Een hypersonische snelheid – vijf keer zo snel als het geluid door de lucht – wordt ook wel Mach 5 genoemd. Inmiddels kunnen de NASA ruimtevoertuigen de X-15A en de X-43A hypersonisch vliegen, maar wat als ‘normale’ vliegtuigen dat ook zouden kunnen?
Tot dusver werd er veel gespeculeerd over de mogelijkheden voor het bereiken van een hypersonische snelheid. Het enige grote obstakel is echter vaak onoverkomelijk: hitte. Als je op snelheden boven Mach 5 uitkomt, bereik je al snel temperaturen tussen de 1980 en 2980 graden celsius. Door de hitte wordt de metalen coating van een vliegtuig laagje voor laagje van het toestel afgestript. Niet precies de bedoeling als je ‘even snel’ op vakantie wil naar New York in je passagiersvliegtuig.
Een nieuw soort coating
Een team van Britse en Canadese onderzoekers heeft wellicht een oplossing gevonden. Zij ontwikkelden een keramische coating met een basis van de stof carbide. Carbides zijn zeer sterke en harde metaalsoorten die pas bij temperaturen hoger dan 2200 graden verhit raken. De coating van de onderzoekers is twaalf keer zo effectief als huidige keramische coatings. Hierdoor komen ze steeds meer in de buurt van een realiseerbare hypersonische vliegtuig.
De onderzoekers ontwikkelden de stof door een nieuwe techniek te gebruiken genaamd ‘reactive melt infiltration’. Hierbij krijgt de coating een unieke structuur en is het bestand tegen roestvorming. Een tweede optie is de stof zirconium carbide, welke zeer goed bestand is tegen hitte maar in gebruik risico loopt op kwaliteitsvermindering. Voor de coating écht in gebruikt komt, moet er nog veel onderzoek verricht worden. Hypersonische toestellen vormen een toekomstige ideaal en zijn nog verre van realiseerbaar, mede door de afstanden die ze moeten vliegen. De nieuwe coating vormt echter een realistische optie voor de supersnelle vliegtuigen, en dat zonder de veiligheid van passagiers te riskeren.
Even naar New York
Met een hypersonisch toestel zou je naar de andere kant van de aardbol kunnen vliegen in een paar uur, en binnen een uur van Amsterdam naar New York. Er wordt al veel getest met hypersonische voertuigen, zo vroeg de Europese vliegtuigbouwer Airbus in 2015 patent aan op een hypersonisch vliegtuig. Helaas blijft het passagiersvliegtuig slechts een ontwerp en is het nog verre van realiseerbaar.
In de ruimtevaart worden wel al regelmatig tests uitgevoerd met hypersonische toestellen. De meest succesvolle testvlucht was die van NASA’s X-15A welke 360 seconden lang kon vliegen met een snelheid van Mach 5.1. Het ruimtevoertuig kwam echter tot een crashlanding in de oceaan. Helaas komen 360 seconden nog lang niet in de buurt van een daadwerkelijke passagiersvlucht. Nog even wachten dus.