MHD en hypersonische vlucht Faraday-generator

College gehouden op Supaéro op 10 juni 2003

MHD en hypersonische vlucht

J.P.Petit

pagina 1

**Herinnering aan de geschiedenis van de MHD in Frankrijk. **

De uitvinder van de MHD of magnetohydrodynamica is de Engelsman Michael Faraday. Deze discipline heeft twee aspecten:

• MHD-versnellers of de kunst en manier om vloeistoffen in beweging te brengen met behulp van Lorentzkrachten ("Lorentzkrachten" in het Engels) J x B - MHD-generatoren waarin de kunst en manier om de kinetische energie van een vloeistof in beweging om te zetten in elektriciteit.

Faraday experimenteerde met beide formules. In beide gevallen gebruikte hij een lineair omzetter, naar hem genoemd. Kort gezegd is een lineair omzetter een buis met elektroden (gesegmenteerd om een betere verdeling van de elektrische stroom in de stroomader te verkrijgen), aangevuld met spoelen die een transversaal magnetisch veld opwekken. De as van het apparaat, de richting van het magnetische veld en de richting van het elektrische veld dat wordt opgewekt door de elektroden vormen een rechthoekig driehoek.

Faraday-omzetter

In de jaren zestig waren de Engelsen de eersten die een elektriciteitsproductie via MHD overwogen, zonder bewegende delen, via "directe conversie". Op papier lijkt het heel eenvoudig. Een vloeistof komt met snelheid V in een buis en snijdt de krachtlijnen van een magnetisch veld B. Hierdoor ontstaat een electromotorische kracht V x B die een stroom J (stroomdichtheid, in ampère per vierkante meter) opwekt, die wordt opgevangen door de elektroden en zich sluit in belastingsweerstanden. Deze MHD-generatoren hadden verschillende voordelen. Ze konden snel worden ingezet. Maar ze ontsnapten ook aan de "Carnot- rendementbarrière", die het rendement van de gas-turbines van die tijd beperkte tot 40%. Theoretische berekeningen lieten zien dat "op papier" een globaal rendement van bijna 60% mogelijk was. Als deze machines hadden gewerkt, zou dit betekenen dat met dezelfde hoeveelheid fossiele brandstof 50% meer elektrische energie kon worden opgewekt.

Maar gassen zijn slechte geleiders van elektriciteit. Beschouw een gasmengsel dat ontstaat bij de verbranding van koolwaterstoffen. De componenten hebben een ionisatiepotentieel. Maar zelfs bij de hoogste temperaturen die door de technologie toegestaan zijn, blijft de elektrische geleidbaarheid van het medium laag. Slechts een klein deel van de enthalpie van het gas wordt omgezet in elektriciteit, de meeste wordt verloren in de stroomader door het Joule-effect.

Daarom werd overwogen de geleidbaarheid van dit gas te verhogen door er een stof met een laag ionisatiepotentieel aan toe te voegen, voornamelijk een alkalimetaal. Dit probleem van verhoging van de geleidbaarheid is zo kritisch dat men direct besloot om de stof te gebruiken die het makkelijkst te ioniseren: cesium. De eerste MHD-conversieproeven werden daarom uitgevoerd door in de stroom van een verbrandingskamer, die koolwaterstoffen verbrandde, een Faraday-lineair omzetter aan te brengen. De resultaten waren teleurstellend. Het zou nodig zijn om een temperatuur van ongeveer 3000° te hebben, dat wil zeggen die van een gloeidraad van een gloeilamp. De inspanningen richtten zich op de thermische belastbaarheid van de materialen: wanden en elektroden. In de vroege jaren zestig was het niet ongewoon dat tijdens experimenten de elektroden uiteenspatten, evenals de platen die bedoeld waren om de thermische belastbaarheid van de wanden te waarborgen. Deze onderzoeken naar wat men "open cycli" noemde, werden door vele laboratoria in de wereld gedurende de jaren zestig voortgezet. In Frankrijk deden EDF in hun onderzoekscampus in Renardières bij Moret-sur-Loing, het Franse olie-instituut en de CGE (Compagnie Générale d'Électricité) mee. Het internationale MHD-onderzoek (civiel) ging zo ver dat 5000 wetenschappers betrokken waren, verspreid over tientallen laboratoria over de hele wereld. Het gebrek aan succes leidde tot het geleidelijk stopzetten van de onderzoeken. De Russen waren de laatsten die zich tot het midden van de jaren zeventig vasthielden, met een experimentele generator genaamd "U-25", geplaatst bij Moskou.

