Стартап компанија за хиперсоничен транспорт во Хјустон ветува патнички летови од Лос Анџелес до Токио за еден час

Ако сте наоколу доволно долго, можеби се сеќавате на продавачот на мало на очила LensCrafters привлечен рекламен слоган, „Очила за околу час!“ Стартап со седиште во Хјустон, Воздухопловна Венера ветува дека ќе ве превезе од Лос Анџелес до Токио во истиот распон со вселенски авион почнувајќи од 2030 година. Тоа е ветување кое е тешко да се види.

Компанијата не објави слики од дизајнот на својот патнички авион со 12 патници. Од друга страна, штотуку издаде издание во кое се рекламираат средствата од Серија А од 20 милиони долари што ги собра во врска со Лабораторија Prime Movers, фирма за ризичен капитал во Вајоминг која се опишува себеси како инвестирање во „пробивни научни стартапи“.

Venus Aerospace сега собра вкупно 33 милиони долари. Во текот на своето постоење повеќе од една година, стартапот порасна на 40 вработени и работи од хангар на вселенското пристаниште во Хјустон (аеродром Елингтон). На порака храбро изјавува дека „Venus Aerospace гради вселенски авион со нулта емисија на јаглерод кој ќе овозможи едночасовно глобално патување“.

Сепак, хиперсоничниот транспорт на Венера нема да биде без емисија на јаглерод. Ниту пак ќе биде вселенски авион. Венера се придружува на новонастанатата листа на надежи за хиперсоничен транспорт, вклучително и со седиште во Атланта Хермеј и штотуку објавениот со седиште во Пекинг Вселенски превоз, Која вели ќе лета патници од Шанги до Њујорк за само два часа.

Сите тројца тврдат дека ќе летаат со целосни авиони со брзина од 5 мах плус (каде што започнува хиперсоничната брзина) до 2030 г. бум.

Венера ја префрли фразата „Дома до вечера“ за да го опише теоретското повратно патување од Лос Анџелес до Токио во работен ден од страна на паметен директор кој сака да јаде со семејството. Хермеус незадоволно го издава предизвикот „Тркај се таму“.

Визијата и возбудата имаат одредена сличност со сцената на Urban Air Mobility на мала надморска височина, но метафорично високо лета и нејзиниот сè уште нереализиран (но секогаш зад аголот) пазар.

Кон која дестинација реално се упатуваат Venus Aerospace и нејзините потенцијални конкуренти е вредно прашање.

Хиперсоничен хибрид

Може да се спореди предложениот авион на Венера со хибриден автомобил. Како и моторот со паралелно согорување и електричните погонски склопови вообичаени кај таквите возила, хиперсоничниот дизајн на компанијата ќе се потпира на два погонски системи - конвенционален млазен мотор и ракета.

Тоа е стратегија што значително се разликува од турбинскиот комбиниран циклус (TBCC) кој дише воздух на Хермеус. пристап на моторот или она што изгледа како главна ракетна комбинација на цврсти ракетни засилувачи и течно гориво на Space Transportation.

Теоретскиот оперативен концепт на Венера е она што го води изборот, според коосновачите на компанијата и сопружници Сара и Ендрју Даглби. И двајцата се ветерани од воздухопловството со ангажмани во Virgin Orbit и Virgin Galactic. И двајцата имаат инженерско потекло (Ендрју е поранешен професор по машински инженеринг во Вирџинија Техника и Тексас А&М и резервен инженерски офицер на морнарицата), при што Сара (или Саси како што е позната) служи како извршен директор, а Ендрју како CTO.

Авионот што Венера вели дека ќе го изгради е наменет во голема мера да се приклучи на постојната инфраструктура за воздушен транспорт. Тие велат дека ќе може да полета од стандардната писта во LAX и да се искачи на номинална конвенционална височина на крстарење (35,000 стапки или околу) со помош на својот млазен мотор. Потоа млазот се исклучува и неговиот влез/издув се затвора. Како што се случува, ракетниот мотор на течно гориво пука.

