Deze turbostraalmotor zou het snelste vliegtuig ter wereld kunnen aandrijven

De in Atlanta (VS) gevestigde startup Hermeus heeft een hybride motor ontwikkeld die tijdens de vlucht kan overschakelen van een lage snelheid turbojet-modus naar een hypersonische stuwstraalmotor-modus. Het bedrijf streeft ernaar het snelste vliegtuig ooit te ontwikkelen met behulp van zijn hybride Chimera-motor.

Met een Mach 3.3 (2.532 mijl per uur) is Lockheed SR-71 Blackbird momenteel de snelste jet ter wereld. Om de Blackbird te verslaan, ontwikkelt Hermeus Chimera-motoraangedreven Quarterhorse-vliegtuigen die waarschijnlijk zullen vliegen met Mach 4 (3.069 mph).

Hermus voerde op 17 november 2022 een gesimuleerde hypersonische vluchttest uit, waarbij de Chimera-motor met succes overging van turbojet-modus naar stuwstraal-modus. Het bedrijf: ‘Hermeus heeft de overgang van turbojet naar straalmotor in zijn motor, Chimera, gedemonstreerd. Dit is een van de belangrijkste technologische hoogstandjes om operationele hypersonische vluchten te realiseren. Door de mogelijkheid om tussen deze twee modi te schakelen, kan het eerste vliegtuig van Hermeus, Quarterhorse, opstijgen vanaf een reguliere landingsbaan en vervolgens accelereren tot hoge Mach-snelheden.’

Verschil tussen turbojet en stuwstraalmotor

Stuwstraal-motoren zijn zuiniger en krachtiger dan turbojet-motoren. Een turbojetmotor kan bijvoorbeeld oplopen tot slechts Mach 3, maar een straalmotor heeft het potentieel om een vliegtuig te laten vliegen met Mach 6 (4.603 mph). Terwijl turbojetmotoren een compressor nodig hebben om lucht aan te zuigen en deze samen te persen voor verbranding.

Een stuwstraalmotor heeft geen compressor nodig omdat de snelle beweging voldoende is om de lucht aan te zuigen en samen te persen. Deze motoren werken echter alleen bij snelheden van meer dan 300 mph en leveren pas echt goede prestaties bij en boven Mach 3. Dus hoewel ze ideaal zijn voor het aandrijven van raketten, kunnen ze niet worden gebruikt in een bemand vliegtuig.

Een turbojetmotor werkt efficiënt bij lage en zelfs bij nulsnelheid.

Hybride

Chimera is een hybride motor die bekend staat als een op turbine-based combined cycle engine (TBCC). Op de startbaan functioneert deze motor als een turbojet, waardoor het vliegtuig kan opstijgen, accelereren en hoge snelheden kan bereiken. Naarmate de snelheid en temperatuur van de lucht toeneemt, begint de Chimera-motor over te schakelen van een turbojet naar een straalmotor.

Dit proces begint rond Mach 2-snelheid en voltooit bij Mach 3 wanneer de motor lucht begint aan te zuigen met supersonische snelheden. Deze lucht is snel genoeg om zonder compressor tot verbranding te komen. Dit is waar de turbostraalmotor inactief wordt en de straalmotor in actie komt, waardoor de snelheid van het vliegtuig wordt verhoogd en het op de hoogste snelheid kan vliegen.

“Chimera heeft een voorkoeler die de temperatuur verlaagt van de lucht die de turbojet binnenkomt. Hierdoor kan Hermeus wat meer vermogen uit de turbojet persen voordat hij overgaat op een straalmotor. Rond Mach 3 begint Chimera de binnenkomende lucht rond de turbojet te omzeilen en neemt de straalmotor het volledig over’, aldus de persverklaring

Is Chimera de toekomst van hypersonische vluchten?

De Chimera-motor is speciaal omdat hij hypersonische passagiersvluchten mogelijk zou kunnen maken. Tot nu toe werden hypersonische motoren alleen gebruikt om raketten aan te drijven, omdat ze niet konden worden hergebruikt of gebruikt in vliegtuigen die een landingsbaan nodig hebben om op te stijgen. Met de ‘luchtademende’ Chimera-motor zou dit kunnen veranderen.