JK vyriausybė paskelbė, kad yra pasirengusi investuoti 60 milijonų svarų (beveik 3 milijardus rublių) į privačios bendrovės „Reaction Engines“projektą. Bendrovės inžinieriai tikisi sukurti veikiančio visiškai naujo komercinio reaktyvinio variklio modelį. Variklis bus pavadintas „Sabre“, sutrumpintu žodžiu „Synergetic Air-Breathing Rocket Engine“. Šiuo metu jau sėkmingai baigti naujo variklio prototipų laboratoriniai bandymai, kurie tapo papildoma paskata valstybei investuoti į šį projektą.
Lėktuvas, pagrįstas „Sabre“varikliais, galės pasiekti stratosferą vos per 15 minučių, o atstumą, pavyzdžiui, nuo Australijos iki JAV, įveikti vos per 4 valandas. Tokio orlaivio greitis vienu metu viršytų garso greitį 5 kartus. Šiuo metu „Reaction Engines“planuoja savo garsiuosius „Skylon“lėktuvus aprūpinti nauju varikliu, kuris potencialiai galėtų įsibėgėti iki 5635 km / h. Pasak britų kompanijos atstovų, „Skylon“turi visas galimybes tapti tikru „erdvėlaiviu“ir skristi žemos žemės orbita.
Tradiciniams varikliams, kurie šiandien naudojami aviacijoje, reikia vežti specialias cisternas, pripildytas skysto deguonies, jei lėktuvas skrydžio metu pasiekia didesnį nei 3000 km / h greitį. Tokie lėktuvai negali „kvėpuoti“paprastu oru, nes jis įkaistų iki labai aukštos temperatūros. Tuo pačiu metu „Sabre“variklis leidžia vietoj skysto deguonies naudoti orą: jame sumontuota visa vamzdžių sistema, užpildyta heliu. Kai oras praeina pro šiuos vamzdelius, helis jį atvėsina ir reikiamos temperatūros deguonis (-150 laipsnių Celsijaus, o ne pradinis 1000 laipsnių) tiekiamas tiesiai į variklį.
Reakcijos variklių sukurtas „Sabre“variklis gali veikti dviem režimais: kaip reaktyvinis variklis ir kaip raketinis variklis. Pasak bendrovės atstovų, šio variklio naudojimas „Skylon“lėktuve leis jam būti 5 kartus greitesnis nei Žemės atmosferoje ir 25 kartus erdvėje. Pagrindinis šio variklio elementas, leidžiantis jam efektyviai veikti atmosferoje, yra aušintuvas, kuriame įeinantis išorinis oras, kurio temperatūra yra apie 1000 laipsnių, atšaldomas iki -150 laipsnių temperatūros vos per vieną šimtąją antra.
Kai „Skylon“patenka į kosmosą, jis gali būti perkeltas į vadinamąjį „erdvės režimą“. Tokiu atveju orlaivis žemos žemės orbitoje galės išbūti 36 valandas. Šio laiko pakanka, pavyzdžiui, paleisti palydovą. Be to, tai bus labai pelninga technologija. Pasak bendrovės įkūrėjo Alano Bondo, palydovų paleidimui ir kitoms panašioms misijoms reikalinga suma gali būti nedelsiant sumažinta 95%, jei bus nustatyta komercinė „Sabre“variklių gamyba.
Be to, nauji erdvėlaiviai, sukurti ant oro reaktyvinių variklių, gali tapti labai gera perspektyva kosminio turizmo rinkoje. Šiuo atveju britų firma „Reaction Engines“gali tapti labai stipriu „Virgin Galactic“, priklausančios Richardui Bransonui, konkurentu. Dabar milijardierius kviečia visus pamatyti mūsų planetą pro langą tik už 121 tūkstantį svarų (beveik 6 milijonus rublių). Kompanijos „Reaction Engines“atstovai teigia, kad skrydis jų „Skylon“erdvėlaiviu kosminiams turistams kainuos žymiai mažiau, tačiau kol kas nesako, kiek. Daugiau informacijos apie JK vyriausybės planus dėl šio plataus užmojo projekto finansavimo paaiškės, kai Glazge vyks speciali JK kosmoso konferencija.
