Хиперсонични транспортни стартуп у Хјустону обећава путничке летове од ЛА-а до Токија за сат времена

Ако сте ту довољно дуго, можда се сећате продавца наочара ЛенсЦрафтерс упечатљив рекламни слоган, „Наочаре за око сат времена!“ Стартап са седиштем у Хјустону, Венус Аероспаце обећава да ће вас превести од Лос Анђелеса до Токија у истом распону користећи свемирски авион почевши од 2030. То је обећање које је тешко видети.

Компанија није објавила слике дизајна свог авиона за 12 путника. С друге стране, управо је издао саопштење у којем се хвали 20 милиона долара за финансирање Серије А које је прикупио у сарадњи са Приме Моверс Лаб, фирма ризичног капитала из Вајоминга која себе описује као улагање у „пробојне научне стартапове“.

Венус Аероспаце је сада прикупио укупно 33 милиона долара. За више од годину дана постојања, стартап је нарастао на 40 запослених и ради из хангара на свемирској луци Хјустон (аеродром Елингтон). Тхе отпустите храбро наводи да „Венус Аероспаце гради свемирски авион са нултом емисијом угљеника који ће омогућити једносатно глобално путовање“.

Међутим, Венерин хиперсонични транспорт неће бити без емисија угљеника. Нити ће то бити свемирски авион. Венера се придружује растућој групи нада за хиперсонични транспорт, укључујући и Атланту Хермеус и управо најављени са седиштем у Пекингу Свемирски превоз, Који каже летеће путнике од Шангија до Њујорка за само два сата.

Сва тројица тврде да ће летети пуним авионима брзином од 5 маха (где почиње хиперсонична брзина) до 2030. Сва тројица прихватају идеју о зближавању света путем транспорта велике брзине, као и релативно оштар суперсонични аспирант Успон.

Венера је бацила около фразу „Кући до вечере“ да би описала теоретски повратно путовање од ЛА-а до Токија током радног дана од стране паметног руководиоца који је склон вечери са породицом. Хермеус разметљиво поставља изазов „Тркајте се тамо“.

Визија и узбуђење донекле подсећају на сцену урбане ваздушне мобилности на малим висинама, али метафорички високо летећу, и на њено још неостварено (али увек иза угла) тржиште.

На коју дестинацију Венус Аероспаце и њени потенцијални конкуренти реално иду је вредно питања.

Хиперсонични хибрид

Неко би могао упоредити предложену летелицу Венере са хибридним аутомобилом. Попут мотора са паралелним сагоревањем и електричних погона који су уобичајени у таквим возилима, хиперсонични дизајн компаније ће се ослањати на два погонска система — конвенционални млазни мотор и ракету.

То је стратегија која се значајно разликује од Хермеусовог комбинованог погона заснованог на турбини заснованом на ваздуху (ТБЦЦ) приступ мотору или оно што изгледа да је Спаце Транспортатион-ова комбинација чврсте ракете-појачивача и главне ракете на течно гориво.

Венусин теоријски оперативни концепт је оно што покреће избор, према суоснивачима компаније и супружницима Сарах и Андрев Дугглеби. Обојица су ветерани у ваздухопловству са радом у Виргин Орбит и Виргин Галацтиц. Обојица имају инжењерско искуство (Ендрју је бивши професор машинства на Виргиниа Тецх и Текас А&М и резервни инжињерски официр у морнарици), при чему Сара (или Саси како је позната) ради као извршни директор, а Ендру као ЦТО.

Авион за који Венус каже да ће изградити намењен је да се у великој мери укључи у постојећу инфраструктуру ваздушног саобраћаја. Кажу да ће моћи да полети са стандардне писте у ЛАКС-у и да се попне на номиналну конвенционалну висину крстарења (35,000 стопа или отприлике) користећи свој млазни мотор. Затим се млаз искључује и његов улаз/издув се затвара. Док се то дешава, пали се ракетни мотор на течно гориво.

