A brit kormány bejelentette, hogy kész 60 millió fontot (majdnem 3 milliárd rubelt) befektetni a Reaction Engines magáncég projektjébe. A vállalat mérnökei egy vadonatúj kereskedelmi sugárhajtómű működő modelljének elkészítését várják. A motor Saber lesz, a Synergetic Air-Breathing Rocket Engine rövidítése. Jelenleg már sikeresen befejeződtek az új motor prototípusainak laboratóriumi vizsgálatai, ami további ösztönzést jelentett az állam számára, hogy beruházjon ebbe a projektbe.
A Sabre motorokon alapuló repülőgép mindössze 15 perc alatt képes elérni a sztratoszférát, és mindössze 4 óra alatt megteszi a távolságot, például Ausztráliától az Egyesült Államokig. Egy ilyen repülőgép sebessége egyszerre 5 -ször meghaladná a hangsebességet. Jelenleg a Reaction Engines azt tervezi, hogy új motorral szereli fel híres Skylon repülőgépeit, amelyek potenciálisan 5635 km / órára gyorsulhatnak. A brit cég képviselői szerint a Skylonnak minden esélye megvan arra, hogy valódi "űrhajóvá" váljon, és alacsony földi pályán repüljön.
A hagyományos hajtóművek, amelyeket ma a légi közlekedésben használnak, speciális folyékony oxigénnel töltött tartályok szállítását igénylik, ha a repülőgép repülés közben eléri a 3000 km / h sebességet. Az ilyen repülőgépek nem tudják "lélegezni" a szokásos levegőt, mivel az nagyon magas hőmérsékletre melegedne fel. Ugyanakkor a Sabre motor lehetővé teszi a levegő használatát folyékony oxigén helyett: egész csőrendszerrel van felszerelve, amely héliummal van feltöltve. Amint a levegő áthalad ezeken a csöveken, a hélium lehűti, és a kívánt hőmérsékletű oxigént (-150 Celsius fok az eredeti 1000 fok helyett) közvetlenül a motorba juttatják.
A reakciómotorok által kifejlesztett Sabre motor 2 üzemmódban képes működni: sugárhajtóműként és rakétahajtóműként. A vállalat képviselői szerint ennek a motornak a használata a Skylon repülőgépen lehetővé teszi, hogy ötszöröse legyen a hangsebességnek a Föld légkörében, és 25 -ször a világűrben. Ennek a motornak a kulcsfontosságú eleme, amely lehetővé teszi, hogy hatékonyan működjön a légkörben, az előhűtő, amelyben a bejövő, körülbelül 1000 fokos külső levegőt -150 fokos hőmérsékletre hűtik le csupán második.
Amint a Skylon belép az űrbe, áthelyezhető úgynevezett "űr üzemmódba". Ebben az esetben a repülőgép 36 órán keresztül képes alacsony földi pályán maradni. Ez az idő például elegendő egy műhold indításához. Ezenkívül nagyon jövedelmező technológia lesz. Alan Bond, aki a cég alapítója szerint, a műholdak indításához és más hasonló küldetésekhez szükséges összeg azonnal 95% -kal csökkenthető, ha létrejön a Saber motorok kereskedelmi gyártása.
Ezenkívül a légsugaras motorokra épülő új űrhajók nagyon jó kilátások lehetnek az űrturizmus piacán. Ebben az esetben a brit Reaction Engines cég nagyon erős versenytársává válhat a Richard Bransonhoz tartozó Virgin Galacticnak. Most a milliárdos mindenkit meghív, hogy csak 121 ezer fontért (majdnem 6 millió rubel) lássa bolygónkat az ablakon keresztül. A Reaction Engines cég képviselői azt mondják, hogy a Skylon űrszondájukon a repülés lényegesen kevesebbe kerül az űrturistáknak, azonban egyelőre nem mondják meg, hogy mennyit. Az Egyesült Királyság kormányának ezen ambiciózus projekt finanszírozására vonatkozó terveiről további részletek akkor válnak ismertté, amikor egy különleges brit űrkonferenciát tartanak Glasgow -ban.
A megjelenés története
Az előhűtött motor tervezésének ötlete először Robert Carmichaelnél merült fel még 1955 -ben. Ezt az ötletet követte a cseppfolyósított levegős hajtómű (LACE) ötlete, amelyet eredetileg a Marquardt és a General Dynamics fejlesztettek ki a múlt század 60 -as éveiben, az amerikai légierő Aerospaceplane projekttel kapcsolatos munkájának részeként.
Az új Saber motor projektjének kidolgozása azonban csak 1989 -ben kezdődött, és idén megalakult a Reaction Engines Limited. A vállalat szakemberei tovább dolgoztak a projekten, kidolgozták a korábban bemutatott ötleteket. Ennek eredményeként a Sabre hibrid motor létrehozása 22 évig tartott egy 30 fős kutatócsoporttól. Erőfeszítéseik gyümölcse egy álmotor felépítése volt, amelyet a Skylon repülőgépére szereltek fel, és amely a Farnborough Air Show -n volt látható.
A reakciómotorok által végzett legújabb tesztek a levegő előhűtési technológiáira összpontosítottak. Jelenleg ennek a cégnek a szakemberei egy működőképes technológiával a kezükben dolgoznak a hűtőrendszer prototípusán. Ennek a mintának viszonylag könnyűnek kell lennie, aerodinamikai stabilitással, nagy mechanikai szilárdsággal és erős rezgéssel szemben. A cég tervei szerint a prototípus hűtő tesztelését 2012 augusztusában kellett volna megkezdeni.
