализа и намаляване на температурата.
В момента най-бързият пътнически самолет е вече споменатият Боинг 747. Той обаче е доста далеч от свръхзвуковата скорост, която могат да достигнат военните самолети. Все пак дори за тях е невъзможно да се движат с повече от мах 2-3, като рекордът за скорост е поставен през 1976 г. от стратегическия бомбардировач Lockheed SR-71 Blackbird, достигнал 3529 км/ч.
И досега това се счита за най-бързият самолет, който е управляван от човек.
С новата технология обаче в близкото бъдеще може да стане доста по-лесно за инженерите да конструират свръхзвукови и хиперзвукови самолети. Последният такъв, който е използван за пътнически полети, е легендарният Конкорд.
Той е на служба в продължение на почти три десетилетия и за времето си е най-бързият с максимална скорост малко над мах 2, като трансатлантическият полет с него продължава около 3 часа и половина.
Сега няколко компании се опитват да разработят нови и модерни свръхзвукови машини.
Една от тях е американската Spike Aerospace, която се е концентрирала върху бизнес джетовете. Техният 18-местен Spike S-512 се очаква да излезе на пазара през 2028 г. и да бъде първият свръхзвуков пътнически самолет от Конкорд насам. Той ще достига мах 1,6 или 1960 км/ч.
От своя страна Lockheed Martin са в напреднал етап на разработка на свой прототип. Той се очаква да направи първи тестови полет през 2022 г. и да достига мах 1,8, което е 2200 км/ч. Virgin Galactic пък подписа договор с Rolls-Royce за съвместен проект, а лятото от Русия също бе обявено разработването на собствен прототип.
На хоризонта се очертава да се зададе и хиперзвуковата технология, която най-много може да се възползва от 3D катализаторите.
През август американският стартъп Hermeus получи 60 милиона долара финансиране от американските военновъздушни сили за разработката на свой самолет и хиперзвукови двигатели. Първият прототип Quarterhorse ще бъде безпилотен и дистанционно управляван, но в бъдеще се предвиждат и пилотирани модели.
Така, както древногръцкият бог Хермес пътува бързо между световете, по същия начин Quarterhorse ще се придвижва безпроблемно с над 6100 км/ч.
Това би го направило най-бързият пътнически самолет и един от най-бързите летателни апарати изобщо.
А с подобна машина полетът между Европа и Северна Америка наистина може да отнеме по-малко време, отколкото един мач на националния отбор по футбол.
