САБР (ракетный двигатель)
![]() Версия двигателя SABRE, разработанная в 1990-х годах. | |
Страна происхождения | Великобритания |
---|---|
Дизайнер | Реакция Двигатели Лимитед |
Приложение | Одноступенчатый на орбиту |
Связанный ЛВ | Скайлон |
Предшественник | РБ545 |
Статус | Исследования и разработки |
Жидкотопливный двигатель | |
Порох | Воздух или жидкий кислород / жидкий водород [ 1 ] |
Цикл | комбинированного цикла Реактивный двигатель с предварительным охлаждением и ракетный двигатель замкнутого цикла |
Производительность | |
Тяга, вакуум | Прибл. 2940 кН (660 000 фунтов силы ) [ нужна ссылка ] |
Тяга, на уровне моря | Прибл. 1960 кН (440 000 фунтов силы ) [ нужна ссылка ] |
Соотношение тяги к весу | До 14 (атмосфера) [ 2 ] |
Удельный импульс , вакуум | 460 секунд (4,5 км/с) [ 3 ] |
Удельный импульс , на уровне моря | 3600 секунд (1,0 фунта / (фунт-сила-ч); 35 км / с) [ 3 ] |
SABRE ( синергетический воздушно-реактивный ракетный двигатель) [ 4 ] ) — концепция разрабатываемая компанией Reaction Engines Limited гибридного гиперзвукового с предварительным охлаждением , воздушно-реактивного двигателя . [ 5 ] [ 6 ] Двигатель спроектирован так, чтобы обеспечить возможность одноступенчатого вывода на орбиту , выводя предлагаемый Skylon космический самолет на низкую околоземную орбиту. SABER — это эволюция -подобных моделей Алана Бонда серии LACE , которая началась в начале/середине 1980-х годов для проекта HOTOL . [ 7 ]
В конструкции использован единый парогазовый ракетный двигатель с двумя режимами работы. [ 3 ] Режим воздушного дыхания сочетает в себе турбокомпрессор и легкий предварительный охладитель воздуха, расположенный сразу за впускным конусом . На высоких скоростях этот предохладитель охлаждает горячий сжатый воздух, который в противном случае достиг бы температуры, которую двигатель не смог бы выдержать. [ 8 ] что приводит к очень высокому соотношению давлений в двигателе. Сжатый воздух впоследствии подается в камеру сгорания ракеты , где воспламеняется вместе с запасенным жидким водородом . Высокая степень сжатия позволяет двигателю обеспечивать высокую тягу на очень высоких скоростях и высотах. Низкая температура воздуха позволяет использовать конструкцию из легких сплавов и создать очень легкий двигатель, необходимый для выхода на орбиту. Кроме того, в отличие от концепции LACE, предохладитель SABRE не сжижает воздух , что позволяет ему работать более эффективно. [ 2 ]
После закрытия входного конуса на скорости 5,14 Маха и высоте 28,5 км [ 3 ] Система продолжает работать как замкнутого цикла высокопроизводительный ракетный двигатель , сжигающий жидкий кислород и жидкий водород из бортовых топливных баков, что потенциально позволяет гибридному космическому самолету, такому как Skylon, достигать орбитальной скорости после выхода из атмосферы на крутом подъеме.
