Samoloty z latającymi skrzydłami, samoloty rakietowe, samoloty elektryczne, jeśli chodzi o samoloty przyszłości, producenci zwykle nie skąpią w wielu egzotycznych konstrukcjach. Jednak w praktyce zajmują się oni przede wszystkim modernizacją istniejących modeli, ponieważ zagrożenia związane z prawdziwą rewolucją techniczną zawsze wydają się dość duże. Jednocześnie rynek przewozów lotniczych stale się rozwija. Do tej pory wielkość rynku podwajała się co 15 lat i wygląda na to, że trend ten utrzyma się przez co najmniej kolejne 20 lat. Przede wszystkim dzięki rozwojowi gospodarczemu krajów o gospodarkach w okresie transformacji, w tym Chin.
Prędzej czy później ewolucyjna ścieżka rozwoju w dziedzinie transportu lotniczego powinna zostać zastąpiona drogą rewolucyjną, modernizacja istniejących samolotów kosztuje ich producentów coraz więcej. Skuteczność modernizacji istniejących samolotów zbliża się do fizycznego limitu, z tym stwierdzeniem zgadza się Rolf Henke, szef Departamentu Usług Lotniczych w Niemieckim Centrum Lotniczym (DLR). Nowoczesne samoloty stają się bardzo trudne do ulepszenia. W związku z tym pojawiają się 2 problemy: wszystkie nowe projekty eksperymentalne w momencie ich realizacji mogą wykazywać gorsze wyniki w porównaniu ze starymi, które były testowane; jednak producenci nadal mają niewielką motywację, aby zacząć urzeczywistniać swoje oszałamiające koncepcje.
Fantastyczne pomysły są obecnie potrzebne tylko do public relations. Na przykład pracownicy Niemieckiego Centrum Aeronautycznego prezentują swój nowy projekt SpaceLiner. Taką nazwę otrzymał projekt samolotu rakietowego, który jest zasilany tlenem i wodorem i jest w stanie dostarczyć pasażerów z Australii do Europy w 90 minut. Jednak nawet w perspektywie średnioterminowej takie niezwykłe projekty prawdopodobnie nie odegrają znaczącej roli w transporcie lotniczym towarów i pasażerów. Szef Niemieckiego Centrum Lotnictwa Kosmicznego Henke przyznaje, że fantastyczne samoloty naddźwiękowe raczej nie będą rozwiązaniem przyszłych problemów.
Mimo to Instytut Systemów Kosmicznych Niemieckiego Centrum Aeronautycznego nadal promuje własną koncepcję naddźwiękowego samolotu pasażerskiego. Naukowcy z wielu krajów europejskich, w tym z Niemiec, Austrii, Belgii, Hiszpanii, Włoch, Holandii, Francji i Szwecji, zakończyli kolejny etap badań nad przyszłością szybkiego transportu na dużych wysokościach, stworzonego w ramach projekt Fast20XX. Wyniki tego projektu powinny być zawarte w 2 programach tworzenia samolotów hipersonicznych SpaceLiner DLR i ALPHA Innovation GmbH. Przed 2050 r. takie samoloty raczej nie wzbiją się w przestworza, ale technologie niezbędne do ich tworzenia są już tworzone.
Jedną z najważniejszych kwestii przy tworzeniu takich pojazdów jest chłodzenie kadłuba. Po przyspieszeniu, w wyniku tarcia o atmosferę planety, obudowa SpaceLinera będzie narażona na nagrzewanie się do +1800 stopni Celsjusza. Do chłodzenia przedniej krawędzi skrzydeł i nosa naddźwiękowego samolotu niemieccy inżynierowie proponują zastosowanie aktywnego chłodzenia opartego na porowatych materiałach ceramicznych z krążącą w nich wodą. Planuje się, że reszta kadłuba samolotu zostanie pokryta bardziej tradycyjnymi materiałami.
Dziś porowata ceramika i system chłodzenia wyparnego zostały już pomyślnie przetestowane w tunelu plazmowym w laboratorium DLR w Kolonii. Ponadto trwają prace nad komputerowym modelowaniem przepływów powietrza w pobliżu samolotu. Ta praca jest bardzo ważna, ponieważ SpaceLiner będzie osiągał bardzo duże wysokości lotu, na których ciśnienie atmosferyczne jest ekstremalnie niskie, a warunki znacznie różnią się od tych, których doświadczają konwencjonalne poddźwiękowe samoloty pasażerskie.
Z kolei projekt ALPHA wyróżnia SpaceLiner i jest systemem transportowym, w skład którego powinien wchodzić samolot lotniskowy Airbus A330, a także wystrzeliwany z niego pojazd naddźwiękowy. Niewielkie urządzenie z jednym pilotem i dwoma pasażerami na pokładzie musi oddzielić się od samolotu przewoźnika na wysokości 14 km, a następnie samodzielnie wznieść się na wysokość do 100 km. ALPHA to zatem przede wszystkim transport do suborbitalnych lotów naukowych i turystycznych.