**De Russische MHD-generator U-25. Voorgrond de elektromagneet. **

**De indrukwekkende afmetingen van de stroomader van de U-25-generator. De elektroden zijn aan de rechter- en linkerkant. **

Een andere richting werd snel overwogen, door gebruik te maken van wat men "elektrische geleiding buiten thermodynamisch evenwicht" noemde. We zullen later deze situatie duidelijk maken waarin de elektronentemperatuur Te de gas-temperatuur Tg overtreft. Dit zijn de omstandigheden die in een neonbuis heersen. Het basisidee is als volgt. In een neonbuis creëert een elektrisch veld E, opgewekt door elektroden, de elektronen die vrij zijn, langs hun gemiddelde vrije weglengte (tussen twee botsingen met neutrale atomen of ionen). Als deze vrije weglengte voldoende lang is, kan de kinetische energie die de elektronen verkrijgen de ionisatie-energie Ei van een atoom bereiken. Bij een botsing ontstaat dus een "elektronenlawine". De elektrische stroomcreatie veroorzaakt dus in de buis een geïoniseerde toestand. Omgekeerd trekken de ionen de vrij durende elektronen aan en proberen ze te vangen (radiatieve desionisatie).

Ik heb al twee dossiers over MHD op mijn site gezet, gepresenteerd op een populariserend niveau. Er zullen verwijzingen via links in de loop van dit dossier komen.

In het midden van de jaren (specifiek in 1964, op het congress van Newcastle, in Engeland) voorspelde een jonge Rus, Velikhov, het verschijnen van een zeer plotselinge ionisatie-instabiliteit (enkele microseconden). De theorie van dit fenomeen is niets voor de hand liggend. Zijn mechanisme is een uitdaging voor de intuïtie. Hier is een beeld uit de jaren zestig dat toont (de numerieke simulaties van die tijd vereisten de meest krachtige systemen en deze beelden komen uit de Sovjet-Unie). Je ziet hoe deze instabiliteit zich ontwikkelt, die soms de stroomlijnen samenkrimpt. Deze lokale toename van J veroorzaakt een reactie van het gas in de vorm van ionisatie. Het medium wordt dus gelaagd, met het verschijnen van lagen met hoge elektrische geleidbaarheid, afwisselend met gebieden met lage elektrische geleidbaarheid.

Evolutie van de elektrothermische instabiliteit in een Faraday-omzetter (1968)

Het was deze instabiliteit, waar niemand een oplossing voor kon vinden, die leidde tot het instorten van het gehele civiele MHD-onderzoek in de wereld (tientallen laboratoria, 5000 wetenschappers). In de late jaren zestig was het spel in Europa gespeeld. Alle teams werden opgeheven, ondanks een enkel succes bij het Instituut voor Vloeidynamica van Marseille, tussen 1966 en 1970. Er waren twee opvallende resultaten.

• Eerste werking van een niet in evenwicht zijnde generator, stabiel ten opzichte van de ionisatie-instabiliteit (J.P.Petit, 1967, 7e internationaal congress van Warschau). Gas-temperatuur: 6000°, elektronentemperatuur: 10.000°, vermogen: 2 megawatt. Aanzienlijke stroomafvoer tot 4000°.

• Versnelling van een argonplasma. Invoerparameters: druk, 1 bar, snelheid: 2700 m/s, temperatuur: 10.000°, elektrische geleidbaarheid: 3000 mhos/m, magnetisch veld: 2 tesla. Lengte van de buis (Faraday-type versneller): 10 cm. Uitvoersnelheid 8000 m/s. MHD-laboratorium van het Instituut voor Vloeidynamica van Marseille. Proefschrift van Bernard Forestier.

