Ar putea fi acesta primul avion cu linie nucleara?

(Credit de imagine:

Oscar Vinals

)

Un avion de zbor supersonic care zboara la viteza sunetului de trei ori – si ruleaza pe fuziune nucleara. Stephen Dowling investigheaza provocarile de a face ca avioanele sa functioneze cu energie atomica.

Eu

Ar putea sa te duca din Londra Heathrow si sa te faca sa pasesti pe podul aerian de pe aeroportul John F Kennedy din New York doar trei ore mai tarziu. Te-ar lua intr-un confort mic – luxos deci, daca esti in clasa intai – la viteze care se apropie de 3.380 km / h, Oceanul Atlantic alergand sub picioarele tale.

Flash Falcon, aratand ca o nava spatiala a francizei de jocuri video Halo, este un cui futurist pentru a umple gaura lasata de retragerea Supersonic Concorde in 2003. Totusi, nu au fost construite prototipuri – designul pana acum traieste doar in imaginatie a designerului spaniol Oscar Vinals, care a proiectat, de asemenea, un avion gigant „in forma de balena”, BBC Future, profilat in 2014.

Avionul gigant ar transporta pana la 250 de pasageri la viteza sunetului de trei ori (credit: Oscar Vinals)

Flash Falcon, conceptul imaginii lui Vinals, ar transporta 250 de pasageri la Mach 3, intr-un cadru cu mai mult de 130 de metri (39 metri) mai lung decat un Concorde si cu o anvergura a aripilor de doua ori mai mare. Motoarele sale ar putea chiar sa se incline pana la 20 de grade pentru a ajuta avionul sa decoleze si sa aterizeze ca un elicopter.

In centrul Flash Falcon se afla ceva si mai revolutionar; Avionul Vinals este proiectat sa zboare cu energie nucleara, cu un reactor de fuziune care pompeaza energie catre cele sase motoare electrice ale sale.

„Cred ca fuziunea nucleara ar putea fi cea mai buna sursa viitoare pentru a obtine cantitati mari de energie electrica”, spune Vinals pentru BBC Future. „In acelasi timp, este„ verde ”fara a crea deseuri periculoase.

Soimul Flash ar putea sa decoleze si sa aterizeze ca un elicopter datorita motoarelor sale mobile (Credit: Oscar Vinals)

„Astazi avem o idee foarte clara despre cum functioneaza fuziunea nucleara; exista multe proiecte care lucreaza la el, cum ar fi Tokamak, Iter si Stellarator. Sunt foarte optimist ca in urmatorii cinci pana la sapte ani vom avea primul reactor de fuziune stabil si productiv ”, spune Vinals.

Fie ca cheia mult asteptata a energiei ieftine si abundente ajunge destul de repede, conceptul Vinals reinvie un vis care i-a preocupat pe proiectantii de aeronave inca din anii 1950 – cum sa incorporeze un reactor nuclear intr-o aeronava.

Fortele aeriene americane au analizat transformarea bombardierelor B-36 cu o centrala nucleara (Credit: Getty Images)

Inventia reactoarelor de fisiune nucleara a adus promisiunea energiei ieftine nu doar acasa, ci si navelor; in anii 1950 au intrat in serviciu primele reactoare suficient de mici pentru a fi utilizate pe o nava. In doar cativa ani, se micsorasera suficient incat sa poata fi folositi pentru a alimenta un submarin.

Anii 1950 au fost una dintre epocile de aur ale proiectarii avioanelor, cu salturi gigantice de tehnologie, care au alimentat atat piata aeriana emergenta intr-o lume postbelica, cat si Razboiul Rece. Pe masura ce tensiunile dintre SUA si Uniunea Sovietica au crescut, SUA au cautat o modalitate de a mentine bombardierele nucleare cu raza lunga de actiune in aer cat mai mult timp posibil, facandu-i mult mai putin vulnerabili la un atac asupra aerodromurilor lor.

Reactoarele nucleare ar putea ramane teoretic in aer luni la rand – atata timp cat aveti un avion suficient de mare pentru a avea un echipaj care ar putea zbura si dormi in schimburi.

Dar, spune Simon Weeks de la Aerospace Technology Institute, exista cateva probleme majore care vin cu punerea unui reactor de fisiune pe un avion. Nu numai ca ai avea nevoie de un „sistem cu bucla inchisa” – un reactor care reutilizeaza combustibilul uzat – dar ar avea nevoie si de cantitati mari de ecranare grea. „Fisiunea nucleara produce o multime de neutroni si poate fi foarte daunatoare”, spune Weeks.

Singurul NB-36H a zburat zeci de misiuni – dar reactorul nu a fost niciodata folosit pentru a alimenta aeronava in zbor (Credit: Departamentul Apararii SUA)

Singura aeronava cu propulsie nucleara care a zburat in vest a fost un bombardier Convair B-36 puternic modificat la inceputul anilor 1950. Avionul deja gargantuan a fost in continuare cantarit cu 11 tone de ecranare pentru a mentine radiatiile la distanta. Desi NB-36H a zburat de 47 de ori, reactorul de la bord a fost testat doar in aer si niciodata nu a fost folosit de fapt pentru alimentarea aeronavei.

