In vier Stunden um die Welt trotz billigem Treibstoff: Durchbruch bei Überschall-Jets

Chinas neuer Antrieb ist fast so schnell wie der Darkstar aus Top Gun: Maverick (Bildquelle: Lockheed-Martin)

Es ist ein Wettrennen zwischen den beiden Supermächten des 21. Jahrhunderts: China und die USA ringen bereits seit Jahren darum, wer die schnellste Überschall-Technologie besitzt.

Dabei scheint das Reich der Mitte nun ein neues Ass im Ärmel zu haben. Ein jüngst vorgestellter Motor soll nicht nur mit seiner Geschwindigkeit auftrumpfen können, sondern noch zwei weitere Vorteile in petto haben, die bei dem Wettrennen um den schnellsten Antrieb nicht zu unterschätzen sind.

Ein neuartiger Antrieb

Die Information über den neuen Überschall-Motor stammt von der in Hongkong sitzenden South China Morning Post. Wie die Zeitung berichtet, haben chinesische Wissenschaftler erstmals ein Überschall-Detonationswellentriebwerk entwickelt, das bis zu Mach 9 erreichen kann. Damit ließe sich zumindest in der Theorie der gesamte Äquator in rund vier Stunden abfliegen.

Was bedeutet Mach?

Die Mach-Zahl gibt an, wie schnell eine Geschwindigkeit im Vergleich zum Schall ist. Mach 1 bedeutet dabei, dass ein Gegenstand genauso schnell wie der Schall ist. Warum das Ganze dann nicht gleich in km/h angeben? Weil sich die Schallgeschwindigkeit je nach Druck und Temperatur ändert. Zwischen Sommer und Winter sind Unterschiede von bis zu 70 Kilometern pro Stunde keine Seltenheit.

Bisher wurde das Triebwerk von den Forschern nur in Bodentests und in einem Windkanal auf den Prüfstand gestellt. Tatsächliche Flüge mit dem neuartigen Motor stehen also noch aus. Zum Vergleich: Der aktuell schnellste Jet der Welt, der Lockheed SR-71 Blackbird, erreicht eine Spitzengeschwindigkeit von Mach 3,3 - etwa 3.500 Kilometern pro Stunde.

Doch der neuartige chinesische Motor bringt noch weitere Vorteile neben der hohen Überschall-Geschwindigkeit mit. So nutzt das Detonationswellentriebwerk deutlich günstigeren Kraftstoff.

Denn während die meisten Überschall-Motoren mit Wasserstoff betankt werden, kommt hier der weit günstigere Flugtreibstoff RP-3-Kerosin zum Einsatz. Dieser ist aufgrund seiner hohen Energiedichte und einfachen Lagerung auf chinesischen Flughäfen weit verbreitet.

Dass Kerosin nicht der umweltfreundlichste Treibstoff ist, sollte niemanden überraschen. Aber auch in Bezug auf grünere Flüge tut sich etwas. Mehr dazu erfahrt ihr in diesem Artikel:

Warum kam bisher kein Kerosin zum Einsatz?

Das Problem mit Kerosin ist dessen langsame Entzündung. Laut Computerprogrammen braucht ein kerosinbetriebener Motor rund zehnmal länger, um den Treibstoff zur Explosion zu bringen - im Überschallbereich eine Ewigkeit.

Durch eine kleine Änderung am Lufteinlass werden einige Luftmoleküle komprimiert und erhitzt, woraufhin sie sich mit Kerosintropfen verbinden und auf der Oberfläche des Lufteinlasses Druckwellen erzeugen. Dank dieser lässt sich das Kerosin nicht nur schneller, sondern auch gleichmäßiger entzünden. Besonders bei Geschwindigkeiten jenseits von Mach 8 arbeitet der Antrieb dadurch sehr effizient.

Neben dem günstigeren Treibstoff hat der neue Überschall-Motor aber noch einen weiteren großen Vorteil, der besonders Testpiloten zugutekommen dürfte: Da das Kerosin deutlich schwerer zu entzünden ist als der bisher verwendete Wasserstoff, besteht eine geringere Explosionsgefahr.

Auch wenn sich die Kosten für Treibstoff mit dem neuen Detonationswellenantrieb deutlich senken lassen dürften, ist die Entwicklung von Überschall-Technologie noch immer kein günstiges Unterfangen. Nach wie vor soll so vor allem die Senkung von Bau- und Betriebskosten für Probleme sorgen.

Und auch die Konkurrenz in Form der USA schläft nicht. Dort hat das Rüstungsunternehmen Lockheed-Martin bereits angekündigt, 2025 erste Testflüge mit dem unbemannten Überschall-Flieger SR-72 unternehmen zu wollen. Dieser auch als Son of Blackbird bezeichnete Jet soll Geschwindigkeiten von bis zu Mach 6 erreichen.

Hoch hinaus ging es auch für die NASA-Raumkapsel Orion. Die schickt auf ihrem Heimweg zur Erde umwerfende Bilder voraus: