Δοκιμές στο Queensland

Η πρώτη δοκιμή κινητήρα "scramjet" σε ελεύθερη πτήση, διεξήχθη to 2001 από την αμερικανική υπηρεσία Defense Advanced Research Projects Agency (Darpa). Παρόλα αυτά, η συγκεκριμένη δοκιμή αποτελούσε περισσότερο μία θεωρητική επίδειξη της τεχνολογίας παρά ένα σημαντικό βήμα προς την κατασκευή του κινητήρα, αφού διεξήχθη μέσα σε ένα κλειστό εργαστήριο στο έδαφος. Αντίθετα, η δοκιμή που πραγματοποίησαν οι Αυστραλοί επιστήμονες στο Queensland ήταν η πρώτη επιτυχημένη πτήση κινητήρα "scramjet" σε ανοικτή ατμόσφαιρα, σε αντίθεση με την αποτυχημένη εκτόξευση του περασμένου χρόνου όταν υπήρξε αστοχία υλικού στον προωθητικό πύραυλο. Το πανεπιστήμιο του Queensland που έχει αναλάβει και το έλεγχο της δοκιμής, διαθέτει μεγάλη εμπειρία στο συγκεκριμένο τομέα και η δεκαπενταετής έρευνά του σχετικά με τους κινητήρες "scramjet", οδήγησαν τελικά στην κατασκευή του μικρού "HyShot".

Σύμφωνα με το σενάριο της δοκιμής, ο κινητήρας "HyShot" προσαρμόστηκε πάνω σε έναν πύραυλο Terrier Orion Mk70 και εκτοξεύτηκε σε ύψος 300 περίπου χιλιομέτρων πάνω από τη στρατιωτική βάση Woomera. Στόχος του πειράματος ήταν η ενεργοποίηση του κινητήρα κατά την πτώση του πυραύλου και σε ύψος 35 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια της γης, επιτυγχάνοντας την εκπληκτική τελική ταχύτητα των 8 Mach λίγο πριν καταστραφεί κατά την πρόσκρουσή του με το έδαφος. Για την συλλογή των απαραίτητων στοιχείων που θα επέτρεπαν την ασφαλή εξαγωγή συμπερασμάτων, οι ερευνητές επέλεξαν αρχικά την απόσπαση μίας μικρής κάψουλας που θα περιείχε τα δεδομένα λίγο πριν την πρόσκρουση του κινητήρα με τη γη. Το σχέδιο αυτό τελικά εγκαταλείφθηκε, αφού οι τεράστιες θερμοκρασίες που θα αναπτύσσονταν κατά την επανείσοδο του πυραύλου στη γήινη ατμόσφαιρα ενδεχομένως να οδηγούσαν στην καταστροφή της κάψουλας. Για το λόγο αυτό, προτιμήθηκε η ασύρματη αποστολή των δεδομένων κατά τη διάρκεια της πτήσης, μέθοδος που λειτούργησε μέχρι την καταστροφή της συσκευής λόγω των υψηλών θερμοκρασιών, 20 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της γης. Η διάρκεια της πτήσης ήταν μόλις 8 λεπτά, ενώ τα υπολείμματα του κινητήρα "HyShot" προσέκρουσαν στη έρημο 400 χιλιόμετρα δυτικά της στρατιωτικής βάσης.