Двигатель, созданный на основе концепции SABRE, под названием Scimitar, был разработан для предложения компании A2 по гиперзвуковому пассажирскому самолету для Европейским Союзом финансируемого исследования LAPCAT, . [ 9 ]
История
[ редактировать ]Концепция предварительного охладителя возникла на основе идеи Роберта П. Кармайкла в 1955 году. [ 10 ] За этим последовала идея двигателя с жидкостно-воздушным циклом (LACE), которая первоначально была исследована General Dynamics в 1960-х годах в рамках усилий ВВС США по аэрокосмическим самолетам . [ 2 ]
Система LACE должна была быть размещена за сверхзвуковым воздухозаборником, который сжимал бы воздух за счет поршневого сжатия, а затем теплообменник быстро охлаждал бы его, используя часть жидкого водородного топлива, хранящегося на борту. Полученный жидкий воздух затем обрабатывался для отделения жидкого кислорода для сжигания. Количество нагретого водорода было слишком велико, чтобы сгореть вместе с кислородом, поэтому большую его часть пришлось выбросить, что дало полезную тягу, но значительно снизило потенциальную эффективность. [ нужна ссылка ]
Вместо этого в рамках проекта HOTOL с жидкостно-воздушным циклом (LACE) был разработан двигатель RB545 с более эффективным циклом. Двигателю было присвоено фирменное название Rolls-Royce «Ласточка». [ 11 ] В 1989 году, после прекращения финансирования HOTOL, Бонд и несколько других основали Reaction Engines Limited для продолжения исследований. У предварительного охладителя RB545 были проблемы с охрупчиванием и чрезмерным потреблением жидкого водорода, и он был обременен как патентами, так и Законом Великобритании о государственной тайне , поэтому вместо этого Бонд разработал SABRE. [ 12 ]
В 2016 году проект получил 60 миллионов фунтов стерлингов от правительства Великобритании и ЕКА на демонстрацию полного цикла. [ 13 ] В июле 2021 года Космическое агентство Великобритании выделило еще 3,9 миллиона фунтов стерлингов на дальнейшее развитие. [ 14 ]
Концепция
[ редактировать ]Как и RB545 , конструкция SABRE не является ни обычным ракетным двигателем , ни обычным реактивным двигателем , а является гибридом, который использует воздух из окружающей среды на низких скоростях/высотах и хранит жидкий кислород на большей высоте. Двигатель SABRE «полагается на теплообменник, способный охлаждать входящий воздух до -150 ° C (-238 ° F), чтобы обеспечить кислород для смешивания с водородом и обеспечить реактивную тягу во время полета в атмосфере перед переключением на жидкий кислород в баллонах в космосе. "
В воздушно-реактивном режиме воздух поступает в двигатель через воздухозаборник. Байпасная система направляет часть воздуха через предохладитель в компрессор, который впрыскивает его в камеру сгорания, где он сжигается вместе с топливом, а продукты выхлопа ускоряются через сопла для создания тяги. Остальная часть всасываемого воздуха проходит через перепускную систему к кольцу держателей пламени, которые действуют как прямоточный воздушно-реактивный двигатель на части режима полета с воздушным дыханием. Гелиевый контур используется для передачи тепла от предварительного охладителя топливу и привода насосов двигателя и компрессоров.
Входное отверстие
[ редактировать ]В передней части двигателя концептуальные конструкции предлагают простой поступательный осесимметричный впускной конус амортизатора , который сжимает и замедляет воздух (относительно двигателя) до дозвуковых скоростей, используя два отражения ударной волны. Ускорение воздуха до скорости двигателя вызывает сопротивление плунжера . В результате ударов, сжатия и ускорения всасываемый воздух нагревается, достигая температуры около 1000 ° C (1830 ° F) при скорости 5,5 Маха.
Bayern-Chemie через ESA провела работу по доработке и тестированию систем впуска и байпаса. [ 15 ]
предохладитель
[ редактировать ]Когда воздух поступает в двигатель на сверхзвуковой или гиперзвуковой скорости, он становится более горячим, чем двигатель может выдержать из-за эффектов сжатия. [ 8 ] Реактивные двигатели , которые имеют ту же проблему, но в меньшей степени, решают ее за счет использования тяжелых материалов на основе меди или никеля двигателя , снижения степени сжатия и дросселирования двигателя на более высоких скоростях полета, чтобы избежать плавления. Однако для одноступенчатого космического самолета (SSTO) такие тяжелые материалы непригодны, и для вывода на орбиту в кратчайшие сроки необходима максимальная тяга, чтобы минимизировать гравитационные потери . Вместо этого, используя газообразный гелиевый контур охлаждения, SABRE резко охлаждает воздух с 1000 °C (1830 °F) до -150 °C (-238 °F) в противоточном теплообменнике, избегая при этом сжижения воздуха или закупорки из-за замерзания. водяной пар. Противоточный теплообменник также позволяет гелию выходить из двигателя при достаточно высокой температуре для привода насосов и компрессоров жидкого водородного топлива и самого рабочего тела - гелия.
Предыдущие версии предохладителей, такие как HOTOL, пропускали водородное топливо непосредственно через предохладитель. SABRE вставляет гелиевый контур охлаждения между воздухом и холодным топливом, чтобы избежать проблем, связанных с водородным охрупчиванием в предварительном охладителе.
Резкое охлаждение воздуха создало потенциальную проблему: необходимо не допустить блокировки предохладителя замерзшими водяными парами и другими фракциями воздуха. В октябре 2012 года охлаждающее решение было продемонстрировано в течение 6 минут с использованием замораживающего воздуха. [ 16 ] Охладитель состоит из тонкостенного теплообменника с 16800 тонкостенными трубками. [ 17 ] и охлаждает горячий атмосферный воздух до требуемой температуры -150 °C (-238 °F) за 0,01 с. [ 18 ] Система предотвращения обледенения была тщательно охраняемым секретом, но REL раскрыла в 2015 году антиобледенитель с впрыском метанола , напечатанный на 3D-принтере, благодаря патентам, поскольку им нужны были партнерские компании, и они не могли хранить секрет, работая в тесном сотрудничестве с посторонними. [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]
Компрессор
[ редактировать ]Ниже пятикратной скорости звука и высоты 25 километров, что составляет 20% скорости и 20% высоты, необходимой для достижения орбиты , охлажденный воздух из предохладителя поступает в модифицированный турбокомпрессор , по конструкции аналогичный тем, которые используются для достижения орбиты. используется в обычных реактивных двигателях, но работает при необычно высокой степени сжатия , что стало возможным благодаря низкой температуре впускного воздуха. Компрессор подает сжатый воздух под давлением 140 атмосфер в камеры сгорания главных двигателей. [ 22 ]
В обычном реактивном двигателе турбокомпрессор приводится в движение газовой турбиной, работающей на газах сгорания. SABRE приводит в движение турбину с помощью гелиевого контура, который питается за счет тепла, улавливаемого в предварительном охладителе и предварительной камере сгорания. [ 22 ]
Гелиевая петля
[ редактировать ]«Горячий» гелий из воздухоохладителя перерабатывается путем охлаждения его в теплообменнике жидким водородным топливом. Контур образует самозапускающийся двигатель с циклом Брайтона , охлаждающий критические части двигателя и питающий турбины. [ нужна ссылка ] Тепло переходит из воздуха в гелий. Эта тепловая энергия используется для питания различных частей двигателя и для испарения водорода, который затем сжигается в прямоточных воздушно-реактивных двигателях . [ 3 ] [ 23 ]
Камеры сгорания
[ редактировать ]Камеры сгорания в двигателе SABRE охлаждаются окислителем (воздух/жидкий кислород), а не жидким водородом. [ 24 ] для дальнейшего сокращения использования системы жидкого водорода по сравнению со стехиометрическими системами.
Насадки
[ редактировать ]Наиболее эффективное атмосферное давление, при котором работает обычное сопло, определяется геометрией сопла раструба . Хотя геометрия обычного колокола остается неизменной, атмосферное давление меняется с высотой , и поэтому сопла, предназначенные для высокой производительности в нижних слоях атмосферы, теряют эффективность по мере достижения больших высот. В традиционных ракетах эту проблему можно решить за счет использования нескольких ступеней, рассчитанных на атмосферное давление, с которым они сталкиваются.
Двигатель SABRE должен работать как на малых, так и на больших высотах. своего рода подвижное расширяющееся сопло Для обеспечения эффективности на любой высоте используется . Сначала на малой высоте при воздушно-реактивном полете раструб расположен сзади и соединен с тороидальной камерой сгорания, окружающей верхнюю часть сопла, вместе образуя расширяющееся отклоняющее сопло . Когда SABRE позже переходит в ракетный режим, раструб перемещается вперед, увеличивая длину раструба внутренней камеры сгорания ракеты, создавая гораздо большее сопло на большой высоте для более эффективного полета. [ 25 ]

Байпасные горелки
[ редактировать ]Отказ от сжижения повышает эффективность двигателя, поскольку генерируется меньше энтропии и, следовательно, выпаривается меньше жидкого водорода. Однако для простого охлаждения воздуха требуется больше жидкого водорода, чем можно сжечь в активной зоне двигателя. Избыток выбрасывается через ряд горелок, называемых « прямоточными горелками с каналом сброса». [ 3 ] [ 23 ] которые расположены кольцом вокруг центрального ядра. В них подается воздух, который обходит предохладитель. Эта система двухконтурного прямоточного воздушно-реактивного двигателя предназначена для уменьшения негативного воздействия сопротивления, возникающего из-за того, что воздух попадает в воздухозаборники, но не подается в главный ракетный двигатель, а не создает тягу. На низких скоростях соотношение объема воздуха, поступающего на впуск, к объему, который компрессор может подать в камеру сгорания, максимально, поэтому для поддержания эффективности на этих низких скоростях требуется ускорение перепускаемого воздуха. Это отличает систему от турбо прямоточного воздушно-реактивного двигателя , в котором выхлоп турбинного цикла используется для увеличения воздушного потока, чтобы прямоточный воздушно-реактивный двигатель стал достаточно эффективным, чтобы взять на себя роль основной тяги. [ 26 ]
Разработка
[ редактировать ]
В 2008 году компания Airborne Engineering Ltd провела испытания отклоняющего сопла под названием STERN, чтобы получить данные, необходимые для разработки точной инженерной модели, позволяющей преодолеть проблему нединамического расширения выхлопных газов. Эти исследования продолжились с насадкой STRICT в 2011 году.
Успешные испытания камеры сгорания с окислительным (воздушным и кислородным) охлаждением были проведены компанией EADS-Astrium в Институте космического движения в 2010 году.
В 2011 году были завершены аппаратные испытания технологии теплообменника, «имеющей решающее значение для [] гибридного ракетного двигателя [SABRE], дышащего воздухом и жидким кислородом», что продемонстрировало жизнеспособность этой технологии. [ 27 ] [ 28 ] Испытания подтвердили, что теплообменник может работать так, как необходимо двигателю для получения достаточного количества кислорода из атмосферы для поддержания высокопроизводительной работы на малых высотах. [ 27 ] [ 28 ]
В ноябре 2012 года компания Reaction Engines объявила, что успешно завершила серию испытаний, подтверждающих технологию охлаждения двигателя, которая является одним из главных препятствий на пути завершения проекта. Европейское космическое агентство (ЕКА) провело оценку теплообменника предварительного охладителя двигателя SABRE и приняло заявления о том, что технологии, необходимые для продолжения разработки двигателя, были полностью продемонстрированы. [ 27 ] [ 29 ] [ 30 ]
В июне 2013 года правительство Соединенного Королевства объявило о дальнейшей поддержке разработки полномасштабного прототипа двигателя SABRE. [ 31 ] предоставление 60 миллионов фунтов стерлингов финансирования в период с 2014 по 2016 год. [ 32 ] [ 33 ] при этом ЕКА предоставило дополнительно 7 миллионов фунтов стерлингов. [ 34 ] Общая стоимость разработки испытательного стенда оценивается в 200 миллионов фунтов стерлингов. [ 32 ]
К июню 2015 года разработка SABRE продолжилась проектом усовершенствованного сопла в Весткотте. Испытательный двигатель, эксплуатируемый Airborne Engineering Ltd., используется для анализа аэродинамики и характеристик усовершенствованных сопел, которые будут использоваться в двигателе SABRE, а также новых производственных технологий, таких как система впрыска топлива, напечатанная на 3D-принтере. [ 35 ]
В апреле 2015 года концепция двигателя SABRE прошла теоретическое технико-экономическое обоснование, проведенное Исследовательской лабораторией ВВС США . [ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] Вскоре после этого лаборатория должна была представить концепцию двухступенчатого вывода на орбиту SABRE, поскольку они считали, что одноступенчатый космический самолет Skylon «технически очень рискован в качестве первого применения двигателя SABRE». [ 39 ]
В августе 2015 года антимонопольный орган Европейской комиссии одобрил финансирование правительством Великобритании 50 миллионов фунтов стерлингов для дальнейшего развития проекта SABRE. Это было одобрено на том основании, что денег, полученных от прямых инвестиций, было недостаточно для завершения проекта. [ 40 ] В октябре 2015 года британская компания BAE Systems согласилась купить 20% акций компании за 20,6 млн фунтов стерлингов в рамках соглашения о помощи в разработке гиперзвукового двигателя SABRE. [ 41 ] [ 42 ] В 2016 году генеральный директор Reaction Марк Томас объявил о планах построить двигатель для наземных испытаний размером в четверть, учитывая ограничения финансирования. [ 43 ]
В сентябре 2016 года агенты, действовавшие от имени Reaction Engines, подали заявку на получение согласия на строительство испытательного стенда для ракетных двигателей на месте бывшего завода по производству ракетных двигателей в Уэсткотте, Великобритания. [ 44 ] который был предоставлен в апреле 2017 года, [ 45 ] а в мае 2017 года состоялась церемония закладки фундамента, на которой было объявлено о начале строительства испытательного стенда для двигателей SABRE TF1, который, как ожидается, начнет действовать в 2020 году. [ 46 ] [ 47 ] Однако с тех пор разработка объекта TF1 была незаметно прекращена, и теперь этот объект взяла на себя аэрокосмическая и оборонная группа Nammo . [ 48 ]