Efectele potential catastrofale ale prabusirii unei avioane cu fisiune nucleara au restrans dezvoltarea in continuare. Si in timp ce echipajele militare ar fi putut respecta ordinele si ar fi pilotat un avion cu propulsie nucleara, ideea ca pasagerii sa mearga de buna voie la bordul unui avion cu un reactor nuclear la doar cativa metri distanta pare putin probabila. Avionul cu propulsie nucleara a ramas in impresiile artistilor despre cum ar putea arata calatoriile aeriene peste 50 sau 100 de ani.

Cu toate acestea, nu fisiunea nucleara va alimenta conceptul lui Vinals. „Este obisnuit ca oamenii sa auda cuvintele„ energie nucleara ”si sa creada ca este periculos, dar in cazul fuziunii nucleare nu este adevarat.” In loc sa creeze o reactie in lant precum fisiunea nucleara, fuziunea – fuzionarea a doi sau mai multi atomi intr-unul mai mare – creeaza mai multa energie, dar nu creeaza deseuri poluante.

Energia necesara pentru a alimenta un avion atat de mare ar fi imensa (Credit: Oscar Vinals)

Vinals nu este descurajat de faptul ca fuziunea nucleara ramane la distanta din punct de vedere tehnologic. Concepte precum Flash Falcon nu trebuie sa fie cantarite cu limitarile tehnologiei pe care o avem astazi; o parte din rolul lor este sa-si imagineze cum ar putea arata designurile folosind tehnologii pe care nu le-am insusit inca.

Cu toate acestea, Fusion este inca departe. „Fuziunea nucleara este intotdeauna la 50 de ani distanta”, spune Weeks.

Reactoarele sunt inca in stadiul experimental; de exemplu, proiectul Iter in curs de construire in Franta este inca la aproximativ 10 ani distanta de a fi activat.

Chiar daca astfel de reactoare se dovedesc a fi practice si pot genera energia ieftina si curata promisa, acesta este doar inceputul puzzle-ului.

„Provocarea este aceea de a o face foarte mica si foarte usoara”, spune Weeks.

„Intre anii 1940 si 1980, am vazut o dezvoltare considerabila a tehnologiei fisiunii nucleare, care a fost relativ rapid. Lucram la fuziune din anii 1950 si nu am construit inca un reactor practic, functional. Mai sunt 20 sau 30 de ani distanta. ”

SUA XB-70 a fost un alt bombardier american luat in considerare pentru experimentele nucleare (credit: Getty Images)

Realizarea unui reactor portabil de fuziune nucleara care genereaza suficienta energie pentru a alimenta o aeronava – o aeronava supersonica, in cazul designului Vinals – este o provocare mult mai mare decat construirea unui avion de linie care ar putea calatori cu viteza de trei ori mai mare decat a sunetului, spune Weeks.

Orice combustibil alternativ are pantofi mari de umplut – kerosenul, combustibilul utilizat la motoarele cu reactie, este un combustibil incredibil de versatil. „Este un mediu incredibil de bun pentru a crea energie. Este dens din punct de vedere energetic, este usor de manevrat si functioneaza bine pe o gama intreaga de temperaturi ”, spune Weeks.

„Si poate fi folosit si pentru alte lucruri, nu doar pentru combustibil. Poate fi folosit ca agent de racire, ca lubrifiant si chiar ca fluid hidraulic. ” Schimbarile climatice pot fi un motiv apasator pentru a gasi combustibili alternativi pentru aeronave, dar cantitatea incredibila de energie necesara pentru a zbura o aeronava la viteze atat de mari. Tipul de baterii utilizate pe avioane, cum ar fi Solar Impulse, poate genera doar 1/20 din energie dintr-o greutate echivalenta de kerosen.

S-ar putea sa treaca multe, multe decenii inainte ca un avion ca Flash Falcon sa zboare (Credit: Oscar Vinals)

Avioanele cu fuziune nucleara ar putea fi prea dificil de oprit in secolul urmator. Mult mai probabil, spune Weeks, vor fi forme de putere hibrida; de exemplu, elice care ajuta la generarea de energie pentru a fi stocata la bord si folosita pentru a ajuta avionul sa decoleze.

Flash Falcon este un design prea ambitios pentru a zbura cu tehnologia actuala. Dar istoria aviatiei este plina de realizari odata considerate imposibile. Fuziunea nucleara ar putea, intr-o buna zi, sa li se alature.

Mai multe dintre imaginile lui Oscar Vinales despre Flash Falcon pot fi vazute aici.

Alaturati-va peste 600.000 de fani viitori, placandu-ne pe Facebook sau urmariti-ne pe Twitter , Google+ , LinkedIn si Instagram .

Daca ti-a placut aceasta poveste,  inscrie-te la buletinul informativ saptamanal bbc.com , numit „Daca ai citit doar 6 lucruri in aceasta saptamana ”. O selectie selectata de povesti de la BBC Future, Earth, Culture, Capital, Travel si Auto, livrate in casuta de e-mail in fiecare vineri.

ARTICOLE SIMILAREDE LA ACELAȘI AUTOR