Deze twee resultaten werden op die tijd volledig genegeerd. Zoals vermeld in mijn boek ontdekten de Amerikanen in de jaren zeventig de fantastische potentie van de MHD op militair gebied. Ze ontwikkelden daarop zeer uitgebreide onderzoeken in verschillende heiligdommen, waaronder het beroemde gebied 51. In 1980 bereikte een hypervelocity MHD torpedoboot 2000 km/u. De Russen hebben een vergelijkbaar apparaat, van een meter diameter (code naam "de Grote"). Ik zal een dossier plaatsen waarin ik uitleg dat er een directe link is tussen dit apparaat, dat de Russen wilden verkopen aan de Chinese, en het zinken van de Kursk.

De Amerikanen voerden snel onderzoeken uit naar hypersonische vlucht. De Russen hadden een vergelijkbaar project: "Ajax", dat niet kon worden voltooid door gebrek aan financiering. De onderzoeken werden intensief in het geheim ontwikkeld. Maar in 1986 wist ik van de mond van professor Kunkle (directeur van het laboratorium voor plasmafysica van Berkeley) dat een deel van dit programma werd beheerd door het Lawrence Livermore Laboratory (Californië) en de Sandia-laboratoria, nabij Albuquerque. Deze onderzoeken leidden snel tot belangrijke resultaten, de Amerikanen hadden voor dit "black program" zulke inspanningen en financiering besteed als voor projecten zoals Manhattan en Apollo. Het verschil is dat deze onderzoeken in het absolute geheim werden uitgevoerd. In dit geval niet alleen werd de bestaanswijze van deze onderzoeken aan de rest van de wereld verborgen, maar ook werd er systematisch onjuist geïnformeerd. Meesterlijk lieten de Amerikanen bewust hun civiele MHD verder ondergaan. Geen contracten meer, geen Phd's meer, geen ... cursussen. Een fundamentele discipline die een belangrijke rol zou spelen, zonk in ... het vergeten (en niemand gaf er iets om, in ieder geval niet in Frankrijk). Alle westers land viel in de val, door te denken "als de Amerikanen hun onderzoek in deze richting hebben opgegeven, dan heeft het geen enkele waarde". Alleen in Europa ben ik tien jaar blijven vechten voor dat onderzoek zou worden gedaan, tot mijn K.O. in 1987.

Ik heb in een boek dat in januari 2003 verscheen, de bestaanswijze van drie apparaten onthuld.

• Een hypervelocity MHD torpedoboot, operationeel in de VS en Rusland sinds 1980.

• Een Amerikaanse spionagevliegtuig dat op 80 km hoogte vliegt met 10.000 km/u, satellitair (het moet een opvolger zijn van de SR-71, Mach 3, die in een museum is ondergebracht). Operationeel sinds 1990.

• Een Amerikaanse "antipodale" bommenwerper, operationeel sinds 1987, die in werkelijkheid "de echte B2" is, de apparaten die men ziet zijn alleen maar vervalsingen. Zie dossier.

Ik weet dat deze onthullingen nog steeds met scepsis worden ontvangen in Franse luchtvaartmilieus. Mijn boek heeft de opkomst van een "Frans MHD-programma" veroorzaakt. A priori zijn de genomen maatregelen lachwekkend vergeleken met wat zou moeten worden ondernomen. Is het niet ook lachwekkend dat het CNRS op zoek gaat naar vaardigheden bij de Russen (voorgesteld als "pioniers in het verminderen van golfweerstand") terwijl het bewust alle inspanningen in die richting heeft gedempt in zijn eigen muren gedurende vijftien jaar. Voor wie me vraagt wat er moet worden gedaan om de Amerikanen in te halen, antwoord ik:

- Duizend wetenschappers en technici, op topniveau, gedurende 30 jaar

De situatie van de Europese landen op het gebied van MHD zou vergelijkbaar zijn met landen die geen ruimteindustrie hebben ontwikkeld en die ontdekken dat andere landen permanente ruimtestations hebben geplaatst en de maan hebben bereikt, en zich daarom tot ... de huis Ruggieri wenden! Of, in een verbeelding, als Frankrijk geen vliegtuigen heeft en iemand zegt:

*- Als ik de foto's van deze "vliegtuigen" bekijk, is er een voorkant die erg lijkt op de voorzijde van de TGV. Ik heb een vriend die werkt bij de SNCF, over aerodynamische vragen van sneltreinen. Ik stel voor dat hij de leiding krijgt van een "luchtvaartplan". *

Lach niet. Dat is precies zo. Ik denk dat het nog jaren zal duren voordat mijn woorden serieus worden genomen (het is niet erg, het is al te laat). Ik vermoed dat er geen echte MHD-onderricht op niveau van het probleem zal verschijnen, noch aan de Supaéro, noch in andere Grandes Ecoles, noch in de DEA's van universiteiten. Voor enkele dagen geleden bood een Zwitser me aan om een lezing te geven die de mensen van het Polytechnische Instituut van Lausanne zou moeten "bewustzijn geven". Het creëren van een MHD-laboratorium van enkele personen leek een mogelijkheid, een begin. Ik glimlachte. Ik had het gevoel dat ik hoorde:

*- De mensen van het huis Ruggieri zeiden dat ze niet uitsluiten dat ze ooit kunnen gebruiken hun vuurwerk-rompen om instrumenten in de hoogte te brengen. Sommigen zouden bereid zijn om grote diameter raketten te ontwerpen voor het onderzoeken van het probleem. *

Ik ben 66 jaar oud en in pensioen. Ik heb 25 jaar lang gezegd dat MHD iets belangrijks is. Ze geloofden me niet en nog erger, veel mensen geloofden (met gelijk) dat het toestaan van een proef van schokgolfvermindering het dossier OVNI zou kunnen versterken. Wat ik las in de nummers van Air en Cosmos die in het begin van 2003 verschenen, evenals de "niet-ontvangst" die ik in Supaéro kreeg van de directie en het onderwijspersoneel, motiveert me niet om opnieuw een kruistocht te beginnen. Maar erger nog, het is moeilijk om te verdragen dat het huidige Franse MHD-programma momenteel wordt "aangedreven" door dezelfde idiooten waar we deze 25 jaar vertraging aan te danken zijn, evenals grote fouten (de Nationale School voor Luchtvaart werd zelfs direct betrokken bij een van hen, evenals het CERT en het DERMO van Toulouse, in de jaren tachtig). Wat moet men nog verwachten van de huidige directeur van het CNRS of van onze minister van Onderzoek en Technologie, Claudie Haigneré? Het enthousiasme van jonge studenten verandert niets aan deze domme verlamming. "Een klein begin" zou niets helpen, zelfs niet op Europees niveau. Mijn houding kan worden samengevat in één woord: onverschilligheid. Ik heb bij Albin Michel een boek geschreven "De kinderen van de duivel" dat begint met een herinnering aan het mythe van Cassandra. Twintig jaar later is er niets veranderd. Waarom opstand? Het is zinloos. In Frankrijk komt aan de passiviteit nog het groepsgevoel (vooral dat van de École Polytechnique, een ware plaag in dit land), de trots, de korte blik en een bepaalde goedkope scepsis.

Als je weet blijft er niets anders over dan te zitten en te lachen terwijl je denkt aan de ongeschiktheid van de genomen maatregelen, aan de onbevoegdheid van de mensen "in functie", aan het zekerheid van de mislukking van deze ondernemingen, ongeacht de toegewezen middelen, door niet alleen gebrek aan essentiële kennis, maar ook door het niet kennen van enkele geheime gegevens die alleen deze hypersonische vluchten mogelijk maken.

Ik werd uitgenodigd door de studenten van Supaéro (niet door hun docenten) om een lezing te geven op de school op 10 juni 2003. Ik heb het gedaan. Hier laat ik een schriftelijke aantekening van deze uitleg achter, in een toon die nu meer gericht is op de student van de Grande Ecole dan op het gewone publiek.

Voor ik begin, wil ik benadrukken hoe belangrijk MHD is, dat het onvermijdelijk vele delen van wetenschappelijke en technische activiteiten wereldwijd zal overspoelen. Alles was verbonden met de voortgang van supergeleiders. Inderdaad, de "gewone" tesla's zijn zeer zwaar. Anecdotisch gezegd, de magnetisatieinstallatie die wij in 1976, Maurice Viton en ik, gebruikten om de boeggolf voor een cilindrisch model te neutraliseren, creëerde een constante veldsterkte van één tesla in enkele kubieke centimeters en woog 200 kilo (diezelfde die me zes maanden naar het ziekenhuis stuurde door een rugletsel). Solenoïden die twee tesla in een volume van enkele liters creëerden, in 1965, die mijn schokbuis uitrustten, werden (tijdens enkele duizendsten van een seconde) door een stroom van 54.000 ampère aangedreven.

In de jaren zeventig had een Duits civiel project supergeleidende magneten, gekoeld met vloeibaar helium, die 4 tesla gaven. In dit geval zijn het niet de solenoïden die zwaar zijn, maar het cryogene systeem dat erbij hoort. Later kregen twee wetenschappers de Nobelprijs voor het succesvol ontwikkelen van supergeleiders die werken bij een hogere temperatuur, in vloeibaar azijnzuur, bij ongeveer -190 ° tegenover -270 °. Op dat moment gaven verschillende personen hun mening. Aigrin, voormalig minister van wetenschappelijk onderzoek, gaf zijn mening dat we uiteindelijk een dag zouden hebben met supergeleiders die werken bij kamertemperatuur. Hij eindigde deze standpunt met een grap:

- Op een dag, wanneer iemand elektrische kabels koopt bij een warenhuis, zal de verkoper zeggen: "Wilt u het gewone of het supergeleidende?"

Ik deelde onmiddellijk de mening van Aigrin. Onze tijd, die al jarenlang stagneert in fundamentele kennis, brengt voortdurend nieuwe technologische vooruitgangen voort. Waarom niet deze? Het is absurde om te besluiten dat er een maximale temperatuur is, onoverkomelijk, boven welke het fenomeen van supergeleiding niet kan worden waargenomen. Bovendien is dit fenomeen slecht begrepen op theoretisch niveau. Met dat in gedachten, als deze supergeleiders op hoge temperatuur verschijnen, zullen ze onmiddellijk onder de strikte militaire geheimhouding vallen, ondanks de enorme winst die industriëlen en zelfs gewone particulieren kunnen behalen. Denk maar aan de ongelooflijke energiebesparing die hieruit zou voortvloeien. Militaire geheimhouding vanwege de MHD en haar meerdere toepassingen, niet alleen voor hypersonische vlucht, maar ook voor de implementatie van ruimte-woorden, zoals de ruimteoorlog, propulsie voor ruimte-reizen met een zeer hoge specifieke impuls, plasma-compressoren, onderzeeërsystemen voor voortstuwing, etc. etc....

De technologie ontwikkelt zich voortdurend. Neem bijvoorbeeld. De ticonal-magneten van de jaren zestig die we gebruikten in onze experimenten ontwikkelden 900 gauss. Vandaag zijn permanente magneten die 1 tesla geven, tien keer zo sterk, beschikbaar tegen betaalbare prijzen. Met een beetje meer geld krijg je permanente magneten die 2 tesla geven! Hoeveel tesla in "militaire geheimhouding"? Geen idee. Maar een factor twintig is al niet niets. Als er 2 tesla in de markt zijn, moet er meer zijn in de "heiligdommen" (wat niet automatisch betekent dat de geavanceerde magnetisatiesystemen, zoals gebruikt op hypersonische voertuigen, permanente magneten zijn!).

De Amerikanen hebben altijd de absolute heersers geweest in de wereld van de supergeleiding. Aan de andere kant, in de jaren zeventig had de Russische MHD-generator U-25, geplaatst bij Moskou, gewerkt met een conventionele magnetisatiesysteem, met gewone koperen solenoïden. De Russen waren altijd achterop bij de Amerikanen op het gebied van supergeleiding. Ik zeg dat er een goede kwalitatieve en kwantitatieve vooruitgang is gebeurd over de Atlantische oceaan, maar dat dit beslissende vooruitgang nog steeds onder de zwaarste technologische geheimhouding is. Ik denk dat de Amerikanen beschikken over supergeleiders die werken bij hoge temperaturen, zonder het gebruik van cryogene systemen. Maar ze zullen zeker niet zeggen dat ze dat doen. Hoeveel tesla? Onmogelijk te zeggen, maar tien- twaalf zouden voldoende zijn om voertuigen te laten vliegen met hypersonische snelheden (en bruikbare onderzeeërsystemen voor voortstuwing). Deze technologische realiteit zal uiteindelijk naar boven komen, ook al is het geheim zeer zwaar bewaard. Dan zal het technisch-industriële landschap wereldwijd volledig worden omgegooid. Als de lijdstroomverliezen verdwijnen, kan elektrische energie bijvoorbeeld over onbeperkte afstanden worden getransporteerd. Denk even na over het fenomeen van supergeleiding. Als dit fenomeen niet was ontdekt aan het begin van de eeuw en iemand zou zeggen dat je ooit elektrische stroom door een geleider kunt laten lopen zonder enige warmteontwikkeling door het Joule-effect, dan zou niemand het geloven, men zou hem voor gek houden. Toch is het mogelijk geweest, zo lang geleden dat we er niet meer van verbijsterd zijn, terwijl het of een wonder is of een fysische absurditeit is, afhankelijk van het perspectief. Waarom niet dus de supergeleiding bij hoge temperaturen?