Ракетата го забрзува леталото до 9 мах (околу 6,850 милји на час) со приближно 0.5 g забрзување (малку повеќе од авион при полетување, според Ендру) додека се искачува на врвна височина од 170,000 стапки. На авионот му требаат околу 10 минути за да достигне 9 маха, брзина што ја задржува уште пет минути.

Ракетата потоа излегува и авионот станува хиперсоничен едрилица, спуштајќи се без напојување кон својата дестинација 45 минути, забавувајќи се на околу 0.1 g. Откако ќе се вратиме на близу 35,000 стапки, млазниот мотор се рестартира и авионот се приклучува на обичните патнички авиони во редот за контрола на летање за вектори до слетување во Нарита (Токио).

Звучи потенцијално изводливо во одреден момент во иднината, но недостатокот на специфичност за деталите и бизнис планот е очигледен.

Невозможно до тешко

Ендрју Даглеби вели дека во кратката историја на Venus Aerospace, „Отидовме од невозможното кон тешкото, но има уште многу тешки работи“.

Тимот на Венера вели дека направиле три клучни достигнувања кои го преместиле проектот од доменот на невозможното. Првиот е патентиран ротирачки ракетен мотор со детонација (RDRE). Вториот е обликот на авионот. Третиот е активен систем за ладење.

Во едноставни термини, ан RDRE го детонира наместо да го согорува својот течен погон. Реактор во облик на прстен (прстенест) внатре предизвикува хемиски реакции кои ги туркаат концентричните импулси на суперсоничен гас надвор од издувната млазница, генерирајќи потисок.

RDRE се познати по тоа што произведуваат поголем потисок со помалку гориво од конвенционалните ракети, согорувајќи го горивото поцелосно при повисоки температури. Тие потенцијално нудат пренос на топлина и други предности, вклучувајќи тежина и компактност. Ендрју вели дека моторот што Венера го развил и лабораториски тестиран во мал обем е 15% поекономичен за гориво од споредливите ракети, ослободувајќи ја масата на авионот за патниците и практични работи како кабина под притисок и опрема за слетување.

Финансирањето што Венера го собра досега и овозможи да дојде до точка каде што: „Докажавме дека имаме начин да го постигнеме нашиот мотор за детонација, дека има начини да го одржиме поладно“, тврди Даглби.

Тој лабаво го спореди горивото што ќе го користи неговиот мотор со мешавината што ја користи Спејс шатлот, чиј главен мотор изгоре течен водород и течен кислород. Но, за разлика од развивачот на хиперсонични товарни авиони Воздухопловна зора, која откри дека нејзиниот ракетен мотор ќе користи течна мешавина од високо-тестиран пероксид (HTP) и керозин, Венера не го споделува составот на своето течно гориво, наведувајќи дека тоа е „клучен дел од тоа како го одржуваме моторот ладен .“

Компанијата, исто така, молчи за дизајнот на својата воздушна рамка, која ќе мора добро да лета и да маневрира и при бавна субсонична и хиперсонична брзина. Даглби дозволува тоа да е „колебливец“, обликуван да создаде единствен ударен бран и да зароби џеб со воздух под висок притисок под стомакот на возилото за зголемено подигање.

Боингот Х-51 на НАСА е корисен пример, но што и да излезе Венера (допрва треба да се намали од пет форми на кандидати) веројатно ќе изгледа поинаку. За почеток ќе има патнички прозорци и конвенционална опашка. Дали има предни прозорци на пилотската кабина за пилоти сè уште не е утврдено.

Ендрју Даглби вели дека Венера „се надеваме дека ќе ја открие“ авионската рамка наскоро, но нема да разговара за временската рамка. На Универзитетот во Аризона се направени тестови за модел на подскала Тунел за ветер од 5 мах, каде што Венера дури направила одредена валидација „со таа брзина“.

Како и кај другите хиперсонични концепти, движењето со брзина од 9 Мах може да се очекува да генерира многу топлина. Даглби вели дека тоа на 170,000 стапки е предност бидејќи тенката атмосфера таму нуди помалку топлинско триење отколку на пониски височини. Топлината особено ќе влијае на носот на авионот, проблем што Венера вели дека ќе го надмине со 3Д-печатен нос со нова шема за внатрешно ладење. Даглби го опишува како „топлинска цевка на предниот раб што всушност ја шири топлината надвор“. Предните рабови на крилата може да вклучуваат сличен систем.

