Det hela är intressant ur flera perspektiv, dels är de svårt att få upp en bil i luften överhuvudtaget, dels är de svårt att komma upp på tillräckligt hög höjd, och dels att överhuvudtaget komma ut i rymden. Vad jag använder är en rad upptäckter, misstag, gamla och nya konstruktioner. Alla material och utrustningar som används är saker som finns att köpa, eller iaf som prototyp.
Fordonet, eller bilen fungerar i tre steg, eller tre och ett halft steg om man vill så.
Bil (mark fordon), flygplan och raket.
Bilen
Börjar från marken.
En högeffektiv 40% solceller panel täcker stora delar av bilen, bilen är ovanligt bred (2200cm jämfört med normalt 1800cm för en vanlig bil) och tämligen lång (6600cm jämfört med normalt 4500cm). Detta lämnar gott om yta, hela 9m^2 för solceller paneler, med högeffektiva 50% verkningsgrad lämnar de upp till 4,5kw effekt som max, genomsnitt under en solig dag blir troligen närmare 2kw. Solcellernas funktion har inte som avsikt att driva fordonet framåt, utan att leverera kraft till de interna elnätet i fordonet.
De interna elnätet består förutom av solceller av ett 2,3/11kwh laddningsaggregat, 20kwh batteripack för nöd energi, kondensor som kondensor vatten ur luften, 15kw bränslecell, väteelektrolys enhet och 200kg flytande vätgas, motsvarande 8000kWh, motsvarande 830liter bensin. Detta ger en räckvidd på en tank på närma 3000mil rullande som bil. I fullt dagsljus tar de 5timmar att ladda batteriet, men 5 månader att fylla vätgas tanken, att ladda via eluttag tar en månad. Eluttaget och solcellerna är inte till för att tanka fullt, uppenbarligen, utan främst som nödlösning ifall man inte har en vätgas mack i närheten.
Den första Audi TT modellen var ett misstag som var en dold revolution. Bilen var designad med så lite downforce så att den vid höga hastigheter kunde lyfta. Jag har tagit fasta på det, vilket är orsaken att bilen ser ut som en mix mellan en Amerikans 60-talare och en Citroën från 70-talet, kanske inte snygg, men funktionsduglig. Principen är helt enkelt den att man ersätter all normal downforce, med upforce.
Det sägs att en formel 1 bil kan köra på taket eftersom downforcen är så hög att den helt enkelt trycks mot taket, denna effekten utnyttjar jag för att få bilen att lyfta från marken.
Flyget
När bilen börjar lyfta fälls två stabilisatorer ut, när bilen lyfts dras hjulen in i kroppen för att öka den aerodynamiska effekten
Med en kombination av "lifting-body" och "flying-wing" konstruktion är den inte den mest lättflugna skapelsen, med med hjälp av elektronik blir den lättflygen och om man så vill, helt flugen per automatik.
I luften drivs flyget av en turbojetmotor, motorn drivs av antagligen vätgas eller via mottagen energi.
Energin överförs trådlöst i form av fotoenergi (ljus) och projiceras direkt in i brännkammaren. Brännkammaren brinner på 100% fotoenergi, dvs bara energi, ingen låga, inga avgaser. Med en lägre verkningsgrad på ca 30% relativt till 75% på marken blir räckvidden kortare, men eftersom den flyger på mycket hög höjd kompenserar lägre luftmotstånd till viss del. Medan den bränner 0,06kg/mil vätgas på marken drar den 0,15kg/mil i marschfart när den flyger, men då i mycket högre hastighet. På grund av designen behöver flygplanet flyga på mycket hög höjd för att upp nå max effektivitet, ca 25 000meter. Med en max hastighet i detta läge på runt 2000km/h förbrukar den alltså 1200kW (1,2MW), för att driva den på fotoenergi behöver man koncentrera energin från ca 40*40m^2 exklusive förluster i systemet. Min tanke är att energin skall samlas upp i stora system 6000-7000m över havet i system som liknar spärrballonger från första världskriget, för att på så sätt undvika molnighet. Solljuset koncentreras till en punkt datorstyrt på mottager. Om ljuset missar så kommer det att spridas och bli ofarligt.
Scram-Jet
Om 25 000meter inte duger så växlar man till scram-jet motorn. Med denna motor så ökar man höjden och hastigheten ytterligare, runt 10 000km/h, ironiskt nog innebär detta att verkningsgraden åter igen ökar, de experiment som hitintills gjorts på scram-jet (vilket inte är så många) tyder på att bränsleförbrukningen skulle kunna bli så låg som 0,05kg/mil.
Idén här är att pressa topphastigheten på 40-50km höjd till närmare 15-20 000km/h, vid denna hastighet börjar centrifugalkraften från att rotera runt jorden och gravitationen ta ut varandra. Detta innebär att man kan "hoppa" ut från jordens atomsvär i en parabel för att ramla ner på ett annat ställe på jorden. Med väl uträknad precision kan man landa i princip var man vill. Även i scram het läge är de tänkt att man ska kunna välja mellan fotoenergi eller vätgas drift.
Rymdraket
I rymden konverteras bilen för en sista gång, från bränslecell, till turbojetmotor till scram-jet, nu blir det en raket i stället. Åter igen igen använder man en kombination av vätgas och fotoenergi. Men när man i samtliga tidigare versioner kunnat välja det ena eller det andra, så används de här på ett förvånande sätt.
Raketmotorn använder inte vätgasen som bränsle, utan snarare som barlast. Fördelen här är att eftersom man tillför energin utifrån så kan man skicka iväg barlasten i princip obegränsad hastighet bakåt. Motorer av denna typ används redan av NASA, de erbjuder relativt dålig verkningsgrad, men eftersom energin tillförs externt spelar de ingen roll. Vad de däremot gör är att använda ballasten 10 gånger effektivare än en vanlig raket. De 200kg vätgas räcker därför ganska långt även i rymden.
Bara fantasi?
Det kanske låter som ren fantasi, men den här tekniken är närmare än vad man kan tro. 1958 byggdes den första redstone raketen som skjöt upp den första astronauten i rymden, den vägde 28ton, varav nyttolasten var 2,8ton och 17 ton bränsle. Av denna 16,5ton bränsle var 11,5ton oxidator, dvs syre, som man kan ta från luften. Dvs 10% nyttolast, 18% bränsle och 41% syre. Redstone kunde nätt och jämt nå ut i rymden.
Space ship one byggdes 2003 väger netto 1,2ton och använder ca 2 ton bränsle. Trots att det handlar om en konventionell raket har den till trots bantats ner till storleken för en större bil och har trots detta motsvarande prestanda som redstone.
X-43 flög 2005 i 12100km/h med hjälp av oxidator från luften. X-51, teknikdemonstrator för Falcon Project bevisade övergång från jet till scramjet drift är fullt möjligt. Projektet lades ner på grund av brist på pengar.
Framtiden
Vad jag vill visa är att tekniken finns idag, vad som saknas är pengar för att förfina den till en sådan nivå att den blir praktiskt användbar. Inte helt omöjligt kan vi i framtiden se fordon som vi sett i så många komedier där de har rymdraketer som ser ut som helst vanliga bilar.
Kanske kan vi 2030 köpa en bil som man kan köra till rymden med när kineserna har tjänat tillräckligt mycket pengar för att driva utvecklingen vidare.