Ik richt me hier vooral tot studenten van de École Nationale Supérieure de l'Aéronautique et de l'Espace. En aan hen zeg ik: De MHD is geen "sub-afdeling" van de klassieke vloeidynamica. Het gaat er niet om "een term toe te voegen" aan de Navier-Stokes-vergelijkingen. De klassieke vloeidynamica is een sub-afdeling van de MHD. Tot de komst van deze MHD werden "passieve vloeidynamica" toegepast, waarin het stromingsproces zelf het spel speelt. Vliegende machines adopteerden slechts de beste vormen om zich door de gassen te werken. Alles wat turbulente effecten kon veroorzaken werd gevecht. De schokgolven werden als een noodzakelijk kwaad geaccepteerd. "Optimalisatie". Met de MHD kom je in de wereld van een actieve vloeidynamica binnen waarin je de weg die het gas moet volgen autoritair bepaalt. Ik denk dat het eerst belangrijk is om bewust te worden van de kracht van de Lorentzkracht. Stel je voor dat je in lucht een stroom van één ampère per vierkante centimeter laat lopen, in een richting loodrecht op een magnetisch veld van tien tesla. Een ampère per vierkante centimeter betekent tienduizend ampère per vierkante meter. Vermenigvuldig J met B, we krijgen een volumekracht:

J B = 10.000 x 10 = 100.000 newton per kubieke meter, dat wil zeggen .... tien ton per kubieke meter lucht.

In de loop van deze lezing zul je machines ontdekken die volledig absurde zijn in vergelijking met de klassieke vloeidynamica, waarin je de stroming dwingt om een bocht van 150° te maken rond een scherpe hoek. Maar geloof je dat met een kracht van tien ton per kubieke meter dat onrealistisch is? Je bent verbaasd omdat je nog nooit had gedacht dat je vloeistoffen kon dwingen, "ga hier, ga daar, en we vragen je niet om je mening".

Als je eraan gewend raakt, realiseer je je dat vliegende machines volledig zullen veranderen. Eerst komt de tijd van de hypersonische vlucht (operationeel in de VS sinds 1990, voor bommenwerpers sinds 1997). Is het zo dat vliegende machines van vandaag, subsonische, meer energie verbruiken dan die van gisteren? Onze grootouders vlogen van Parijs naar Londen in vliegtuigen met 150 km/u, tellend de grasvlokken één voor één. Deze vliegtuigen hadden een "plafond". Vandaag vliegen onze passagiersvliegtuigen op tien kilometer hoogte in een veel minder dichte lucht, maar met veel grotere snelheid. Zou er geen stomme schokgolven zijn, dan zou de vlucht zich verlengen. Je zou hoger en sneller vliegen. Met "Concorde" probeerden we het te omzeilen en we kwamen terecht met een aanzienlijke hoeveelheid kerosine per passagier. Een lezer zou me misschien de kosten in kerosine per passagier en per kilometer kunnen geven voor een subsonisch vliegtuig en voor een Airbus.

Zo blijven de plannen voor hypersonische vliegtuigen met Mach 3 in de lade. Bij een lange vlucht met deze Mach-waarde is de SR-71 niet ver van een vliegende benzinetank. De schokgolven creëren twee barrières, de een die staat voor de schokweerstand en de andere die "de warmte muur" wordt genoemd. Was deze muur over te steken? Het antwoord ligt in de context van de MHD.

