ENGINEERINGNET.BE - Destinus, opgericht op 16 maart 2021 door Mikhail Kokorich (46), heeft voet aan de grond in Zwitserland maar ook in Duitsland (München), Spanje (Madrid) en Frankrijk (Toulouse en Parijs).
Al heel snel vroeg het een eerste patent aan voor een actief koelingssysteem dat de hitte van romp, motoren en vleugels afvoert met de waterstof die het hypersonische toestel ook als brandstof zal gebruiken.
Hyperplane
Een ‘hyperplane’ is iets tussen een vliegtuig en een raket in. Horizontaal opstijgen om in de stratosfeer (15 km hoog) hypersonisch te versnellen om de mesosfeer (50 km hoog) te bereiken en vandaar verder te glijden om uiteindelijk weer horizontaal te landen op de bestemming. De vooropgestelde mijlpalen van Destinus staan ons werkelijk op de neus. De eerste commerciële intercontinentale vluchten met een lading van 1 ton zouden al gepland staan voor 2025.
Tegen 2029 wil het ladingen van 100 ton en wereldomspannende vluchten maken. De focus lijkt hier in eerste instantie vrachtvervoer te zijn. Maar de ambities zijn nog forser. Een eerste commercieel passagiersvliegtuig met 25 zitjes zou er aankomen in 2030-2032. Met de Destinus L zouden 400 passagiers hun bestemming waar dan ter wereld bereiken op hoogstens 2,5 uur.
Het toestel zou een kruishoogte van 36 km halen, een bereik hebben van 22.000 km, en een snelheid van Mach 6. Tegen 2035-2040. In september 2022 tekende het bedrijf alvast een LOI met het Braziliaanse on-demand air charter platform Flapper om ‘express’ vracht te vervoeren tussen Europa en Zuid-Amerika.
Prototypes
In november ‘21 vloog Destinus zijn eerste prototype. De Jungfrau heeft een 12 voet lange romp. De 30 voet lange Destinus-2, Eiger, maakte zijn eerste vlucht in april 2022. Een jaar later, in mei ’23, testte Destinus zijn naverbrander op waterstof. Onderdelen van de in huis ontwikkelde naverbrander werden met 3D-printing gebouwd. De proeven zijn een belangrijke stap in de richting van een latere ramjet op waterstof. Het derde schaalmodel, de Destinus-3 die eveneens op Le Bourget stond, wordt wellicht in 2024 ’s werelds eerste supersone prototype op waterstof. Vandaag loopt de turbojet van Destinus-3 nog op klassieke kerosine maar de naverbrander wordt met waterstof aangevuurd.
Ook de geplande ramjet, om supersonisch en later hypersonisch te gaan, zal uiteindelijk waterstof slikken. Destinus haalde in vijf financieringsrondes zo’n 58,2 miljoen dollar op. In maart 2023 stapte Destinus in een Spaans consortium rond het strategisch luchtvaartinitiatief van het Spaanse wetenschapsministerie om cryogenics, brandstofcellen en waterstof in de luchtvaart te bevorderen. Het Spaanse consortium, dat geleid wordt door ITP Aero, mikt op het ontwikkelen van een vliegtuigmotor op waterstof.
De eerste testen zouden al tegen 2025 gebeuren. In het consortium, dat 12 miljoen euro van de Spaanse regering krijgt, zitten naast Aerotecnic (bouw van luchtvaartsystemen en structuren) en Ajusa (brandstofcellen) ook Destinus, dat zal helpen bij het ontwerp en opzetten van een testfabriek in Madrid. Ook universiteiten en onderzoekscentra, zoals Tecnalia, INTA en het Spaanse Waterstofcentrum, kunnen meedoen. Een tweede toelage van 15 miljoen euro gaat naar research rond de voortstuwing met vloeibare waterstof en om innovatieve aandrijfsystemen voor supersone vliegtuigen op waterstof te testen.
Geen tekort aan uitdagingen
Hypersonisch vliegen kent nog vele uitdagingen. In hypersonische vlucht is het supersnel koelen van de binnen-komende atmosferische lucht, die meer dan 1.000 °C kan halen, een sleuteltechnologie. Het vergt bijzondere koeltechnologie om er de temperatuur in fracties van seconden naar beneden te halen. Maar ook de vleugels en romp zullen bijzondere metalen/materialen en koeling vergen. Bekledingsmaterialen en structuren zullen krimpen en uitzetten in verschillende fasen van de vlucht.