США В сентябре 2017 года было объявлено, что Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны (DARPA) заключило контракт с Reaction Engines Inc. на строительство испытательной установки для высокотемпературных испытаний воздушного потока в аэропорту Фронт-Рейндж недалеко от Уоткинса, штат Колорадо. [ 49 ] Контракт DARPA заключается в тестировании теплообменника предварительного охлаждения двигателя Sabre (HTX). Строительство испытательных установок и испытательных изделий началось в 2018 году, а в 2019 году начались испытания, направленные на работу HTX при температурах, имитирующих воздух, поступающий через дозвуковой воздухозаборник, со скоростью 5 Маха или около 1800 ° F (1000 ° C). [ 50 ] [ 51 ]
Испытательная установка HTX была завершена в Великобритании и отправлена в Колорадо в 2018 году, где 25 марта 2019 года выхлоп турбореактивного двигателя F-4 GE J79 был смешан с окружающим воздухом, чтобы воспроизвести условия на входе со скоростью 3,3 Маха, успешно подавив температуру 420 ° C (788 °). F) поток газов до 100 °C (212 °F) менее чем за 1/20 секунды. Были запланированы дальнейшие испытания, имитирующие скорость 5 Маха, с ожидаемым снижением температуры с 1000 ° C (1830 ° F). [ 8 ] [ 17 ] Эти дальнейшие испытания были успешно завершены к октябрю 2019 года. [ 52 ] [ 53 ] [ 54 ]
Успешный тест HTX может привести к созданию дополнительных приложений предварительного охлаждения, которые можно будет разработать до того, как будет завершен масштабируемый демонстратор SABRE; предлагаемые варианты использования заключаются в расширении возможностей газовых турбин , в современных турбовентиляторных двигателях , гиперзвуковых транспортных средствах и в промышленности. [ 55 ] В марте 2019 года UKSA и ESA подтвердила, что тестовая версия готова к внедрению. предварительная проверка проекта демонстрационного двигателя [ 56 ]
В 2019 году компания Airborne Engineering провела кампанию по тестированию малогабаритных воздушно-водородных инжекторов для форсунок SABRE. [ 57 ]
В 2020 году компания Airborne Engineering провела испытательную кампанию «модуля HX3» (предварительная горелка — гелиевый петлевой теплообменник). [ 58 ]
В 2022 году проведены зарубежные сравнительные испытания теплообменника предохладителя «Реакция». Испытания успешно завершились дочерней компанией компании в США (Reaction Engines Incorporated – REI) и Исследовательской лабораторией ВВС США (AFRL). «Программа испытаний FCT значительно расширила продемонстрированные возможности нашей технологии предварительного охлаждения двигателя», - сказал технический директор REI Эндрю Пиотти. «В ходе этих недавних испытаний предохладитель успешно достиг нашей цели — более 10 мегаватт переданной тепловой энергии от высокотемпературного воздушного потока, что в три раза превышает нашу предыдущую программу испытаний». [ 59 ]
Двигатель
[ редактировать ]Благодаря статической тяге гибридного ракетного двигателя аппарат может взлетать в воздушно-реактивном режиме, как обычный турбореактивный двигатель . [ 3 ] По мере того, как корабль поднимается и давление наружного воздуха падает, в компрессор поступает все больше и больше воздуха, поскольку эффективность сжатия поршня падает. Таким образом, самолеты могут летать на гораздо большей высоте, чем это обычно возможно.
При скорости 5,5 Маха воздушно-реактивная система становится неэффективной и отключается, заменяясь имеющимся на борту кислородом, который позволяет двигателю разогнаться до орбитальных скоростей (около 25 Маха). [ 22 ]
Эволюция
[ редактировать ]РБ545
[ редактировать ]Предназначен для использования с HOTOL.
Двигатель не имел статической тяги с воздушным дыханием, и для взлета использовалась ракетная тележка.
САБЛЯ
[ редактировать ]Предназначен для использования со Skylon A4.
Двигатель не имел статической тяги воздушно-реактивного типа и был основан на двигателях RATO.
САБЛЯ 2
[ редактировать ]Предназначен для использования со Skylon C1.
Двигатель не имел статической тяги и использовал LOX до тех пор, пока не вступил в действие воздушно-реактивный цикл. [ нужна ссылка ]
САБЛЯ 3
[ редактировать ]Предназначен для использования со Skylon C2.
Этот двигатель включал в себя богатую топливом предварительную камеру сгорания для увеличения тепла, извлекаемого из воздушного потока, используемого для приведения в движение гелиевого контура, что придавало двигателю статическую тягу.
САБЛЯ 4
[ редактировать ]SABRE 4 больше не представляет собой конструкцию одного двигателя, а представляет собой класс двигателей, например, экземпляр этого двигателя мощностью 0,8–2 МН (180 000–450 000 фунтов силы; 82–204 тс) используется со SKYLON D1.5, двигателем мощностью 110 000–280 000 фунтов силы. (0,49–1,25 МН; 50–127 tf) для исследования ВВС США частично многоразового TSTO.
Производительность
[ редактировать ]Расчетная тяговооруженность SABRE составляет четырнадцать по сравнению с примерно пятью у обычных реактивных двигателей и двумя у ГПВРД . [ 5 ] Такая высокая производительность обусловлена сочетанием более плотного, охлажденного воздуха, требующего меньшего сжатия, и, что более важно, низких температур воздуха, позволяющих использовать более легкие сплавы в большей части двигателя. Общие характеристики намного лучше, чем у двигателя RB545 или ГПВРД.
Топливная эффективность (известная как удельный импульс в ракетных двигателях) достигает максимума примерно через 3500 секунд в атмосфере. [ 3 ] Типичные цельноракетные системы достигают пика около 450 секунд, а даже «типичные» ядерные тепловые ракеты - около 900 секунд.
Сочетание высокой топливной эффективности и малой массы двигателей позволяет осуществлять заход на посадку SSTO с воздушным дыханием до скорости 5,14+ Маха на высоте 28,5 км (94 000 футов) и выходом аппарата на орбиту с большей массой полезной нагрузки на взлетную массу, чем просто о любой когда-либо предложенной неядерной ракете -носителе. [ нужна ссылка ]
Предохладитель добавляет системе массы и сложности и является самой агрессивной и сложной частью конструкции, но масса этого теплообменника на порядок ниже, чем достигалось ранее. Экспериментальная установка достигла теплообмена почти 1 ГВт/м. 3 . Потери от переноса дополнительного веса систем, отключенных в режиме замкнутого цикла (а именно, предохладителя и турбокомпрессора), а также дополнительного веса крыльев Skylon, компенсируются увеличением общей эффективности и предлагаемым планом полета. Обычные ракеты-носители, такие как « Спейс шаттл», тратят около одной минуты на подъем почти вертикально на относительно низких скоростях; это неэффективно, но оптимально для чисто ракетных машин. Напротив, двигатель SABRE позволяет гораздо медленнее и пологее набор высоты (тринадцать минут для достижения высоты перехода 28,5 км), вдыхая воздух и используя крылья для поддержки автомобиля. При этом гравитационное сопротивление и увеличение веса транспортного средства заменяются уменьшением массы топлива и выигрышем от аэродинамической подъемной силы, увеличивающей долю полезной нагрузки до уровня, при котором становится возможным SSTO.
Гибридному реактивному двигателю, такому как SABRE, нужно только достичь низких гиперзвуковых скоростей в нижних слоях атмосферы , прежде чем включить режим замкнутого цикла во время набора высоты для набора скорости. В отличие от прямоточных или прямоточных двигателей конструкция способна обеспечить большую тягу от нулевой скорости до 5,4 Маха. [ 4 ] с отличной тягой на протяжении всего полета, от земли до очень большой высоты, с высокой эффективностью на протяжении всего полета. Кроме того, возможность статической тяги означает, что двигатель можно протестировать на земле, что значительно снижает затраты на испытания. [ 5 ]
В 2012 году REL ожидала, что испытательные полеты состоятся к 2020 году, а эксплуатационные полеты - к 2030 году. [ 60 ]
См. также
[ редактировать ]- Насадка для компенсации высоты
- Аватар (космический корабль) - индийский воздушно-реактивный космический самолет.