Išvaizda istorija
Idėja sukurti iš anksto atvėsintą variklį pirmą kartą kilo Robertui Carmichaeliui 1955 m. Po šios idėjos kilo suskystinto oro variklio (LACE) idėja, kurią praėjusio amžiaus 60 -aisiais iš pradžių sukūrė „Marquardt“ir „General Dynamics“, kaip JAV oro pajėgų projekto „Aerospaceplane“projektą.
Tačiau naujo „Sabre“variklio projektas buvo pradėtas tik 1989 m., O šiemet buvo suformuotas „Reaction Engines Limited“. Įmonės specialistai toliau dirbo prie projekto, kurdami anksčiau pateiktas idėjas. Dėl to „Sabre“hibridinio variklio sukūrimas truko 22 metus iš 30 žmonių tyrimo grupės. Jų pastangų vaisius buvo imituojamo variklio konstrukcija, kuri buvo sumontuota „Skylon“orlaivyje, kuris buvo demonstruojamas Farnboro oro parodoje.
Naujausiuose reakcijos variklių bandymuose daugiausia dėmesio buvo skiriama oro išankstinio aušinimo technologijoms. Šiuo metu šios įmonės specialistai, rankose turėdami veikiančią technologiją, kuria aušinimo sistemos prototipą. Šis bandinys turėtų būti palyginti lengvas, taip pat pasižymėti aerodinaminiu stabilumu, dideliu mechaniniu stiprumu ir atsparumu stipriai vibracijai. Remiantis bendrovės planais, prototipo aušintuvo bandymai turėjo prasidėti 2012 m.
Iki 2012 m. Lapkričio mėn. Reakcijos varikliai baigė įrangos bandymus pagal projektą „Šilumokaičio technologija, kritiškai svarbi orui / skystu deguonimi varomam hibridiniam raketiniam varikliui“. Tai buvo labai svarbus hibridinio variklio kūrimo etapas, kuris visiems potencialiems projekto investuotojams įrodė pateiktų technologijų gyvybingumą. „Sabre“variklio pagrindas yra šilumokaitis, galintis atvėsinti įeinantį orą iki -150 ° C (-238 ° F). Veikimo metu aušinamas oras sumaišomas su skystu vandeniliu, po to, deginant, jis suteikia reikiamą trauką atmosferos skrydžiui, prieš pereinant prie skysto deguonies iš rezervuarų, skrendant už žemės atmosferos ribų. Sėkmingi šios gana svarbios technologijos bandymai praktiškai patvirtino, kad šilumokaitis gali patenkinti hibridinio variklio poreikius, kad iš atmosferos gautų reikiamą deguonies kiekį, kad galėtų efektyviai veikti mažo aukščio skrydžio sąlygomis.
2012 m. „Farnborough Air Show“JK valstybės sekretorius universitetams ir mokslui Davidas Willetsas gyrė šią plėtrą. Visų pirma ministras sakė, kad šis hibridinis variklis gali turėti realiausią poveikį žaidimo sąlygoms, kurios šiandien susiformavo kosmoso pramonėje. Sėkmingi variklio išankstinio aušinimo sistemos bandymai patvirtino aukštą siūlomos koncepcijos įvertinimą, kurį JK kosmoso agentūra padarė 2010 m. Ministras taip pat atkreipė dėmesį į tai, kad jei vieną dieną jie sugebės pritaikyti šią technologiją savo komerciniams skrydžiams organizuoti, tai neabejotinai taps fantastišku masto įvykiu.