Ракета убрзава авион до 9 маха (око 6,850 мпх) при убрзању од приближно 0.5 г (нешто више од авиона при полетању, према Ендруу) док се пење на вршну висину од 170,000 стопа. Авиону је потребно отприлике 10 минута да достигне брзину од 9 маха, брзину коју држи још пет минута.

Ракета се затим гаси и авион постаје хиперсонична једрилица, спуштајући се без погона ка свом одредишту 45 минута, успоравајући на око 0.1 г. Када се врати на скоро 35,000 стопа, млазни мотор се поново покреће и авион се придружује уобичајеним авионима у реду контроле ваздушног саобраћаја за вектори за слетање у Нариту (Токио).

Звучи потенцијално изводљиво у неком тренутку у будућности, али недостатак специфичности о детаљима и пословном плану је очигледан.

Немогуће до тешко

Ендру Даглби каже да је у краткој историји Венус Аероспаце-а „прешли смо од немогућег до тешког, али је остало још много тешких ствари.“

Тим Венус каже да су направили три кључна помака која су померила пројекат из домена немогућег. Први је патентирани ротирајући детонациони ракетни мотор (РДРЕ). Други је облик авиона. Трећи је активни систем хлађења.

Једноставно речено, ан РДРЕ детонира, а не сагорева своје течно гориво. Прстенасти (прстенасти) реактор унутар покреће хемијске реакције које потискују концентричне импулсе надзвучног гаса из издувне млазнице, стварајући потисак.

РДРЕ су познати по томе што производе већи потисак са мање горива од конвенционалних ракета, сагоревајући гориво потпуније на вишим температурама. Они потенцијално нуде пренос топлоте и друге предности, укључујући тежину и компактност. Ендру каже да је мотор који је Венус развила и лабораторијски тестиран у малом обиму 15% ефикаснији од упоредивих ракета, ослобађајући масу авиона за путнике и практичне ствари као што су кабина под притиском и стајни трап.

Средства која је Венус до сада прикупила омогућила су јој да дође до тачке у којој, „Доказали смо да имамо начин да постигнемо наш детонациони мотор, да постоје начини да га задржимо хладнијим“, тврди Даглби.

Лабаво је упоредио гориво које ће његов мотор користити са смешом коју користи спејс шатл, чији главни мотор сагорели течни водоник и течни кисеоник. Али за разлику од развијача хиперсоничних теретних авиона Давн Аероспаце, која је открила да ће њен ракетни мотор користити течну мешавину високотестног пероксида (ХТП) и керозина, Венус не дели састав свог течног горива, наводећи да је то „кључни део начина на који одржавамо мотор хладним .”

Компанија такође ћути о дизајну свог авионског оквира, који ће морати да лети и добро маневрише и при малим подзвучним и хиперсоничним брзинама. Дугглеби дозвољава да је то „ваверидер“, обликован да створи један ударни талас и да зароби џеп ваздуха под високим притиском испод стомака возила ради повећаног подизања.

НАСА-ин Боеинг Кс-51 је користан пример таласа, али шта год да Венера изађе (још се није сузила од пет облика кандидата) вероватно ће изгледати другачије. За почетак ће имати прозоре за путнике и конвенционални реп. Још није утврђено да ли има предње прозоре у кокпиту за пилоте.

Ендру Даглби каже да ће Венус „надајмо се да ће ускоро открити” оквир авиона, али да неће разговарати о временској линији. Тестови модела субскале су урађени на Универзитету у Аризони Аеротунел од 5 маха, где је Венера чак урадила неку валидацију „при тој брзини“.

Као и код других хиперсоничних концепта, може се очекивати да ће кретање брзином од 9 маха произвести много топлоте. Дугглеби каже да је то на 170,000 стопа предност јер тамошња танка атмосфера нуди мање топлотно трење него на нижим висинама. Топлота ће посебно утицати на нос авиона, проблем који Венус каже да ће превазићи са 3Д штампаним носом са новом шемом унутрашњег хлађења. Дугглеби га описује као „топлотну цев на предњој ивици која заправо шири топлоту. Предње ивице крила могу укључивати сличан систем.

