ESA entwickelt Wasserstoff-Hyperschallflugzeug mit Mach 5

Die Europäische Weltraumagentur ESA hat das Invictus-Programm ins Leben gerufen, um ein Hyperschallflugzeug zu entwickeln. Das teilte die ESA am Mittwoch mit. Das als Versuchsflugzeug in Originalgröße zu konzipierende Luftgefährt soll Geschwindigkeiten bis zu Mach 5 (etwa 6125,2 km/h) erzielen können und vollständig wiederverwendbar sein. Geplant ist, dass das wasserstoffangetriebene Luftfahrzeug wie ein Flugzeug startet und dann raketenartig eine Umlaufbahn um die Erde erreichen kann.

Das Hyperschallflugzeug will die ESA zusammen mit dem britischen Ingenieurs- und Technologie-Unternehmen Frazer-Nash im Rahmen des Invictus-Programms entwickeln. Dem Konsortium sollen auch noch weitere Unternehmen und Universitäten angehören, wie der Flugzeugrumpfspezialist Spirit Aero Systems und die Cranfield University. Schon der erste Schritt klingt ambitioniert: Die Partner sollen zusammen innerhalb von 12 Monaten einen vorläufigen Entwurf aller Systeme des Hyperschallflugzeugs liefern.

Das dafür nötige Geld soll aus dem General Support Technology Program (GSTP) und dem Technology Development Element (TDE) der ESA kommen. Wie hoch die dafür veranschlagten Summen sind, verrät die ESA nicht.

Hitzeproblem lösen

Die ESA erläutert in ihrer Mitteilung, welche Probleme bei der Entwicklung eines Hyperschallflugzeugs zu erwarten sind. Vor allem die extreme Hitzeentwicklung, die durch die Oberflächenreibung der Außenhülle des Flugzeugs und die Stoßerwärmung durch die hohen Geschwindigkeiten zustande kommen, muss eingedämmt werden.

Die Entwickler planen deshalb, ein wasserstoffbetriebenes, vorgekühltes Luftatmungsantriebssystem zu verwenden, das es dem Flugzeug ermöglichen soll, die angestrebte 5-fache Schallgeschwindigkeit zu erreichen. Zugleich sollen damit auch die thermischen Probleme in den Griff bekommen werden. Der Antrieb soll für den horizontalen Aufstieg sowie den Hyperschallflug geeignet sein.

Das angedachte Vorkühlsystem baut auf Basis der SABRE-Studie (Synergistic Air-Breathing Rocket Engine) der ESA auf. Die Studie erörterte den Bau eines vorgekühlten Triebwerks, um damit horizontal startende Raumfahrtzeuge zu schaffen. Der britische Triebwerksbauer Reaction Engines hat bereits ein solches System erfolgreich entwickelt und zur Kühlung herkömmlicher Düsentriebwerke eingesetzt. Die Finanzierung erfolgte dabei ebenfalls aus dem Topf der GSTP. Mit der Technik ist es möglich, die extrem heiße Luft der Triebwerke innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde abzukühlen.

Das mit einem solchen Antriebssystem ausgestattete Hyperschallflugzeug könnte die Vision der ESA, ein horizontal startendes Raumfahrzeug zu entwickeln, wahr werden lassen. Zudem ist das Hyperschallflugzeug dazu gedacht, um es als Forschungsobjekt zu nutzen. Bisher hat China im Bereich der Hyperschall-Flugzeug-Technik die Nase vorn und testet bereits Drohnen, die mit mehrfacher Schallgeschwindigkeit fliegen können sollen. Auch im Bereich militärischer Hyperschallraketen ist China im Vorteil. Die Entwicklung eines europäischen Hyperschallflugzeugs könnte möglicherweise dabei helfen, die Überlegenheit Chinas bei der Hyperschalltechnik zu brechen.

(olb)