Dan zullen onze vliegende machines diep veranderen, en de lessen van Supaéro moeten hierop volgen (ze hadden kunnen ... de veranderingen voorafgaan, maar laten we niet dromen). De school bestaat al jaren. In de beginjaren had men langdurig over het probleem van de schroefvliegtuigen nagedacht. Vandaag de dag geven de studenten die de optie "motorisatie" hebben gekozen er nog iets om? Ze denken aan zuigers, compressoren. Er zijn nog maar weinig toeristische vliegtuigen die schroeven gebruiken. Deze vliegtuigen zijn nog steeds in de lage lagen van de atmosfeer. Alles wat met een turbojet, met of zonder dubbele stroom, vliegt, moet hoger vliegen. Dit heeft ook het voordeel dat het niet meer last heeft van de meteorologische beperkingen zoals Mermoz, in zijn vliegtuigen boven de Zuid-Atlantische oceaan, moest aankomen met "de zwarte pot". Teken van de tijd: ik ben zeker dat de meeste studenten van de school deze term niet kennen.

Maak je er klaar voor dat een dag de kleinste vliegende machine, om een transatlantische vlucht te maken, niet op tien kilometer hoogte zal klimmen, maar tien keer hoger en tien of vijftien keer sneller zal vliegen dan onze huidige passagiersvliegtuigen. Het meest ongeloofwaardige is dat het bijna gewone turbojets zal gebruiken, zoals later zal worden uitgelegd. Het is niet meer dan het vergelijken van een Airbus met het vliegtuig van Lindbergh. De verschillen zijn vergelijkbaar.

Laten we nu naar de ruimtevaart gaan. Ken je een duurder middel om een belasting in de baan te brengen dan een raket? Het is zo duur dat je meerdere stappen moest bedenken, de eerste werden opgegeven tijdens de reis, verloren. Hoeveel tientallen tonnen geavanceerde legeringen, dure elektronica, vast of cryogene brandstof om zelfs maar een kilo in de ruimte te krijgen? Verbluffend. Als je het vergelijkt met de luchtvaart, is het alsof je voor drie passagiers naar New York moet bouwen een apparaat van de grootte en het gewicht van een 747, in meerdere delen, dat 90% van zijn massa in de oceaan laat vallen voordat het een speeltje dat de grootte en het gewicht van een toeristisch vliegtuig heeft dat zich op Kennedy Airport neerzet. Dat is ongeveer wat je zou moeten doen als je beslist om vleugels te verwijderen en de hele vlucht te laten plaatsvinden op de ondersteunende kracht van de stuwkracht. Een suggestie voor een "ontwerpafdeling" die leuk is voor de studenten van Supaéro:

*- Vandaag, bedenk voor mij een transatlantisch schip dat gebruik maakt van de huidige motorisatie, maar waarbij het gebruik van vleugels strikt verboden is. *

Aan de andere kant, hoe fijn zou het zijn om rustig op de lucht te liggen zoals een zwemmer op het water van zijn zwembad en te starten op een ondersteunende oppervlak. Je hoeft alleen maar te versnellen, te versnellen, terwijl je omhoog gaat. Ja, zullen de specialisten zeggen, maar wat doe je dan bij Mach 3? Welk soort motor gebruik je? En hoe verwerkt u de schokgolf, de warmte-afvoer?

Het antwoord bestaat. Het wordt al toegepast door de Amerikanen die beschikken over hypersonische bommenwerpers die op Mach 12 vliegen op 80 km hoogte en waarvan de afstand die kan worden overbrugd overeenkomt met een omwenteling rond de aarde. Maar de "lancer" van de toekomst is een uitbreiding van het Aurora-voertuig dat met een extra duw satellietbaar is.

**Ik voorspel het verdwijnen van raketten als lancer en hun vervanging door volledig herbruikbare MHD-machines zonder thermische schilden. **

Ik denk dat de mensen van het CNES er alles aan zou hebben om deze ideeën nu al te overwegen. Maar ik ben niet het CNES.

Aantal bezoeken sinds 18 juni 2003 :

Gids Terug naar de startpagina