SpaceLiner będzie mógł przewieźć do 50 pasażerów z Australii do Europy w 90 minut lub 100 pasażerów z Europy do Kalifornii w 60 minut. Aby dotrzymać tego czasu, samolot musi lecieć z prędkością M=24 lub 25200 km/h, natomiast lot wykonywany jest na wysokościach do 82 km. Martin Zippel, który jest koordynatorem projektu w Niemieckim Centrum Lotnictwa Kosmicznego (DLR), powiedział, że SpaceLiner jest rodzajem drugiego przybycia promu kosmicznego, ale ma zupełnie inne zadanie. Warto zauważyć, że porównanie z wahadłowcami, które nawet w okresie rozwoju nie uważano za najbardziej udany projekt, mówi o zaufaniu Niemców do realizacji ich planów.
Obecnie istnieją informacje, że SpaceLiner będzie korzystał z pionowego startu, wykorzystując silniki rakietowe do tego zamkniętego cyklu na tlen i ciekły wodór. Jego długość ma wynieść około 70 metrów, rozpiętość skrzydeł 40 metrów, maksymalna masa startowa około 1250 ton. Maksymalny zasięg lotu szacowany jest na 16 500 km. Pod względem liczb mamy typowy niemiecki projekt: drogi, szybki i jednocześnie znowu drogi. Jeśli to policzysz, to wychodzi gdzieś od 12,5 do 25 ton wagi samolotu na 1 pasażera. Twórcy statku kosmicznego nie ukrywają jednak, że nie zamierzają przewozić stałych gości do punktów bezpłatnej dystrybucji zup. Projekt budowy tego samolotu ma charakter komercyjny, według nich w ciągu najbliższych 10 lat niemieckie Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki będzie mogło znaleźć partnerów handlowych do realizacji swoich planów.
Obecnie wokół tego projektu jest bardzo mało szczegółów. Znanych jest tylko kilka szczegółów. W szczególności poinformowano, że po przyspieszeniu - aktywnej części trajektorii i rozpoczęciu planowania, sytuacja ze sterownością statku będzie lepsza niż wahadłowców ze względu na zastosowanie wyższej jakości aerodynamicznej pojazdu. Ktoś jest zaskoczony spiczastym nosem naddźwiękowego samolotu pasażerskiego. Od dawna wiadomo, że przy prędkościach powyżej M=5 nie daje to znaczących przewag nad zaokrągloną.
Jednak niemieccy deweloperzy promieniują optymizmem: ostateczny kształt nowego samolotu nie został jeszcze określony i można go znacznie dostosować. Jednocześnie Niemcy będą mieli gwarancję ominięcia konkurentów z innych krajów, którzy będą korzystać z silników hipersonicznych o otwartym cyklu, pobierających powietrze z ziemskiej atmosfery. To prawda, że takie samoloty muszą przewozić mniej paliwa, a to sprawia, że takie projekty są tańsze, ale DLR woli milczeć na temat takich drobiazgów. Jednocześnie zamknięty cykl najlepiej nadaje się do dużych prędkości lotu i jest już dobrze rozwinięty, podczas gdy zasadniczo nowe technologie nie będą musiały być tworzone. Twórcy podkreślają, że nie zamierzają poprawiać wydajności silnika, woleli skupić się na ponownym wykorzystaniu go.
SpaceLiner w momencie rozdzielenia pierwszego etapu
Pierwszy stopień naddźwiękowego SpaceLinera, po wyczerpaniu paliwa, zejdzie na ziemię na spadochronie niedaleko miejsca startu (dzięki pionowemu startowi pojazdu). Na ziemi scenę można od razu przygotować do ponownego startu. Wieloaspektowość pierwszego etapu aparatu jest nieodzownym warunkiem niemieckiego projektu. Wbudowane silniki statku kosmicznego zapewnią stałą prędkość tylko na dużej części trajektorii.
W oparciu o dostępne informacje projekt ten rodzi wiele pytań. Przy takich prędkościach lot startu i lądowania nad gęsto zaludnionymi terenami jest wykluczony: a zejście pierwszy etap będzie dążyć do upadku w złym kierunku i nie pozwoli na pokonanie bariery dźwięku. Okazuje się, że pod-porty kosmiczne będą musiały powstać na terenie pustynnym. W związku z tym, z Australią i Kalifornią, programiści oczywiście zgadli, ale gdzie znajdą takie miejsce w Europie. Jeśli zbudujesz porty kosmiczne na morzu, to ile czasu zajmie dotarcie do nich i czy nie byłoby łatwiej wskrzesić stare Concorde?
Niejasny jest też aerodynamiczny kształt pojazdu, który w tej chwili można nazwać tradycyjnym. Od czasu, kiedy zaprojektowano czółenka minęły dziesiątki lat i już teraz wiadomo, że ich kształt nie był optymalnym rozwiązaniem. Tymczasem SpaceLiner jest teraz wyraźnie im bliski. Niemcy mogą powtórzyć historię z myśliwcem Me-262. Samochód z prędkością i silnikami nowej ery oraz aerodynamiczną konstrukcją poprzedniej. Jak na razie perspektywy uruchomienia projektu SpaceLiner do 2050 roku wydają się dość niejasne.