2012 novemberéig a Reaction Engines befejezte a berendezések tesztelését a "Heat Exchanger Technology Critical for Air / Liquid Oxygen Powered Hybrid Rocket Engine" projekt keretében. Ez egy nagyon fontos szakasz volt a hibrid motor létrehozásának folyamatában, amely a projekt összes potenciális befektetője számára bizonyította a bemutatott technológiák életképességét. A Sabre motor hőcserélőn alapul, amely képes a bejövő levegőt -150 ° C -ra (-238 ° F) lehűteni. A működési folyamat során a lehűtött levegőt folyékony hidrogénnel keverik össze, majd égetéssel biztosítja a légtérhez szükséges tolóerőt, mielőtt a tartályokból folyékony oxigénre vált, amikor a föld légkörén kívül repül. Ennek a meglehetősen kritikus technológiának a sikeres vizsgálatai megerősítették a gyakorlatban, hogy a hőcserélő képes kielégíteni egy hibrid motor igényeit, hogy a szükséges oxigénmennyiséget elnyerje a légkörből, hogy nagy hatékonysággal működhessen alacsony magasságú repülési körülmények között.
A 2012 -es Farnborough Air Show -n David Willets, az Egyesült Királyság egyetemekért és tudományért felelős államtitkára méltatta a fejlesztést. A miniszter különösen azt mondta, hogy ez a hibrid motor lehet a legvalóságosabb hatással az űriparban ma kialakult játék feltételeire. A motor előhűtő rendszerének sikeres vizsgálatai megerősítették a javasolt koncepció nagy elismerését, amelyet az Egyesült Királyság Űrügynöksége 2010-ben készített. A miniszter megjegyezte azt a tényt is, hogy ha egy napon sikerül ezt a technológiát alkalmazni saját kereskedelmi járataik megszervezésére, akkor ez kétségkívül fantasztikus esemény lesz.
David Willets megjegyezte azt a tényt is, hogy kicsi a valószínűsége annak, hogy az Európai Űrügynökség beleegyezik a Skylon projekt finanszírozásába. Emiatt Nagy -Britanniának fel kell készülnie arra a tényre, hogy az űrhajó építésével kell foglalkoznia, nagyrészt saját forrásból.
Teljesítmény
A Saber hibrid motor tervezett tolóereje és tömegaránya várhatóan több mint 14 egység lesz. Érdemes megjegyezni, hogy a normál sugárhajtóművek tolóerő-súly aránya 5 egység, a szuperszonikus ramjet motorok esetében pedig csak 2 egység. Ezt a magas szintű teljesítményt a túlhűtött levegő használatával érik el, amely nagyon sűrűvé válik és kevesebb sűrítést igényel, és ami még ennél is fontosabb, az alacsony üzemi hőmérséklet miatt lehetőség van a könnyű hibrid ötvözetek használatára a legtöbb hibrid motor esetében tervezés.
A motor nagy fajlagos impulzussal rendelkezik a légkörben, amely eléri a 3500 másodpercet. Összehasonlításképpen: egy közönséges rakétahajtómű sajátos impulzussal rendelkezik, ami legfeljebb 450 másodperc, és még az ígéretesnek tekintett "termikus" nukleáris rakétahajtómű is csak 900 másodperces nagyságot ígér.
Az alacsony motortömeg és a magas üzemanyag-hatékonyság kombinációja lehetővé teszi az ígéretes Skylon repülőgépek számára, hogy egylépcsős üzemmódban elérjék a pályát, miközben a motor légsugaras motorként működik M = 5, 14 sebességig és magasságig 28,5 km. Ugyanakkor a repülőgép űrhajó képes magának a repülőgépnek a felszálló tömegéhez képest nagyon nagy hasznos terheléssel pályát elérni. Ezt korábban egyetlen hagyományos repülőgép sem tudta elérni.
A motor előnyei
A hagyományos rakétatestvérektől eltérően, és más típusú sugárhajtóművekhez hasonlóan, az új brit hibrid sugárhajtómű levegőt is használhat az üzemanyag elégetésére, ami csökkenti a hajtóanyag szükséges tömegét, miközben növeli a hasznos teher súlyát. Egy ramjet motornak (ramjet motor) és egy hiperszonikus ramjet motornak (scramjet motor) elegendő időt kell töltenie az alsó légkörben ahhoz, hogy olyan sebességet fejtsen ki, amely elegendő a pályára lépéshez, ami pedig az intenzív hevítés problémáját helyezi előtérbe motor hiperszonikus fordulatszámon, valamint a hőveszteség összetettsége és a jelentős súly miatti lehetséges veszteségek.
Ugyanakkor egy olyan hibrid sugárhajtóműnek, mint a Sabre, csak alacsony hiperszonikus sebességet kell elérnie (érdemes emlékeztetni arra, hogy a hiperszonikus minden M = 5 után) a Föld légkörének alsó rétegeiben, mielőtt zárt ciklusra vált, és meredeken emelkedik a gyorsulásból rakéta üzemmódban.
A hagyományos ramjet vagy scramjet motorokkal ellentétben az új British Saber motor nagy tolóerőt képes biztosítani nulla fordulatszámtól M = 5,14 -ig, a teljes magasságtartományban, nagyon jó hatékonysággal a teljes magasságtartományban. Ezenkívül az a képesség, hogy még nulla sebességnél is tolóerőt hozzon létre, azt jelzi, hogy lehetőség van a hibrid motor földi tesztelésére, ami jelentősen csökkenti a fejlesztési költségeket.
A Sabre motor feltételezett jellemzői:
Tolóerő tengerszinten - 1960 kN
Üres tolóerő - 2940 kN
Tolóerő-tömeg arány-körülbelül 14 (a légkörben)
Specifikus impulzus vákuumban - 460 másodperc.
Különleges impulzus tengerszinten - 3600 másodperc.