Het vergt allemaal veel meer en beter dan wat vandaag beschikbaar is. Bij hybride vluchten brengt een raket of jet het toestel tot een bepaalde hoogte en dan wordt op ramjet of scramjet overgeschakeld. Die overschakeling gebeurt typisch ergens tegen iets meer dan Mach 2,5. Het is een kritiek moment want het toestel moet zijn snelheid kunnen aanhouden, zodat de ramjet op dreef komt. Maar lang daarvoor is er ook de sonische ‘bang’ bij het doorbreken van de geluidsmuur. Dat probleem kende de Concorde ook. Hoe verminder je die hinder?
Militaire drive
Wapenwedlopen in hypersonische systemen zijn al even aan de gang. Bij hypersnelheden kan de kinetische energie bij impact van een hypersonische raket vele ordes groter zijn dan de eigenlijke springlading. Die vernietigende kracht is, naast de nauwkeurigheid en de quasi onmogelijkheid om hypersonische raketten te onderscheppen de troef. Hun snelheid biedt immers maar heel weinig reactietijd en als de raket bovendien geen berekenbare ballistische baan heeft, met andere woorden manoeuvreerbaar is …
Rusland gebruikte in Oekraïne al de Kh-47M2 Kinzhal (Mach 10) raket. China heeft met de YJ-21 (‘Eagle Strike 21’) een hypersonische (ballistische) raket die het eerst vanop een schip maar later ook vanaf een H6K bommenwerper lanceerde. Het Amerikaanse leger en de zeemacht willen niet achterblijven en sleutelen aan een eigen LRHW (Long Range Hypersonic Weapon): Dark Eagle.
De Amerikaanse luchtmacht werkt aan een Hypersonic Attack Cruise Missile (HACM). Hypersonische kruisraketten gebruiken na lancering een ram/scramjet om snelheid te halen. Ze zijn luchtademend. Hypersonische glijders worden gelanceerd vanop een raket, hebben geen eigen motor aan boord maar gebruiken hun ‘val- of glijsnelheid’. In de EU wordt gewerkt aan hypersonische ‘onderscheppers’.
Super, hyper, plasma
Supersonisch vliegen gaat sneller dan het geluid. Hypersonisch vliegen doe je aan vijf keer de snelheid van het geluid en meer. Nog sneller, Mach 10, heet dan weer ‘plasmasonisch’. Dat verwijst naar de vorming van een plasmaschil rond het toestel bij die snelheden. Het plasma, de geïoniseerde lucht, is een gevolg van het samendrukken van de lucht en het snelle opwarmen door geluidsschokgolven.
Wie is Kokorich?
Mikhail Kokorich (47), geboren in Siberië, emigreerde naar de VS in 2014. De serieondernemer startte als student in 1997 zijn eerste bedrijf Dauria dat dingen opblies, explosiediensten en chemische producten leverde. In 2004 startte hij een retailketen en later ook een elektronica- en witte productenketen. Toen hij zijn aandelen in de eerste verkocht, startte hij in 2011 het privé-ruimtebedrijf Dauria Aerospace dat meerdere satellieten de ruimte instuurde. In 2015, met de verkillende geopolitieke ontwikkelingen, gingen Dauria's vestigingen in München en Mountain View (Verenigde Staten) dicht.
Kokorich trok zich uit Dauria Aerospace terug en richtte in Californië Astro Digital op dat aan de slag ging met satellietdata. In 2017 richtte hij er ook Momentus op, een ruimtesleepdienst die satellieten van de ene naar de andere baan wou brengen. Momentus haalde zo’n 400 miljoen dollar op in risicokapitaal en een IPO. Maar in 2021 moest de Rus, die zich op strategisch gebied voor de Amerikanen begaf, zich terugtrekken. Begin 2021 verkaste hij naar Zwitserland en richtte hij Destinus op om hypervliegtuigen op waterstof te ontwikkelen.
Lees ook:
Hypersonisch vliegen (deel 1)
Hypersonisch vliegen (deel 2)