Αποτελέσματα δοκιμής

Παρόλο που οι καιρικές συνθήκες αποδείχθηκαν ιδανικές και η δοκιμή που πραγματοποιήθηκε δεν παρουσίασε κανένα απολύτως πρόβλημα, οι ερευνητές εμφανίζονται ακόμη αρκετά επιφυλακτικοί. Τα δεδομένα που συλλέχθηκαν θα πρέπει πρώτα να υποβληθούν σε διεξοδική ανάλυση για αρκετές εβδομάδες, πριν οι επιστήμονες αποφανθούν για την επιτυχία ή μη του εγχειρήματος. Προς το παρόν, κανείς δεν γνωρίζει αν ο κινητήρας ενεργοποιήθηκε σύμφωνα με τις προδιαγραφές που ετέθησαν, εάν υπήρξαν δυσλειτουργίες ή αν ο στόχος της τελικής ταχύτητας επιτεύχθηκε. Ο καθηγητής Allan Paull, επικεφαλής του προγράμματος, τόνισε ότι "δεν θα μπορέσουμε να παραλάβουμε τα δεδομένα πριν τις αρχές της επόμενης εβδομάδας, ενώ θα απαιτηθούν τουλάχιστον μία με δύο εβδομάδες ακόμη για να εξάγουμε τα πρώτα αρχικά συμπεράσματα".

Σε περίπτωση πάντως που το πρόγραμμα "HyShot" στεφθεί με επιτυχία, θα πρόκειται για τη μεγαλύτερη τεχνολογική πρόοδο που έχει σημειωθεί στον τομέα της αεροναυπηγικής μετά το 1947, όταν ο αμερικανός Chuck Yeager έσπασε για πρώτη φορά το φράγμα του ήχου. Η ενσωμάτωση ενός αξιόπιστου κινητήρα "scramjet" σε επιβατικά αεροσκάφη, θα σήμαινε την δραματική μείωση του χρόνου των υπερατλαντικών κυρίως ταξιδιών. Η απόσταση από το Λονδίνο έως το Σίδνεϋ θα μειωνόταν σε 90 μόνο λεπτά, ενώ η απόσταση μεταξύ των ακτών των Ηνωμένων Πολιτειών θα καλυπτόταν σε μισή μόλις ώρα. Παρά την αισιοδοξία που προκαλούν οι τελευταίες αυτές εξελίξεις, η ανάπτυξη και παραγωγή ενός πρακτικού κινητήρα για τις εμπορικές αερογραμμές δεν θα πρέπει να αναμένεται στο άμεσο μέλλον. Με βάση τα σημερινά επίπεδα χρηματοδότησης της έρευνας στο συγκεκριμένο τομέα, θα χρειαστούν αρκετές δεκαετίες ακόμη μέχρις ότου επιτευχθεί η απαραίτητη πρόοδος, αφού οι κινητήρες "ramjet" και "scramjet" διαθέτουν ένα μεγάλο μειονέκτημα. Επειδή δεν μπορούν να λειτουργήσουν σε μικρές ταχύτητες πτήσης, θα πρέπει να συνδυαστούν με κάποιον άλλο τύπο κινητήρα που θα αναλάβει την πρόωση του αεροσκάφους μέχρι να αναπτυχθεί η απαραίτητη υψηλή ταχύτητα.

Πέρα όμως από τις αλλαγές που αναμένεται να επιφέρει στις διεθνής αερομεταφορές, αρχικό πεδίο εφαρμογής της τεχνολογίας αναμένεται να αποτελέσει ο χώρος της αεροδιαστημικής. Οι κινητήρες "scramjet" μπορούν να ελαχιστοποιήσουν το κόστος εκτόξευσης δορυφόρων, αφού οι φορείς εκτόξευσης που θα τους ενσωματώνουν θα χρειάζονται λιγότερα καύσιμα και επομένως θα έχουν περισσότερο χώρο για φορτίο. Παράλληλα, η συγκεκριμένη τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή διαστημοπλοίων μονού ορόφου, τα οποία θα μπορούν να εκτοξεύονται και να φθάνουν σε τροχιά χωρίς την απόρριψη δεξαμενών καυσίμων. Οι εξελίξεις αυτές αναμένεται να μειώσουν τις τιμές των τηλεπικοινωνιών, αλλά και να επιτρέψουν την ανάπτυξη των διαστημικών τουριστικών ταξιδιών, χωρίς να απαιτούνται αστρονομικά χρηματικά ποσά για την πραγματοποίησή τους.

Γ.Ανδρουλάκης - Οκτώβριος 2002