Pesquisadores estão trabalhando em ideias para a criação de transportes de alta velocidade

Imagem ilustrativa do Fast20XX
Cortesia : DLR

A visão é sedutora - decolar da Europa, e desembarcar 90 minutos depois do outro lado do mundo, na Austrália. Mas antes que o Spaceliner, que está sendo desenvolvido pelo Instituto de Sistemas Espaciais do Centro Aeroespacial Alemão, possa voar uma rota como esta pela primeira vez, novas tecnologias ainda precisam ser testadas e requisitos básicos definidos.

Cientistas da Alemanha, Áustria, Espanha, Suíça, Itália, Bélgica, Holanda, França e Suécia vêm realizando pesquisas para o projeto Fast20XX (Transporte em Alta altitude e velocidades elevadas ),  que está sendo apoiado pela UE, por três anos .

Os resultados do projeto, que já foram concluído, irão influenciar o futuro design da Spaceliner  do DLR e da aeronave ALPHA da Aerospace Innovation GmbH.

Voando como um ônibus espacial

O conceito já existe, o Spaceliner do DLR decolará na vertical, como um ônibus espacial antes do lançamento e  utilizará motores foguetes para decolar. Após a queima dos motores, eles se separarão da aeronave, que é prevista para ter capacidade de 50 passageiros. A próxima fase de voo da aeronave irá começar oito minutos mais tarde e a nave irá plainar, a 20 vezes a velocidade do som.

O desembarque, ocorrerá cerca de 80 minutos mais tarde, será em lugar com uma pista normal, como uma aeronave convencional. É um projeto para o qual não há exemplos existentes: "Nós estamos tendo que definir as especificações nós mesmos e usar modelos de computador do Spaceliner para sentir a direção", disse o coordenador do projeto no DLR Martin Sippel.

"O Spaceliner é um desafio em termos de tecnologia e operações." Por isso, é que os 17 parceiros no projeto de pesquisa Fast20XX não foram projetar um avião, mas sim investigar importantes aspectos interdisciplinares para uma aeronave capaz de voar no ar e realizar viagens espaciais.

Vários institutos do DLR foram envolvidos no projeto, além do Instituto de Sistemas Espaciais, o Instituto de Medicina Aeroespacial, o Instituto de Estruturas e Design e do Instituto de Aerodinâmica e tecnologia de fluxo também contribuíram resultados digitais e experimental.

Simulações no Computador


Uma questão importante é o resfriamento do avião espacial durante o vôo. Após a fase de lançamento, o Spaceliner irá plainar na atmosfera, durante esse tempo ele encontrará o atrito da atmosfera terrestre. Nesta fase, as temperaturas podem atingir até 1800 graus Celsius. A solução é o resfriamento ativo no nariz da aeronave e nos bordos de ataque das asas. A ideia é que a água se escapar de componentes cerâmicos porosos e proporcionar o arrefecimento, uma vez que se evapora.

O Instituto do DLR de Estruturas e Design está desenvolvendo e fabricando a cerâmica adequada para este resfriamento e transpiração e simulando o seu fluxo em computadores. Na sequência dos trabalhos em Fast20XX com os testes no túnel de vento de plasma no DLR, em Colônia, os engenheiros tem convicção de que o resfriamento ativo é possível usando materiais cerâmicos porosos.


Os cientistas também estão pesquisando o fluxo de ar em torno do avião em si e estão usando programas de computador para modelar isso.

"O Spaceliner vai chegar a uma altitude de vôo onde a pressão atmosférica é muito baixa, de modo que o fluxo comporta de maneira diferente", explica Sippel. Os modelos foram testados em um túnel de vento especial no local da DLR em Göttingen e comparados com simulações digitais da organização italiana parceira CIRA.

A comparação entre as medidas e as simulações foi suficientemente elevado para que as simulações sejão usadas para apoiar o projeto futuro do avião espacial.

Requisitos Básicos para uma aeronave de alta velocidade


Além de pesquisar os aerodinâmica, materiais e técnicas de resfriamento, projetos como o Spaceliner requerem vários outros tipos de pesquisa também. Por exemplo,  o vôo em velocidade hipersônica é mesmo tolerável para os passageiros? O Instituto de Medicina Aeroespacial deu  luz verde. Quais os requisitos de aprovação os construtores do veículo de alta velocidade irão enfrentar?

Até que ponto o ambiente ser afetado -  o Spaceliner só irá emitir água enquanto voa? Os 17 parceiros no projeto de pesquisa Fast20XX também estão pesquisando esses temas.

"Além disso, temos também trabalharam com as situações em que um voo terá que ser abortado e como responder a situações como uma falha de motor", diz Sippel. Já está claro que o Spaceliner só pode ser lançado longe de áreas habitadas - e que o vôo de alta velocidade deve ocorrer em altitudes elevadas, a fim de proteger as regiões habitadas de estrondos sônicos os sonicbooms.

Muitas perguntas ainda estão sem resposta: como pode o motor de foguete ser feito para operar de forma confiável e segura? Qual deve ser o sistema de pressurização do tanque? Como deve ser o sistema de proteção térmica para a aeronave inteira deve ser projetado? E quais os requisitos que deve cumprir a cabine de passageiros, uma vez que também atuará como uma cápsula de resgate em caso de uma emergência? Então, a rede de centros de salvamento no chão teria que funcionar perfeitamente.

Do turismo espacial para os primeiros voos

Para Martin Sippel, um primeiro passo no caminho para o transporte para voos de longo curso é o Projeto ALPHA realizado pela empresa Aerospace Innovation GmbH. Este avião espacial, que também foi pesquisado em Fast20XX, destina-se a ser lançado a partir de um Airbus A330, a uma altitude de 14 quilômetros, com dois passageiros e um piloto, e depois chegar a uma altitude de 100 quilômetros.

"O turismo espacial como este pode ser o primeiro passo e ser alcançado nesta década - é um teste para ver se o mercado de veículos espaciais, existe", explica o pesquisador DLR. O Spaceliner não é destinado a vôos curtos no espaço, mas para o transporte de passageiros e mercadorias de ponto-a-ponto sobre grandes distâncias intercontinentais, e deve ser, principalmente, financiado pela iniciativa privada, como o  vôo normal é hoje.

Esta é uma visão de longo prazo, de acordo com Sippel, que não vai começar a acontecer antes de 2050. "Queremos adquirir um novo  grande mercado para a tecnologia espacial e assim reduzir significativamente os custos para o transporte de satélites para o espaço."

Fonte: spacedaily.com

Comentário: Que pesquisas de engenharias estão sendo feitas no Brasil, alguém tem notícia de alguma? 

A copa e olimpíadas conta? Brasil um país para não ser levado a sério pelo resto do mundo!

Para saber sobre o programa espacial brasileiro acesse: http://brazilianspace.blogspot.com.br/