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Am vergangenen 1. Mai 2013, erfolgte der letzte und bis anhin längste Flug des Demonstrationsfluggeräts X-51A Waverider.
Das Triebwerk der X-51A war bei diesem Flugversuch während sechs Minuten aktiv, wobei das Fluggerät ca. 260 Seemeilen angetrieben zurücklegte. Die Ingenieure des Air Force Research Laboratory durften damit eine erste Bilanz über das Projekt und die Leistungen des Waveriders ziehen. Obwohl der Waverider während keinem der insgesamt vier Flugversuche die geplante Geschwindigkeit von Mach 6+ erreichte, konnten dennoch wichtige Erkenntnisse in Form von umfangreichen Telemetriedaten für die Weiterentwicklung der Scramjet-Technologie gewonnen werden.
Bei der X-51A handelt es sich um ein unbemanntes Demonstrationsflugzeug, welches mit einem Staustrahltriebwerk (einem sog. supersonic-combustion ramjet – kurz SCRAMJET genannt) ausgerüstet ist. Die X-51A wurde im Air Force Research Laboratory der Luftfahrtunternehmen Boeing, Pratt & Whitney und Rocketdyne sowie der DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency ist eine Behörde des Verteidigungsministeriums der Vereinigten Staaten, welche Forschungs-Projekte für die Streitkräfte der Vereinigten Staaten durchführt, u. a. auch Weltraumprojekte) entwickelt. Die vier gebauten Exemplare der X-51A wurden für einen einmaligen Gebrauch gebaut. Jedes der vier Fluggeräte flog deshalb nur einmal, bevor sie in den Pazifik stürzten.
Die SCRAMJET-Technologie ist das Kernstück der Entwicklung sogenannter Hyperschallfluggeräte. Potentielle militärische Anwendungen werden bei Hyperschall-flugzeugen und Raketen für die Bekämpfung von sogenannten “time sensitive targets” (d.h. zeitkritischer Ziele) gesehen. Daneben werden in den USA auch Konzepte zur Entwicklung eines relativ billigen Raumtransporters mit SCRAMJETs entwickelt. Die Entwicklung der X-51A begann im Jahr 2004. Die Bodentests wurden sodann 2006 und 2007 erfolgreich durchgeführt.
Der SCRAMJET der X-51A verwendet einen schwer entflammbaren Flugzeugtreibstoff des Typs JP-7, für dessen Zündung Ethylen verwendet wird. Dieser Treibstoff wurde seinerzeit für die Lockheed SR-71 entwickelt. Frühere Staustrahltriebwerke wurden mit Wasserstoff angetrieben, was deren Handhabung relativ gefährlich machte. Zudem benötigt der Wasserstofftank einen grossen Teil des verfügbaren Platzes, was sich auf das Design der Fluggeräte einschränkend auswirkt.
Die X-51A ist ausserdem als Wellenreiter ausgelegt, was durch das Ausnützen des Kompressionsauftriebs erreicht wird.
Bei den Flugversuchen wurde die X-51A an einem Flügelpylon einer Boeing B-52H auf eine Höhe von ungefähr 15 km gebracht und bei etwa Mach 0,8 abgeworfen. Zwei begleitende P-3 Orion waren jeweils für die Erfassung der Telemetriedaten zuständig, während Bodenstationen über Radar die Bahnverfolgung übernahmen. Beschleunigt wurde das Fluggerät vom Booster einer taktischen Feststoffrakete. Bei einer Geschwindigkeit zwischen Mach 4,5 und Mach 4,7 wurden der Booster und eine Zwischenstufe in einer Höhe von 20 km abgetrennt. Während beim ersten Testflug noch knapp Mach 5 erreicht werden konnte, gelang es beim vierten und letzten Testflug am 1. Mai 2013 schliesslich eine Höchstgeschwindigkeit von Mach 5,1 zu erreichen. Das Ziel der weiteren Forschung wird es sein, dass in Zukunft zum Zünden die Geschwindigkeit ausreicht, die ein gewöhnliches Strahltriebwerk erreicht.