Scramjet: supersnel straalvliegtuig
De laatste ontwikkeling in opvoering van de snelheid van vliegtuigen is de scramjetmotor. Scramjet is een samenstelling van ”supersonic combustion ramjet”.
Zo’n motor heeft geen bewegende delen zoals bij gewone straalaandrijving. Bij conventionele motoren wordt de ingezogen lucht, die nodig is om het toestel in de lucht te houden, samengedrukt door ronddraaiende schoepen. Een mengsel van brandstof en lucht verbrandt in de verbrandingskamer bij subsone snelheid – lager dan de snelheid van het geluid. De hete samengeperste lucht zorgt vervolgens bij het verlaten van het vliegtuig voor de voortstuwing.
Bij een scramjet ontstaat de samendrukking van de opgenomen lucht door de voorwaartse snelheid van het vliegtuig. Hier heeft de verbranding plaats bij supersonische luchtsnelheden – hoger dan de snelheid van het geluid. Waterstof is de meest gebruikte brandstof in scramjets.
Vliegtuigfabrikant Boeing werkt al zeven jaar aan ontwikkeling van de nieuwe techniek. Dit jaar maakte een testtoestel, de X-51A WaveRider, zijn eerste vlucht. Het onbemande vliegtuig haalde daarbij met 5500 kilometer per uur vijf keer de geluidssnelheid (mach 5). Bij deze snelheid wordt een vlucht niet meer supersoon maar hypersoon genoemd.
De snelheid van het geluid, weergegeven in een waarde die is genoemd naar de Oostenrijkse natuurkundige Ernst Mach (1838-1916), varieert onder meer met de luchttemperatuur. Zo is de geluidssnelheid boven 13 kilometer hoogte vrijwel constant: 1086 kilometer per uur. Op zeeniveau is die snelheid ongeveer 1224 kilometer per uur. In beide gevallen is de machwaarde 1.
De Amerikaanse luchtmacht (USAF), die de test uitvoerde, noemde de vlucht van de X-51A, hoewel deze kort duurde, opwindend. „Dit geeft ons veel vertrouwen dat deze techniek verder kan worden ontwikkeld”, aldus een woordvoerder van de USAF. „De WaveRider legt nu de basis voor verschillende hypersonische toepassingen, zoals voor ruimtevluchten.”
De WaveRider werd door een Boeing B-52 bommenwerper naar een hoogte van 17.000 meter gebracht. Daar werd de X-51A, die nog was gekoppeld aan een tactische raket, naar een hoogte van 23.000 meter gelanceerd. Bij mach 4,5 werd de raket afgeworpen en vloog de scramjet op de eigen Pratt & Whitneymotor zo’n 200 seconden in vrije vlucht. Ondertussen werden tal van vluchtgegevens verzameld en naar twee grondstations en een vliegend marinetoestel gezonden.
Boeing meldde dat „iets ervoor zorgde dat de snelheid van het toestel afnam.” Uit de berichtgeving valt op te maken dat een langere vlucht was voorzien. Tijdens het snelheidsverlies trad automatisch een zelfdestructiesysteem in werking. Volgens Boeing was het luchtruim in een straal van 50 kilometer rond het vluchtpad van de X-51A afgezet, waardoor de brokstukken van het toestel in zee vielen zonder schepen te raken.
