První soukromý supersonik překonal rychlost zvuku
Nadzvukové letouny byly až dosud výhradně dílem státních institucí a armád. Ale postupně, podobně jako v kosmických programech, se i v této oblasti stále více prosazuje soukromý sektor, a o slovo se úspěšně hlásí komerční projekty.
Jedním z nich je i program firmy Boom Supersonic, která si neklade za cíl nic menšího, než v civilní letecké dopravě opět – v nové, moderní podobě – vrátit na oblohu nadzvukové stroje, jejichž předchozí éru uzavřelo ukončení provozu ikonického Concordu.
A o tom, že cíl firmy už je téměř na dosah, svědčí další významný úspěch experimentálního letounu XB-1. Tento technologický demonstrátor poprvé 28. ledna letošního roku překonal zvukovou bariéru a dosáhl nadzvukové rychlosti.
Šlo zároveň o první civilní nadzvukový let s lidskou posádkou od vyřazení Concordu před více než 20 lety, který otevírá cestu k návratu komerčních nadzvukových letů. Tento významný milník ve vývoji supersoniků nové generace byl dosažen symbolicky ve stejném vzdušném prostoru, kde Chuck Yeager v roce 1947 vůbec poprvé překonal rychlost zvuku. Od svého prvního letu v březnu 2024 absolvoval stroj sérii více než desítky testovacích letů s lidskou posádkou v postupně stále náročnějších podmínkách, od podzvukových přes transsonické až nyní k nadzvukové rychlosti.
„XB-1 dokazuje, že technologie pro civilní pasažérskou nadzvukovou dopravu je konečně zde. Malý tým talentovaných a oddaných inženýrů dokázal to, k čemu dříve byly potřeba vlády a miliardy dolarů,“ uvedl zakladatel a generální ředitel Boom Supersonic Blake Scholl.
Inovativní technologie
Experimentální XB-1 je vybaven celou řadou inovativních technologií, které budou využity i v připravovaném dopravním letounu Overture, pro který je XB-1 ověřovacím technologickým demonstrátorem ve třetinové velikosti.
Mezi technologie ověřené testovacím programem XB-1, které se budou vztahovat i na nový supersonik, patří například:
- Systém vidění s rozšířenou realitou: XB-1 i Overture mají dlouhý nos a vysoký úhel náběhu, což pilotům ztěžuje výhled na přistávací dráhu. Obě letadla proto využívají pro vzlet i přistávání speciální systém vidění s rozšířenou realitou, který řeší problém špatné viditelnosti z kokpitu a umožňuje vynikající viditelnost přistávací dráhy – a to bez nutnosti používat pohyblivý nos, jaký měl Concorde.
- Digitálně optimalizovaná aerodynamika: Při vývoji XB-1 byly použity simulace založené na výpočetní dynamice tekutin (CFD). Výsledkem je optimalizovaný design, který kombinuje bezpečný a stabilní provoz při startu i přistání s vysokou účinností při nadzvukových rychlostech.
- Kompozity z uhlíkových vláken: Při konstrukci demonstrátoru i letounu Overture se téměř výhradně použilo kompozitních materiálů z uhlíkových vláken, což pomohlo vytvořit sofistikovaný aerodynamický design se silnou a lehkou strukturou zajišťující nízkou hmotnost a vysokou pevnost.
- Nadzvukové sání: Vzdušné proudění vstupy do motorů zpomalují nadzvukový proud vzduchu na podzvukovou rychlost, což účinně přeměňuje kinetickou energii na tlakovou, a umožňuje konvenčním proudovým motorům pracovat efektivně jak při vzletu, tak při letu nadzvukovou rychlostí ve všech letových fázích. Poznatky z vývoje sání XB-1 jsou aplikovány na Overture a jeho nový motor Symphony.
Na pařížském aerosalonu v červnu 2023 představila Boom Supersonic komplexní konfiguraci systémů pro Overture včetně avioniky, řízení letu, hydrauliky, palivových systémů i podvozku, a v listopadu téhož roku spojila své síly s francouzskou firmou Latecoere, jejíž inženýrský tým spolupracoval na řešení kompletní architektury systému propojení elektrických kabelů (EWIS). Tento klíčový systém pro XB-1 i Overture obsahuje přes 103 km kabeláže vyžadující více než 45 000 elektrických připojení.
Letová paluba nabídne výhody pokročilé automatizace a ochrany spolu se systémem zpětné vazby, který umožňuje pilotům cítit chování letadla. Boční páky se zpětnou vazbou (force-feedback sidesticks) poprvé u dopravního letounu umožňují pilotům ovládat stroj a přitom fyzicky cítit jak odezvu letadla, tak vstupy od druhého pilota nebo autopilota. Klíčové funkce jsou přístupné prostřednictvím dotykových obrazovek s vysokým rozlišením. Overture bude také využívat průběžné bezdrátové aktualizace softwaru.
Nový motor na udržitelné palivo
Pro připravovaný letoun Overture byl ve spolupráci s Florida Turbine Technologies, GE Additive a StandardAero vyvinut nový motor Symphony, který bude moci používat až 100% udržitelné letecké palivo. Pohonná jednotka s tahem 35 000 liber byla vytvořena s využitím aditivní výroby a využívá lopatky ventilátoru s dutým jádrem. Její hluková úroveň vyhovuje požadavkům standardů ICAO a podle výrobce má mít o 10 procent nižší provozní náklady. Pro vysokotlaké kompresorové stupně Symphony s integrovanými lopatkami, kotouči a turbínou budou využity pokročilé vysokoteplotní superslitiny na bázi niklu (motor je konstruován i pro vysokou odolnost proti srážkám s ptáky a poškození lopatek).
Plnohodnotné jádro motoru bude k dispozici koncem letošního roku. Jeho testování bude analyzovat výkon části kompresoru, spalovací komory i turbíny a získaná data dále zdokonalí konstrukci a urychlí výrobu certifikovaného motoru, před jehož certifikací ve finální podobě firma vytvoří a otestuje několik iterací.
Overture má létat rychlostí Mach 1,7 (zhruba dvojnásobek rychlosti současných dopravních letadel) a nabídnout přepravní kapacitu pro 64 až 80 pasažérů. Firma Boom Supersonic loni dokončila v Greensboro v Severní Karolíně stavbu Overture Superfactory, první americké továrny s výrobní linkou na výrobu supersoniků, kde by mělo ročně vznikat až 66 letounů Overture. Už nyní firma registruje na 130 předobjednávek od American Airlines, United Airlines a Japan Airlines.
Josef Vališka
Foto: Boom Supersonic
2