Остатокот од авионот, вели тој, нема да користи егзотични материјали за да ја исфрли топлината. Ќе користи „стандарден материјал за воздухопловство“ за да ги намали трошоците, иако Даглби нема да прецизира што.

И покрај одлучниот недостаток на информации од јавен карактер за трите технолошки клучеви, Venus Aerospace ја ужива довербата на своите поддржувачи на ризичен капитал. Саси Даглби ја карактеризира групата инвеститори составена од Prime Movers Lab како „капитал на пациентот“.

Техничкиот партнер на Prime Movers Lab, Лиз Стајн, вели дека стартапот има „програма богата со хардвер“, наведувајќи го успешниот жежок оган на неговиот доказ за концепт на моторот, тестирањето на тунелот за ветер на моделот со помали размери и соработката со Georgia Tech за водечкиот дизајн за ладење.

Стајн додаде дека Prime Movers ја поддржа Венера со воведување во персоналот за хиперсоника во НАСА и сподели алатки за анализа и истражувачки трудови. Таа исто така посочи на НАСА-Делоит НАСА-САИК пазарни студии кои ја опишуваат побарувачката за хиперсоничен воздушен транспорт, за кој Штајн тврди дека „сигналот за побарувачка на пазарот е таму за системите за брзи летови да работат профитабилно без владина помош“.

Не се согласуваат сите и многумина го посочуваат примерот на Конкорд, за кој беше потребна поддршка од повеќе влади и никогаш не се скрши.

„Мразите секогаш укажуваат на Конкорд за да ја отфрлат комерцијалната исплатливост на летот со голема брзина, без да разберат зошто Конкорд не успеа“, вели Стајн.

Таа тврди дека тоа е поврзано со огромниот авансен капитал (18.8 милијарди долари) и оперативните повторливи трошоци. Главен меѓу вторите беше горивото голтано од моторот Олимп 593 на Конкорд, чии постгории користеа толку многу сок при полетувањето што „повеќе од половина од тежината на полетувањето на Конкорд беше гориво“.

Тоа, пак, бараше неодржливи цени на билетите по седиште за суперсоничниот патнички авион со околу 100 патници. Импликацијата е дека хиперсоничниот транспорт на Венера нема да има таков проблем. Меѓутоа, бидејќи не знаеме каква смеса за ракетно гориво ќе користи и трошоците за течно гориво многу варираат, проценката на цената е тешко до невозможна.

Предложениот авион на Венера ќе превезува помалку патници и веројатно ќе биде помал од Конкорд. Со својот хибриден погон може да троши помалку нето енергија, но трошоците за гориво (и севкупните оперативни трошоци) ќе бидат распоредени на само 12 седишта на секој лет. Пресметувањето на сметка за гориво за авион што не е ни експериментално реализирано изгледа ризична вежба за најтрпеливиот инвеститор. Сепак, тоа можеби нема да биде важно.

Неколку извештаи на Venus Aerospace сугерираат дека е на пат да постигне генерирање приходи во следните две години. Веројатно ќе го стори тоа со споделување на својата интелектуална сопственост со Министерството за одбрана. Како AFWERX' Инвестиција 60 милиони долари во емисиите на Хермеус, Воздухопловните сили и Министерството за одбрана генерално се во пена за унапредување на хиперсонична технологија за ракети, беспилотни летала за повеќекратна употреба, сателити и авиони, како и за поттикнување на растот на приватниот сектор.

Ентузијазмот на DoD не е за хиперсоничен комерцијален транспорт. Наместо тоа, бара реално остварливи помали возила на кратки временски рокови. Висок функционер во одбранбениот/владиниот научно-технолошки естаблишмент ми рече: „Ако Министерството за одбрана е загрижено за хиперсоничното, тие би можеле да бидат концентрирани на поразот [т.е. спротивставување на хиперсоничното оружје]. Можеби ќе треба да тестираат пораз [системи] и дрон може да го овозможи тоа“.

Како Хермеус, така и Venus Aerospace планира да развие дрон прво за да ја докаже својата технологија. Дали некоја од компаниите на крајот ќе стигне до хиперсоничен транспорт, веројатно не е централно за нивните деловни случаи или за нивните инвеститори.

