Spaceliner este un hipersonic de aeronave suborbitale conceptul dezvoltat de o echipa de Aeronautică și Spațială Centrul German ( Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt ) din 2005.
Vehiculul, care decolează vertical ca o navetă spațială, constă din două etape: o etapă de accelerație și o etapă superioară echipată cu aripi (orbiter), proiectată pentru 50 de pasageri. Un total de unsprezece motoare (9 pentru etapa de accelerație și 2 pentru orbiter) furnizate cu oxigen lichid și hidrogen lichid propulsează SpaceLiner.
Când motoarele sunt oprite, treapta superioară este capabilă să acopere distanțe mari la viteză foarte mare în zborul planor. În funcție de misiune, se pot atinge altitudini de 80 de kilometri și numere Mach peste 20. Acest lucru permite SpaceLiner să parcurgă distanța de la Australia la Europa în 90 de minute și să călătorească din Europa spre California în mai puțin de 60 de minute.
Accelerația maximă realizată în timpul zborului este limitată la 2,5 g ; mai puțin decât ceea ce astronauții au trebuit să suporte în timpul unui zbor în naveta spațială americană. În plus, cabina în care se află pasagerii este un pod de evacuare. În cazul unei probleme, aceasta poate fi separată de restul orbitatorului, pentru a permite pasagerilor să se întoarcă în siguranță pe Pământ.
Punerea în funcțiune a unui prim sistem operațional ar fi, conform DLR, posibilă între 2040 și 2050. Un aspect central al conceptului este posibilitatea de a reutiliza un SpaceLiner în numeroase ocazii și de a-l produce în serie, așa cum se face în aeronautică. Aceasta este cheia unui sistem care trebuie să fie mai rentabil decât sistemele spațiale actuale. Trebuie îndeplinită o provocare importantă. Aceasta este pentru a îmbunătăți siguranța și fiabilitatea componentelor vehiculului spațial, cum ar fi motoarele, astfel încât acestea să poată fi luate în considerare pentru transportul zilnic de pasageri.
În acest moment, SpaceLiner este dezvoltat datorită resurselor interne ale DLR, dar și în cadrul a două proiecte finanțate de Uniunea Europeană în cadrul celui de-al șaptelea program-cadru al Uniunii Europene : FAST 20XX și CHATT . Multe alte institute și companii din sectorul aeronautic și spațial din Europa sunt, de asemenea, implicate în dezvoltarea SpaceLiner.
Pentru moment, SpaceLiner se află în stadiul de pre-proiectare. Proiectul preliminar evoluează pe baza rezultatelor studiilor și analizelor anterioare, precum și a numărului tot mai mare de subsisteme care sunt integrate în SpaceLiner și al căror design devine mai precis. În același timp, sunt studiate variante ale SpaceLiner cu caracteristici diferite și care trebuie să îndeplinească misiuni diferite, de exemplu. Aceste rezultate contribuie, de asemenea, la procesul de dezvoltare al SpaceLiner.
SpaceLiner 2 corespunde primei versiuni a SpaceLiner, pentru care a fost luat în considerare un sistem de răcire activ pentru componentele testate sever în timpul reintrării atmosferice .
SpaceLiner 4 rezultă dintr-o îmbunătățire a dinamicii zborului și a caracteristicilor aerodinamice ale SpaceLiner 2. Această versiune a fost utilizată ca referință în proiectul de cercetare FAST20XX , finanțat de Uniunea Europeană , pentru a studia mai precis experimental și numeric tehnologiile necesare pentru realizarea SpaceLiner.
SpaceLiner 7 este cea mai recentă versiune a SpaceLiner care este în prezent revizuită la DLR. Optimizarea numerică a arătat că trecerea de la o configurație dublă aripă delta la o aripă delta are ca rezultat îmbunătățirea proprietăților aerodinamice, termice și structurale în condiții de zbor hipersonice . Subsistemele care sunt în prezent proiectate și optimizate sunt cabina pasagerilor, inclusiv sistemul de salvare, rezervoarele criogenice , sistemul de alimentare cu combustibil (inclusiv un sistem de transfer de combustibil din rezervor până la etapa de accelerare la motoarele vehiculului de pasageri) și scutul termic .
În plus, o versiune a Spaceliner care transportă până la 100 de pasageri și cu o rază de acțiune redusă este în prezent în curs de investigare. Aceasta este denumită: SL7-100. Călătoriile care sunt interesante pentru SpaceLiner au fost clasificate în trei categorii în funcție de distanța care trebuie parcursă, categoria 1 fiind cea care corespunde celor mai mari distanțe și cu cel mai mare interes economic pentru SpaceLiner și categoria 3 corespunzătoare celor mai mici distanțe de până acum. interesant din punct de vedere economic. Aceste categorii corespund diferitelor configurații ale vehiculului:
| Caracteristici | Etaj pasager (versiunea 50 pasageri) |
Etapa de accelerare (versiune lungă) |
Total (ruta Australia-Europa) |
|---|---|---|---|
| Lungime: | 65,0 m | 82,3 m | |
| Anvergură : | 33,0 m | 36,0 m | |
| Înălţime: | 12,0 m | 8,6 m | 21,5 m |
| Lungimea cabinei: | 15,3 m | ||
| Diametru maxim a fuselajului : | 6,8 m | 8,6 m | |
| Masă goală: | 145 t | 170 t | 315 t |
| Greutatea la decolare: | 380 t | 1.460 t | 1.840 t |
| Masa propulsorilor : | 215 t | 1.285 t | 1.500 t |
| Masă la oprirea motoarelor: | 160 t | 180 t | |
| Altitudine maximă atins: | aproximativ 80 km | aproximativ 75 km | |
| Viteza maxima : | 7 km / s ( 25.200 km / h ) | 3,7 km / s ( 13.300 km / h ) | |
| Numărul max. : | 24 | 14 | |
| Raza maxima de lucru : | aproximativ 18.000 km | ||
| Număr de motoare: | 2 | 9 | 11 |
Se așteaptă ca SpaceLiner să utilizeze un singur tip de motor criogen reutilizabil, care funcționează sub principiul arderii în etape . Raportul de expansiune al duzei este adaptat în funcție de misiune la etapa de accelerație sau la vehiculul de pasageri. De propulsorii utilizați sunt oxigen lichid și hidrogen lichid . Acești propulsori, atunci când sunt combinați, sunt foarte energici în timp ce rămân ecologici, deoarece arderea lor duce doar la vapori de apă .
| Caracteristici | Etajul pasagerilor | Etapa de accelerare |
|---|---|---|
| Raport de amestecare : | 6.0 | |
| Presiunea în camera de ardere: | 16,0 MPa | |
| Debitul combustibililor (pe motor): | 518 kg / s | |
| Raport de extindere : | 59.0 | 33.0 |
| Impuls specific (în vid): | 449 s | 437 s |
| Impuls specific (la sol): | 363 s | 389 s |
| Tracțiune cu motor (în vid): | 2268 kN | 2206 kN |
| Tracțiunea motorului (la sol): | 1830 kN | 1961 kN |