Ruim vijf keer de snelheid van het geluid. Dat heeft de Europese Ruimtevaartorganisatie ESA voor ogen met haar toekomstige ruimtevliegtuig.
De motor die de klus moet klaren heeft al een cruciale test doorstaan. In een testcentrum in de VS wist het koelsysteem van de motor de extreem krachtige luchtstromen het hoofd te bieden die heersen als het toestel de maximumsnelheid bereikt.
De lucht die de motor in stroomt, wordt dan ruim 1000 °C, en het koelsysteem moet de temperatuur pijlsnel omlaag brengen om te voorkomen dat de motoronderdelen smelten.
Tijdens de test wist het koelsysteem de lucht binnen een twintigste van een seconde af te koelen tot -150 °C.
Hybride motor benut zuurstof in de atmosfeer
De zogeheten Sabre is een combinatie van een straalmotor en een raketmotor. Door voor de verbranding zuurstof uit de atmosfeer te gebruiken, kan het vliegtuig zonder de grote zuurstoftanks die gewone raketten meezeulen.
Extreem hete lucht stroomt naar binnen
Tot op een hoogte van 25 km zuigt de motor aan de voorkant lucht naar binnen. Door de snelheid van mach 5 wordt die lucht meer dan 1000 °C.
Lucht wordt razendsnel afgekoeld
Een warmtewisselaar, die bestaat uit duizenden haarfijne buisjes met vloeibare waterstof, koelt de lucht binnen 1/20 seconde af tot -150 °C.
Water- en zuurstof drijven toestel aan
De lucht wordt vermengd met waterstof en in de raketmotor aangestoken. Pas op 25 km hoogte gaat het toestel over op zuurstof uit de tank.
Motor verandert van jet in raket
De Sabre-motor, die wordt ontwikkeld door het Britse bedrijf Reaction Engines, combineert de technologie van een straalmotor en een raketmotor.
Zolang het vliegtuig zich laag in de atmosfeer bevindt, zuigt de motor lucht aan, die hij samenperst, vermengt met waterstof en in de raketmotor tot ontbranding brengt.
Pas op 25 kilometer hoogte, waar de lucht te ijl is om deze te kunnen benutten, wordt de luchtinlaat gesloten en gaat de motor over op zuurstof uit de brandstoftank die het toestel aan boord heeft.
Hierna werkt de motor zoals een traditionele raketmotor, die de snelheid verhoogt tot 25 keer die van het geluid.
Een ruimtevliegtuig met een Sabre-motor kan een vijf keer zo hoge snelheid bereiken als een gewoon lijnvliegtuig.
De y-as geeft de snelheid in mach aan (het aantal keren de geluidssnelheid)
Boeing 777
Gewoonlijk vliegen commerciële lijnvluchten met een snelheid van 880–926 km/h op een hoogte van 10-12,5 km.
Concorde
De Concorde werd ingezet voor commerciële vluchten van 1976 tot 2003 en vloog in 3,5 uur van Londen naar New York met een topsnelheid van mach 2,04.
SR-71 Blackbird
Tot op heden was ’s werelds snelste vliegtuig de Lockheed SR-71 Blackbird. Dit spionagevliegtuig vloog in 1964 voor het eerst, had een topsnelheid van mach 3,2 en had een maximaal plafond van 25,9 km.
Ruimtevliegtuig met Sabre
Het vliegtuig krijgt een topsnelheid van meer dan 25 keer de snelheid van het geluid en kan zelfs naar de ruimte vliegen.
Het geheim zit hem in de lucht
Het idee van een raketmotor die zuurstof uit de omgeving gebruikt, is cruciaal voor het ruimtevliegtuig, want daardoor heeft hij veel minder vloeibare zuurstof nodig dan een gewone raket.
Dat bespaart gewicht en vergroot het draagvermogen, waarmee ESA onder meer astronauten en apparatuur naar het internationale ruimtestation ISS wil brengen.
Uit berekeningen blijkt dat een ruimtevliegtuig met de Sabre-motor net zo veel vracht naar de ruimte kan brengen als een eens zo zware raket nu.