Prelomový objav: Čína testuje svoj veľký tromf. Vedci vyvinuli efektívnu „ohnivú búrku“

Hypersonický let, teda rýchlosť presahujúca Mach 5 (viac ako päťnásobok rýchlosti zvuku) vo výškach pod 90 km, sa považuje za budúcnosť medzinárodného cestovania. Teoreticky by umožnil preletieť okolo celej planéty za niekoľko hodín.

Zároveň však otvára aj nové možnosti v oblasti vojenskej techniky – zásadne mení dynamiku konfliktov, ich riziká a pravidlá.

Čína hlási prelom v hypersonickom pohone

Čínski vedci z Pekingu nedávno oznámili technologický prelom, ktorý by mohol výrazne posilniť ich náskok v tejto oblasti. Pod vedením docenta Janga Čching-čchuna z Beihang University vyvinul výskumný tím inovatívnu technológiu sekundárneho spaľovania, ktorá takmer zdvojnásobuje ťah scramjetového motora, informuje portál South China Morning Post (SCMP). 

Ide o prúdový motor, ktorý dokáže fungovať pri hypersonických rýchlostiach (Mach 5+) a spaľovať palivo aj pri nadzvukovej rýchlosti prúdenia vzduchu v motore. Scramjety sú zaujímavé tým, že nemajú žiadne pohyblivé časti – celé spaľovanie a stláčanie vzduchu sa deje len vďaka extrémnej rýchlosti letu. To ich robí ľahšími a potenciálne spoľahlivejšími než klasické motory, no ich vývoj je technicky extrémne náročný.

Táto technológia bola úspešne testovaná v simulovaných podmienkach letu rýchlosťou Mach 6 vo výške 30 km. Výsledkom je vyššia rýchlosť, lepšia manévrovateľnosť a väčší dolet pre zbrane a lietadlá novej generácie – čo môže zásadne ovplyvniť rovnováhu síl. Zaujímavosťou je, že prelom prichádza práve v čase, keď sa USA pripravujú uviesť do prevádzky svoj prvý hypersonický zbraňový systém s dlhým dosahom.

Čína predbehla USA: Stealth drony lietajú 3× dlhšie, spotrebujú o 50 % menej energie a fungujú pod vodou

Horčík ako kľúč k vyššiemu výkonu

Kľúčovým problémom scramjetových motorov je, že bežné letecké palivo – kerozín – pri extrémnych rýchlostiach stráca účinnosť. Motor z neho nedokáže získať viac energie, a navyše je ťažké ho spoľahlivo zapáliť pri nižších rýchlostiach.

Jangov tím preto siahol po netradičnom riešení – použili horčík, kov známy svojou prudkou reaktivitou. Prišli s jednoduchým, no prevratným nápadom: využiť zvyškovú vodnú paru a oxid uhličitý zo spaľovania kerozínu ako oxidačné činidlá na zapálenie častíc horčíka. 

Chladenie povrchu

Horčík dokáže horieť aj v týchto „odpadových“ plynoch. Výskumníci vysvetľujú, že tekutý petrolej najprv slúži na chladenie stien motora pomocou regeneratívneho chladenia, zatiaľ čo horčík pridaný neskôr horí v nadzvukovej „ohnivej búrke“. Tá je stabilizovaná pomocou dvojitých dutín a optimalizovaného prúdenia vzduchu. 

Podľa správy SCMP by tento systém mohol umožniť hypersonickým lietadlám využiť každú kvapku paliva nielen na pohon, ale aj na chladenie povrchu. Výsledkom je účinnosť, ktorú zatiaľ žiadna iná konštrukcia nedosiahla. 

Pri rýchlostiach nad Mach 5 dochádza k extrémnemu zahriatiu povrchu lietadla či strely, často na teploty presahujúce 1 000 °C (v niektorých prípadoch aj viac ako 2 000 °C), v dôsledku trenia o atmosféru a stlačovania vzduchu pred strojom. Preto je chladenie povrchu kľúčové pre prežitie aj správne fungovanie systému.

Navyše horčík patrí medzi lacnejšie a ľahko dostupné materiály, čo môže znížiť výrobné náklady budúcich hypersonických strojov.

Veľké pokroky 

Čína robí v oblasti hypersonického lietania v poslednom období veľké kroky vpred. Ako sme ťa nedávno informovali, úspešne otestovali nový typ motora, ktorý dokáže dosiahnuť rýchlosť až Mach 16, čo je približne 20 000 km/h. Takáto rýchlosť by umožnila preletieť z Bratislavy na Nový Zéland za menej ako hodinu. 

Len pre porovnanie, hypersonické strely aktuálne dosahujú rýchlosti medzi Mach 5 a Mach 10 (približne 6 000 až 12 000 km/h), v závislosti od typu a krajiny, ktorá ich vyvíja. Čínske hypersonické klzáky a rakety, ako napríklad DF-ZF, dosahujú rýchlosti v rozmedzí Mach 5 až Mach 10.

Motor, ktorý Číňania testovali, sa volá šikmý detonačný motor (ODE). Na rozdiel od bežných prúdových motorov pracuje na princípe malých, kontrolovaných výbuchov (detonácií), ktoré umožňujú rýchlejšie a efektívnejšie spaľovanie paliva. Výsledkom je 1 000-krát rýchlejšie spaľovanie oproti klasickým hypersonickým motorom typu scramjet. 

Čítajte viac z kategórie: Zahraničie