Остатак авиона, каже он, неће користити егзотичне материјале за одвођење топлоте. Користиће „стандардни ваздухопловни материјал“ да смањи трошкове, иако Дугглеби неће прецизирати шта.

Упркос одлучном недостатку јавних информација о своја три кључа технологије, Венус Аероспаце ужива поверење својих присталица ризичног капитала. Сассие Дугглеби карактерише групу инвеститора коју је окупила Приме Моверс Лаб као „капитал стрпљења“.

Технички партнер Приме Моверс Лаб-а Лиз Стеин каже да стартап има „програм богат хардвером“, наводећи успешну ватру свог мотора доказаног концепта, тестирање у аеротунелу испод модела и сарадњу са Георгиа Тецх-ом на врхунском дизајну хлађења.

Стеин је додао да је Приме Моверс подржао Венус у представљању хиперсоничког особља у НАСА-и и поделио алате за анализу и истраживачке радове. Такође је указала на НАСА-Делоитте НАСА-САИЦ тржишне студије које описују потражњу за хиперсоничним ваздушним транспортом, за које Стеин тврди да је „сигнал тржишне потражње ту да системи за летове велике брзине раде профитабилно без помоћи владе“.

Не слажу се сви и многи указују на пример Конкорда, који је захтевао подршку више влада и никада није пао на рачун.

„Мрзитељи увек указују на Цонцорде да би одбацили комерцијалну одрживост летова великих брзина, а да не разумеју зашто је Цонцорде пропао“, каже Стеин.

Она тврди да је то било повезано са огромним потребним капиталом (18.8 милијарди долара) и оперативним периодичним трошковима. Главни међу овим последњима било је гориво које је прогутао Конкордов мотор Олимп 593 чији су накнадни сагоревачи трошили толико сока при полетању да је „више од половине полетне тежине Конкорда било гориво“.

То је заузврат захтевало неодрживе цене карата по седишту за суперсонични авион са око 100 путника. Импликација је да Венерин хиперсонични транспорт неће имати такав проблем. Међутим, пошто не знамо коју мешавину ракетног горива ће користити, а трошкови течног горива веома варирају, процена трошкова је тешко или немогуће.

Авион који је предложила Венус ће превозити мање путника и вероватно ће бити мањи од Конкорда. Са својим хибридним погоном може да троши мање нето енергије, али ће његова цена горива (и укупни оперативни трошкови) бити распоређена на само 12 седишта на сваком лету. Израчунавање рачуна за гориво за авион који није ни експериментално реализован изгледа ризично за најстрпљивијег инвеститора. Међутим, то можда није важно.

Неколико Извештаји на Венус Аероспаце сугеришу да је на путу да оствари приход у наредне две године. Вероватно би то урадио тако што би своју интелектуалну својину поделио са Министарством одбране. Као АФВЕРКС' $ КСНУМКС милиона инвестиција у емисијама Хермеус, Ваздухопловство и Министарство одбране уопште су у пени о унапређењу хиперсоничне технологије за ракете, беспилотне летелице за вишекратну употребу, сателите и авионе, као и о подстицању раста приватног сектора.

Ентузијазам Министарства одбране није за хиперсоничне комерцијалне транспорте. Уместо тога, тражи реално остварива мања возила у кратким временским оквирима. Високи званичник у одбрамбеном/владином научном и технолошком естаблишменту рекао ми је: „Ако је Министарство одбране забринуто за хиперсонично, можда ће бити концентрисано на пораз [тј. супротстављање хиперсоничном оружју]. Можда ће морати да тестирају пораз (системе), а дрон би то могао да омогући.

Као и Хермеус, Венус Аероспаце планира прво да развије дрон како би доказао своју технологију. Да ли ће било која компанија на крају доћи до хиперсоничног транспорта, вероватно није кључно за њихове пословне случајеве или за њихове инвеститоре.

