Amerikkalainen lentokonetekniikan yhtiö Hermeus on saanut 60 miljoonan dollarin tutkimusrahoituksen Yhdysvaltain ilmavoimilta. Vuonna 2018 perustettu yritys kehittää hypersoonista eli moninkertaisella äänennopeudella etenevää lentokonetta.

Quarterhorse-nimisen koneen vauhdiksi Hermeus on suunnitellut Mach 5 eli viisinkertaisen äänennopeuden. Yhtiön suunnitelmista ja tiedotteesta uutisoivan, luksustekniikkaan ja -elämään keskittyvän Robb Report -lehden mukaan vauhti voisi olla hieman suurempikin: jopa Mach 5,5.

Yläilmakehän 50 asteen pakkasessa Mach 5 tarkoittaisi noin 5400 kilometrin tuntinopeutta ja Mach 5,5 noin 5900 kilometriä tunnissa. (Äänen nopeudesta tekninen huomautus jutun lopussa.)

Niinpä lentävällä lähdöllä Quarterhorse kiitäisi Atlantin yli melko tarkkaan tunnissa. Hermeuksen tiedotteen mukaan matka taittuisi 90 minuuttiin, missä lienee huomioitu nousu ja laskeutuminen. Ajat on laskettu klassiselle matkalle Lontoosta New Yorkiin (noin 5600 km linnuntietä).

Vertailun vuoksi mainittakoon, että toistaiseksi nopein matkustajalentokone, 1976–2003 operoinut brittiläis-ranskalainen Concorde, ylsi ”vain” vauhtiin Mach 2,04 ja lensi New Yorkista Lontooseen keskimäärin 3,5 tunnissa.

Kaikkein aikojen nopein ilmaa hengittävä lentokone, tiedustelukone Lockheed SR-71, ylsi reilun 3500 kilometrin tuntivauhtiin (Mach 3,3). Niinpä Quarterhorse olisi toteutuessaan todellinen lentokonemaailman hirviö, joka murskaa entiset ennätykset.

Hyvin palaa. Hermeus on jo testannut GE J85 -moottoriaan. Hermeus (CC-BY 2.0)

Miten Hermeuksen hankkeessa käy, jää nähtäväksi, mutta pelkästä pr-toiminnasta ei näytä olevan kyse. Tästä kertoo rahoituksen lisäksi se, että yhtiö on jo rakentanut useita testikappaleita lentokoneen moottorista ja kokeillut niitä käytännössä. GE J85 -moottori on yhdistelmä suihkuturbiinimoottorista ja patopainemoottorista (ramjet).

Patopainemoottorit vaativat toimiakseen erittäin nopeaa, noin Mach 2:n ylittävää vauhtia. Niinpä lentokoneen täytyy ensin kiihdyttää tähän vauhtiin muilla keinoin. Hermeus käyttää omasta moottoriteknologiastaan nimitystä tbcc (engl. turbine-based combined cycle).

Hermeus suunnittelee saavansa lentokoneestaan valmiiksi pienikokoisen koekappaleen 2023, keskikokoisen koneen 2025 ja kaupallisen matkustajakoneen 2029. Aikataulua voitaneen arvioida kunnianhimoiseksi.

Koneen on tarkoitus olla automaattiohjattu. Tiedotteessaan Hermeus kertoo kaavailevansa sille sovelluksia sekä siviili- että sotilasilmailuun.

P.S. Robb Reportin ilmoittama maksimivauhti 4200 mailia tunnissa eli 6800 km/h vaikuttaa olevan virheellinen. Hermeus itse puhuu ”yli 3000 mailista tunnissa” (yli 4800 km/h), mikä täsmää selvästi paremmin arvon 5400 km/h kuin 6800 km/h kanssa.

Virheen syynä lienee, että Robb Report ei ole ottanut huomioon äänen nopeuden vähenemistä lämpötilan myötä. 20 celsiusasteen lämpötilassa ääni kulkee kuivassa ilmassa noin 346 metriä sekunnissa ja nollassakin vielä 331 m/s, mutta 50 asteen pakkasessa enää 299 m/s. Mach 5,5 huoneenlämpötilassa vastaisi erittäin tarkasti sitä väärää tietoa (6800 km/h), jonka Robb Report on laskenut.

(Luvut laskettiin ihannekaasujen äänennopeusyhtälöstä olettamalla ilman lämpökapasiteettisuhteeksi 1,40 – mikä pitää paikkansa muutaman promillen tarkkuudella. Paine ei vaikuta äänen nopeuteen kaasuissa, vaikka paine luonnollisesti rajoittaa äänen maksimaalista voimaa.)

Moottoreita rivissä. Tältä näyttää moottorien etupuoli. Hermeus (CC-BY 2.0)