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Hyperschallflug: Europäisches Überschallflugzeug mit eigener Antriebstechnik

Im neuen Projekt der Esa soll ein Antrieb entwickelt und getestet werden, der den horizontalen Start und Mach 5 ermöglicht. Noch gelingt das nicht.
/ Mario Petzold
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Ein gemeinsam entwickeltes Überschallflugzeug soll den Weg in den Orbit vereinfachen. (Bild: Frazer Nash)
Ein gemeinsam entwickeltes Überschallflugzeug soll den Weg in den Orbit vereinfachen. Bild: Frazer Nash / ESA Standard Licence

Zunächst mit 7 Millionen Euro ausgestattet, soll innerhalb des Projekts Invictus in Zusammenarbeit zwischen der Esa(öffnet im neuen Fenster) und dem britischen Unternehmen Frazer-Nash(öffnet im neuen Fenster) eine Testplattform für Überschallflüge entstehen. Dabei soll ein Antriebskonzept zum Einsatz kommen, dessen wissenschaftliche Grundlagen bereits 2020 gelegt wurden.

Der Antrieb namens Sabre(öffnet im neuen Fenster) , ein luftgetriebener Raketenantrieb, soll im Jahr 2030 ein Flugzeug auf Mach 5 beschleunigen können und in eine Höhe von 25 km bringen. Angedacht ist zudem, dass anschließend kleinere Trägersysteme von dort aus bis in den Orbit in mehreren hundert Kilometern Höhe starten können.

Problem mit heißer Luft

Sollte der Antrieb einmal wie gewünscht funktionieren, wäre eines der größten Probleme beim Hyperschallflug gelöst. Bei Mach 5, also circa 6.000 km/h und der Grenze zum sogenannten Hyperschall, führt die extreme Reibung mit der Atmosphäre zu einer starke Erhitzung der umgebenden Luft.

Der darin enthaltene Sauerstoff kann dann nicht für die Verbrennung des mitgeführten Treibstoffs genutzt werden. Man benötigt zusätzlich flüssigen Sauerstoff an Bord, so dass diese Überschallflugzeuge schwerer werden.

Aktuell starten Prototypen für Überschallflüge deshalb aus der Luft, abgekoppelt von normalen Flugzeugen. Angeblich hat ein chinesischer Prototyp mit einem kombinierten Antriebssystem bereits deutlich höhere Geschwindigkeiten erreicht, aber die Belege hierfür sind bisher vage.

Lösung mit flüssigem Wasserstoff

Einen anderen Ansatz verfolgt die Esa mit ihrem neuen Projekt. Die einströmende Luft soll vor Erreichen der Triebwerke mit flüssigem Wasserstoff gekühlt werden. Die Idee dahinter: Flüssiger Wasserstoff muss vor der Verbrennung erst erwärmt werden. Beide Notwendigkeiten bringt das Antriebskonzept zusammen.

Ein funktionstüchtiger Antrieb nach diesem Prinzip könnte es ermöglichen, dass ein Fluggerät horizontal wie ein Flugzeug abheben kann, aber gleichzeitig in der Lage ist, den Orbit zu erreichen.

In den nächsten zwölf Monaten soll nun zunächst ein vorläufiges Design für das Gesamtsystem entstehen.


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