Ein sicheres Aussteigen für Passagiere von Hyperschallflugzeugen
Die Kapsel ist das Ergebnis des Projekts HYPMOCES (Hypersonic morphing for a cabin escape system). Das EU-finanzierte Projekt war Teil der FAST20XX-Studie der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) bezüglich suborbitaler Weltraumflugzeuge und ebenfalls mit dem SpaceLiner-Projekt verbunden, welches auf den Entwurf eines Hyperschall-Linienflugzeugs abzielt, mit dem 50 Passagiere befördert werden können. Der SpaceLiner hebt angetrieben von einer Flüssigsauerstoff/-stickstoff-Trägerrakete ab, die in einer Höhe von 70 km abgetrennt wird und zurück fliegt. In der Raumgleitphase wird bis zu einer Geschwindigkeit von Mach 25 weiter hochbeschleunigt. Nach der Abschaltung des Antriebs gleitet der SpaceLiner an den Zielort. Da ein solches Hyperschall-Linienflugzeug über einen Geschwindigkeitsbereich von vielen Mach betrieben wird, könnte es erforderlich sein, dass die Passagiere bei unerwarteten Bedingungen aussteigen müssen. Das HYPMOCES-Team entwarf zu diesem Zweck eine Kapsel mit verformbarer Oberfläche, deren Form entsprechend der Flugphase angepasst werden kann. Es wurden insbesondere zwei unterschiedliche Konzepte entwickelt. An der Unterseite sind am unteren Rumpf seitliche Wände angebracht, die aufgeblasen werden, um die Kapsel in einen Auftriebskörper zu verwandeln. Gleichzeitig werden kleine Ruder ausgefahren, um Richtungsstabilität zu bieten und ein Paar Steuerklappen an der Heckseite des Rumpfs ermöglicht die Flugsteuerung. Die Back-up-Konstruktion verfügt über eng anliegende Flügel, die an der Unterseite des Rumpfs ausgefahren werden. Der aufblasbare Entwurf wurde bevorzugt, da dieser kompakt und gewichtsarmer ist. Die aufblasbaren Seitenwände sind flexibel, aber dennoch steif genug, um eine robuste und stabile Wärmeschutzbarriere zu bilden. Das formverändernde Kabinenausstiegssystem bietet zudem eine aerodynamische Steuerung und robuste Navigation, sodass auch nicht geschulte Personen sicher wieder den Boden erreichen können. Im Zuge von HYPMOCES wurde ein technologischer Durchbruch erzielt, damit Hyperschall-Passagierweltraumflugzeuge den Flug aufnehmen können. Die im Zuge von HYPMOCES erforschte Technologie könnte zudem Anwendung in einem aufblasbaren Hyperschall-Aerodynamik-Dezelerator (Hypersonic Inflatable Aerodynamic Decelerator, HIAD) der NASA (National Aeronautics and Space Administration) finden, der dafür gedacht ist, Nutzlasten auf der Oberfläche des Mars abzusetzen.
Schlüsselbegriffe
Hyperschall-Linienflugzeug, Flugabbruch, formverändernde Kapsel, HYPMOCES, SpaceLiner