Свемирски авион или биста

Процењује се да ће Буму, који је даље на свом путу од Венере, требати више од милијарду долара да би реализовао свој суперсонични транспорт.

На питање о укупним трошковима за Венеру, након дуге паузе, Сассие Дугглеби каже да је њихова процена у „опспу од милијарду долара“. Она ово упарује са упозорењем да Венера има „прилике за приход у раној фази помоћу дрона. То није свемирски авион или биста.”

„Коришћење владиног финансирања за смањење овог ризика једна је од наших кључних ствари, каже она. „Не верујемо да нам треба пуна милијарда долара финансирања ризичног капитала пре него што стигнемо тамо.

Венус каже да већ има одређена државна средства да јој помогне да стигне тамо. То може доћи из АФВЕРКС-овог уговора о трансферу технологије за мала предузећа (СТТР, фаза И-ИИ), иако то нисам могао да потврдим. Ако је тако, вероватно је донео Венери око 800,000 долара.

Почетни пут је онај за који пар каже да су га жељно прихватили након година са етаблираним компанијама. У том смислу, Сассие каже: „Хоћемо ли научити ствари и мислити да треба да се окренемо? Наравно, али то је радост света стартапа. То је радост иновације.”

Чини се као мешовита размена порука, карактеристика која се такође налази у тврдњама Венус Аероспаце да направи свемирски авион без угљеника и да лети до 2030. Они који обраћају велику пажњу схватиће да је генерално договорено да свемир почиње на 62 миље (330,000) изнад Земље . Сассие Дугглеби признаје да Венерино замишљено возило стигне само на пола пута до свемира - или до Маха који би му требао да побјегне од земљине гравитације. Зашто га онда називати свемирским авионом?

„Зовемо га свемирским авионом јер углавном стиже тамо“, нуди Ендру Даглби. „Ми нисмо возило које дише ваздух. Ми нисмо само брзи авион. Зато је боље назвати га свемирским авионом."

Када истичем да би путници који плаћају карту могли очекивати да оду у свемир свемирским авионом, Сассие одговара: „Када кажете свемирски авион, људи имају тенденцију да схвате да то није само стандардни млазњак.

Они би такође могли да схвате да је мало вероватно да ће Венерин млазњак и ракета бити без емисија угљеника (да не спомињемо инпуте за изградњу таквог транспорта). Биогорива са нижим садржајем угљеника и синтетичка авионска горива су на видику, али питање је да ли ће бити широко доступна (или конкурентна цена) до 2030. године.

Што се тиче ракете, спејс шатл је емитовао углавном водену пару из течног горива које је спалио. Не очекује се да ће Венерини авиони радити на истим стварима. А научници кажу да немамо баш добре податке о томе шта ракете са течним горивом емитују, посебно у горњим слојевима атмосфере. Какво год ракетно гориво сагорева хиперсонични Венус Аероспаце авион, такође ће бити потребно посебно руковање на аеродромима или свемирским лукама.

Ендру Даглби каже да ово није велики изазов иако се стручњаци за гориво и безбедност можда не слажу. Неко може да се сети да је Ербасов огромни А380 искључен са бројних аеродрома због уобичајених разлога као што су потреба за ојачаним материјалом за рампе/писте и различитим ваздушним мостовима за укрцавање/депланирање путника.

Морало би се такође претпоставити да би Венерином хиперсоничном авиону биле потребне писте од 10,000 стопа (Ендрју каже да имају 15 кандидатских рута/одредишта) и да би вероватно имао велику брзину коначног прилаза са импликацијама на ваздушни саобраћај. Дугглебијеви не виде никакве велике неравнине на путу.

Изненађујуће, кажу да ће Венера бити вертикално интегрисана, укључујући изградњу сопствених ракетних мотора. Уобичајени осумњичени од Унитед Лаунцх Аллианце до Нортхроп-Грумман-а до СпацеКс-а нису део њиховог плана, који ће по свему судећи производити моторе у погонима компаније у свемирској луци у Хјустону.