Вселенски авион или биста

Се проценува дека на Бум, кој е подалеку по нејзиниот пат од Венера, ќе му требаат повеќе од милијарда долари за да го реализира својот суперсоничен транспорт.

Кога беше прашана за вкупните трошоци за Венера, по долга пауза, Саси Даглби вели дека нивната проценка е во „опсег од милијарди долари“. Таа го спојува ова со предупредувањето дека Венера има „можности за приход во раната фаза со дронот. Тоа не е вселенски авион или биста“.

„Користењето на владиното финансирање за да се помогне да се намали овој ризик е една од нашите клучни работи, вели таа. „Не веруваме дека ни требаат целосна милијарда долари финансирање ризичен капитал пред да стигнеме таму“.

Венера вели дека веќе има одредено владино финансирање за да и помогне да стигне таму. Тоа може да дојде од договор за AFWERX Small Business Transfer Technology (STTR, фаза I-II), иако не можев да го потврдам ова. Ако е така, веројатно и донела на Венера околу 800,000 долари.

Патот за стартување е оној за кој парот велат дека со нетрпение го прифатиле по години со воспоставени компании. Во таа насока, Саси вели: „Дали ќе научиме работи и ќе мислиме дека треба да се свртиме? Секако, но тоа е радоста на светот на стартапите. Тоа е радоста на иновациите“.

Изгледа како измешани пораки, карактеристика што ја има и во Venus Aerospace, која тврди дека ќе изгради вселенски авион без јаглерод и ќе лета до 2030 година. Оние што обрнуваат големо внимание ќе сфатат дека генерално е договорено вселената да започне на 62 милји (330,000) над Земјата . Саси Даглби признава дека замисленото возило на Венера стигнува само на половина пат до вселената - или до Махата што ќе и треба за да избега од гравитацијата на Земјата. Зошто тогаш да го наречете вселенски авион?

„Го нарекуваме вселенски авион затоа што најчесто стигнува до таму“, нуди Ендрју Даглби. „Ние не сме возило што дише воздух. Ние не сме само брз авион. Затоа е подобро да го наречеме вселенски авион“.

Кога истакнувам дека патниците кои плаќаат билет може да очекуваат да одат во вселената со вселенски авион, Саси одговара: „Кога велите вселенски авион, луѓето имаат тенденција да разберат дека тоа не е само стандарден авион“.

Тие, исто така, би можеле да разберат дека млазот и ракетата на Венера веројатно нема да бидат без емисии на јаглерод (да не ги спомнуваме придонесите за изградба на таков транспорт). Биогоривата со помала количина на јаглерод и синтетичките горива за авијација се на хоризонтот, но дали тие ќе бидат широко достапни (или ценовно конкурентни) до 2030 година е прашање.

Што се однесува до ракетата, Спејс шатлот емитуваше главно водена пареа од течното гориво што го согоруваше. Авионот на Венера не се очекува да работи на истите работи. А научниците велат дека немаме многу добри податоци за што емитираат ракети со течно гориво, особено во горниот дел на атмосферата. Без оглед на ракетното гориво што го согорува хиперсоничниот авион на Venus Aerospace, исто така ќе му треба посебно ракување на аеродромите или вселенските пристаништа.

Ендрју Даглби вели дека ова не е голем предизвик иако експертите за горивата и безбедноста можеби не се согласуваат. Некој може да се сети дека огромниот А380 на Ербас беше исклучен од голем број аеродроми поради вообичаени размислувања како потребата за зајакнат материјал за рампата/пистата и различни воздушни мостови за вградување/депланирање на патниците.

Исто така, треба да се погоди дека на хиперсоничниот патнички авион на Венера ќе му требаат писти долги 10,000 стапки (Ендру вели дека имаат 15 кандидатски рути/дестинации) и веројатно ќе има голема брзина на конечниот пристап со импликации во воздушниот сообраќај. Семејството Даглби не гледа никакви големи нерамнини на патот таму.