Davidas Willetsas taip pat atkreipė dėmesį į tai, kad mažai tikėtina, jog Europos kosmoso agentūra sutiks finansuoti „Skylon“projektą. Dėl šios priežasties Didžioji Britanija turi būti pasirengusi tam, kad ji turės spręsti erdvėlaivio statybą, daugiausia savo lėšomis.
Spektaklis
Tikimasi, kad „Sabre“hibridinio variklio konstrukcinis traukos ir svorio santykis bus didesnis nei 14 vienetų. Verta paminėti, kad įprastų reaktyvinių variklių traukos ir svorio santykis yra 5 vienetai, o viršgarsiniai raketiniai varikliai-tik 2 vienetai. Šis aukštas našumo lygis buvo pasiektas naudojant peršaldytą orą, kuris tampa labai tankus ir reikalauja mažiau suspaudimo, o dar svarbiau, kad dėl žemos darbinės temperatūros daugumai hibridinių variklių galima naudoti pakankamai lengvus lydinius. dizainas.
Variklis turi didelį specifinį impulsą atmosferoje, kuris pasiekia 3500 sekundžių. Palyginimui, paprastas raketų variklis turi specifinį impulsą, kuris geriausiu atveju yra apie 450 sekundžių, o net ir „šiluminis“branduolinis raketinis variklis, kuris laikomas perspektyviu, žada pasiekti tik 900 sekundžių.
Mažos variklio masės ir didelio degalų naudojimo efektyvumo derinys suteikia perspektyviems „Skylon“orlaiviams galimybę pasiekti orbitą vieno etapo režimu, o variklis veikia kaip oro srauto variklis, kurio greitis yra M = 5, 14 ir aukštis 28,5 km. Tuo pačiu metu orlaivis gali pasiekti orbitą, turėdamas labai didelę naudingąją apkrovą, palyginti su paties orlaivio kilimo svoriu. To anksčiau nepavyko pasiekti jokiais įprastais orlaiviais.
Variklio privalumai
Skirtingai nuo tradicinių raketų pusbrolių ir kaip ir kitų tipų reaktyvinių variklių, naujasis britų hibridinis reaktyvinis variklis gali naudoti orą degalams deginti, o tai sumažina reikiamą raketinio kuro svorį, tuo pačiu padidindama naudingosios apkrovos svorį. „Ramjet“variklis („Ramjet“variklis) ir hipergarsinis „Ramjet“variklis („Scramjet“variklis) turi praleisti pakankamai laiko žemesnėje atmosferoje, kad pasiektų greitį, pakankamą patekti į orbitą, o tai savo ruožtu išryškina intensyvaus šildymo problemą variklis esant hipergarsiniam greičiui, taip pat galimi nuostoliai dėl sudėtingos terminės apsaugos ir didelio svorio.
Tuo pačiu metu tokiam hibridiniam reaktyviniam varikliui kaip „Sabre“tereikia pasiekti žemą hipergarsinį greitį (verta prisiminti, kad hipergarsinis yra viskas po M = 5) apatiniuose Žemės atmosferos sluoksniuose, prieš pereinant prie uždaro ciklo ir staigus pakilimas raketos režimu.
Skirtingai nuo tradicinių „ramjet“ar „scramjet“variklių, naujasis „British Sabre“variklis gali užtikrinti aukštą trauką nuo nulio iki M = 5, 14 imtinai, visame aukščio diapazone, labai efektyviai per visą aukščio diapazoną. Be to, galimybė sukurti trauką net esant nuliui, rodo galimybę išbandyti hibridinį variklį ant žemės, o tai žymiai sumažina kūrimo išlaidas.
Numatomos „Sabre“variklio charakteristikos:
Traukos jūros lygyje - 1960 kN
Tuščia trauka - 2940 kN
Traukos ir svorio santykis-apie 14 (atmosferoje)
Specifinis impulsas vakuume - 460 sekundžių.
Specifinis impulsas jūros lygyje - 3600 sekundžių.