Неки део Венусовог особља од 40 чланова има искуство у изградњи ракета, кажу његови главни официри. Нисам питао да ли је то искуство више фокусирано на беспилотне летелице/подскале него на возило пуног опсега. Које количине ће бити потребне, друго је питање на које није одговорено. Долази до сржи пословне понуде.

Венус није дала јавне пројекције о цени својих авиона. Колико би карте могле коштати, слично је непознато. Сассие каже да компанија има интерне моделе трошкова. „Желели бисмо да је задржимо близу цене карте у првој класи. Постоји много фактора и још увек смо у раној фази како ће то заправо изгледати.”

Ти фактори укључују учесталост летова. Венусова методологија хлађења и дизајн оквира ће омогућити двочасовни обрт авиона, тврди Ендрју Дагелби. Венера циља четири лета дневно. За разлику од главних ракета спејс шатла које су морале да се сруше после сваког лета, РДРЕ у Венериним авионима ће обавити 100 планираних летова пре неопходних провера мотора и 1,000 летова пре поновне провере нивоа. „Да, ово је тежак задатак“, признаје Ендру, „али наш почетни дизајн показује изводљивост.

Изводљивост је била питање све док су озбиљни хиперсонични летови постојали од почетка 1980-их у Бритисх Аероспаце-у ХОТОЛ Конвенционално возило за полетање/слетање за вишекратну употребу за НАСА-ин инспирисан Реганом касних 1980-их Ориент Екпресс пројекат хиперсоничног авиона.

Генерални директор Венус Аероспаце-а је неколико пута назвао овај подухват „технолошком компанијом у раној фази“, што несумњиво и јесте. Његови делови могу заправо бити вреднији од целине. Зато је занимљиво да ће Венера или други потенцијални градитељи хиперсоничних транспортних средстава јавно трубити о циљу „одлетети“ за 2030.

Разлог, каже Рицхард Абоулафиа из компаније АероДинамиц Адвисори, своди се на инвестиционе доларе. „ХОТОЛ, Ориент Екпресс и други били су удаљени пет до 10 година' осамдесетих година прошлог века. Данас су хиперсонични [транспорти] удаљени пет до 1980 година. Какво изненађење."

„Урбана ваздушна мобилност привукла је милијарде долара. Да, много тога је смешно преоптерећено, али циљ [УАМ компанија] је да прикупе новац. То је први посао.”

Може ли Венус Аероспаце привући милијарду долара за коју каже да јој је потребна за изградњу хиперсоничног транспорта? „Погледајте инвестицију коју је УАМ привукао прошле године“, каже Абулафиа. „Шала је на нама. Што се тиче милијарде, упозорење на спојлер - то није довољно."

Дугглебијеви проширују метафору „Кући до вечере“ на фокус компаније Венус Аероспаце на равнотежу између посла и приватног живота, што је карактеристика која недостаје већини авио компанија, како кажу. Како се то поклапа са пројектовањем, тестирањем и изградњом пуног летећег хиперсоничног авиона до 2030. године, није јасно. Марљиво избегавање ствари које одлажу временски оквир пројекта – погрешно усмерен рад, поновни рад, прекомерне компликације – ће помоћи, тврде они.

Даље, Ендру каже да је циљ до 2030. заиста временски оквир „не раније од“. Сассие каже да је то нешто чему треба тежити, да је можда потребно додатних пет година да се „дође до производа што је брже могуће“.

„Не правимо компромисе у погледу наше изјаве о мисији као компаније“, потврђује она. Хиперсонични транспорт је „апсолутно разлог зашто смо пре две године одлучили да покренемо компанију. Тржишна прилика је невероватна.”

Када је ЛенсЦрафтерс почео са радом раних 1980-их, повезао је свој слоган са комерцијално и технолошки остваривим циљем. Како ствари стоје 2022. године, чини се да ће бити потребне посебне наочаре да се види да ли је Венус Аероспаце урадио исто.