Изненадувачки, тие велат дека Венера ќе биде вертикално интегрирана, вклучувајќи и изградба на сопствени ракетни мотори. Вообичаените осомничени од United Launch Alliance до Northrop-Grumman до SpaceX не се дел од нивниот план, кој очигледно ќе ги види моторите произведени во капацитетите на компанијата во Хјустон Spaceport.

Некои од 40-члениот персонал на Венера имаат искуство со изградба на ракети, велат нејзините главни офицери. Дали тоа искуство е повеќе фокусирано на беспилотни летала/возила отколку на целосни возила, не прашав. Кои томови ќе бидат потребни е друго прашање што остана неодговорено. Влегува во срцето на деловниот предлог.

Венера не даде јавни проекции за цената на нејзиниот авион. Колку би можеле да чинат билетите е слично непознато. Саси вели дека компанијата има модели на внатрешни трошоци. „Би сакале да го задржиме блиску до прва класа цената на билетот. Има многу фактори и сè уште сме во раните фази за тоа како всушност ќе изгледа“.

Тие фактори вклучуваат фреквенција на летот. Методологијата за ладење на Венера и дизајнот на авионската рамка ќе овозможат двочасовен пресврт на авионот, тврди Ендрју Дагелби. Венера цели четири летови дневно. За разлика од главните ракети на Спејс шатлот кои мораа да се рушат по секој лет, RDRE во авионите на Венера ќе изведат 100 закажани летови пред неопходните проверки на моторот и 1,000 летови пред проверка на нивото на обнова. „Да, ова е висока цел“, признава Ендру, „но нашиот првичен дизајн покажува изводливост.

Изводливоста беше прашање сè додека имаше сериозни напори за хиперсонични летови од раните 1980-ти на Британската аерокосмичка ХОТОЛ еднократно конвенционално возило за полетување/слетување во доцните 1980-ти на НАСА инспирирано од Реган Orient Express проект за хиперсоничен авион.

Извршниот директор на Venus Aerospace неколку пати го нарече овој потфат како „технолошка компанија во рана фаза“, што несомнено е. Неговите делови всушност можеби вредат повеќе од целината. Затоа е љубопитно Венера или други потенцијални хиперсонични транспортери јавно да трубат за целта „ќе лета“ од 2030 година.

Причината, вели Ричард Абулафија од AeroDynamic Advisory, се сведува на инвестициските долари. „ХОТОЛ, Ориент Експрес и други беа на пет до 10 години“ во 1980-тите. Денес хиперсоничниот [транспорт] е од пет до 10 години. Какво изненадување“.

„Urban Air Mobility привлече милијарди долари. Да. Тоа е првата работа“.

Може ли Venus Aerospace да привлече милијарда долари за кои вели дека и се потребни за да изгради хиперсоничен транспорт? „Погледнете ја инвестицијата што UAM ја привлече минатата година“, вели Абулафија. „Шегата е на нас. Што се однесува до милијарда, предупредување за спојлер - не е доволно“.

Даглеби ја проширува метафората „Дома до вечера“ на фокусот на Venus Aerospace на рамнотежата помеѓу работата и животот, карактеристика што им недостига на повеќето воздушни компании како што велат. Како тоа се совпаѓа со дизајнирање, тестирање и изградба на целосен летечки хиперсоничен авион до 2030 година не е јасно. Упорното избегнување на работите што го одложуваат временската рамка на проектот - погрешно насочена работа, повторното работење, прекумерната компликација - ќе помогне, тврдат тие.

Притиснат понатаму, Ендрју вели дека целта за 2030 година е навистина временска рамка „не порано од“. Саси вели дека тоа е нешто кон што треба да се стремиме, дека можеби се потребни дополнителни пет години за да „дојдете до производ што е можно побрзо“.

„Ние не ја компромитираме нашата изјава за мисијата како компанија“, потврдува таа. Хиперсоничниот транспорт е „апсолутно причината поради која решивме да ја основаме компанијата пред две години. Можноста на пазарот е неверојатна“.

Кога LensCrafters започна во раните 1980-ти, го поврза својот ознака со комерцијално и технолошки остварлива цел. Како што стојат работите во 2022 година, се чини дека ќе бидат потребни некои специјални очила за да се види дали Венус Аероспејс го направи истото.