- Жидкостная ракета
- Предварительно охлажденный реактивный двигатель
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Ограниченные названия двигателей Reaction Engines» (PDF) . Реакция Двигатели Лимитед . Архивировано из оригинала (PDF) 5 марта 2012 года.
- ^ Перейти обратно: а б с «Чувствительность характеристик воздушно-реактивного двигателя с предварительным охлаждением к параметрам конструкции теплообменника» (PDF) . Реакция Двигатели Лимитед . 29 марта 2007 г. с. 189. Архивировано из оригинала (PDF) 23 июня 2013 года . Проверено 9 августа 2010 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час «Руководство пользователя Skylon» (PDF) . Реакция Двигатели Лимитед . 18 января 2010 г., стр. 4, 3. Архивировано из оригинала (PDF) 18 апреля 2016 г. . Проверено 2 августа 2010 г.
- ^ Перейти обратно: а б «САБРА – Синергетический воздушно-реактивный ракетный двигатель» . Реакция Двигатели Лимитед . Архивировано из оригинала 19 декабря 2018 года . Проверено 18 декабря 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Сравнение концепций двигательных установок многоразовых пусковых установок SSTO» (PDF) . Реакция Двигатели Лимитед . стр. 114, 115. Архивировано из оригинала (PDF) 15 июня 2011 года . Проверено 2 августа 2010 г.
- ^ «Полетные приложения» . Реакционные двигатели .
- ^ «Интервью Алана Бонда» . Вимео . Проверено 19 декабря 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Технологии двигателей для космических самолетов Великобритании Sabre находятся на новом этапе» . Новости Би-би-си . 8 апреля 2019 г.
- ^ «Reaction Engines достигла ряда важных результатов» . Реакционные двигатели . 2018 . Проверено 8 апреля 2019 г.
- ^ «Жидкий водород как двигательное топливо, 1945–1959» . Отдел истории НАСА . Проверено 1 июля 2009 г.
- ^ «Новостной канал – Домашняя страница – Flightglobal.com» . FlightGlobal.com . Проверено 19 декабря 2017 г.
- ^ «А.Бонд» . daviddarling.info . Проверено 8 августа 2010 г.
- ^ «Потоки финансирования для британского «революционного» ракетного двигателя Sabre» . Наука . Би-би-си . 12 июля 2016 года . Проверено 12 июля 2016 г.
- ^ «Reaction Engines обеспечивает новое финансирование правительства Великобритании для программы доступа в космос» .
- ^ «BAYERN-CHEMIE заключает соглашение с Европейским космическим агентством о дальнейшей разработке двигателя SABRE» . 20 апреля 2017 г.
- ^ Маркс, Пол (октябрь 2012 г.). «Die Erben der Concorde» (на немецком языке). Новый учёный . Архивировано из оригинала 24 ноября 2012 года . Проверено 10 декабря 2012 г. По-английски
- ^ Перейти обратно: а б Гай Норрис (7 апреля 2019 г.). «Предварительный охладитель реактивных двигателей выдержал испытание на скорости 3,3 Маха» . Неделя авиации и космических технологий .
- ^ Амос, Джонатан (28 ноября 2012 г.). «BBC News – Концепция двигателя космического самолета Skylon достигла ключевого рубежа» . BBC.co.uk. Проверено 1 июля 2013 г.
- ^ Норрис, Гай. « Реактивные двигатели раскрывают секрет технологии контроля замерзания Sabre» [ постоянная мертвая ссылка ] « Aerospace Daily & Defense Report» , 8 июля 2015 г., стр. 3 Аналогичная статья [ мертвая ссылка ]
- ^ " 3D-печатный инжектор космического самолета Скайлон "
- ^ « Помогаем космическому самолету Скайлон выйти на орбиту с помощью инжекторного механизма, напечатанного на 3D-принтере »
- ^ Перейти обратно: а б с «САБРА: как это работает» . Реакция Двигатели Лимитед. Архивировано из оригинала 26 июля 2013 года . Проверено 29 ноября 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Reaction Engines Ltd – Часто задаваемые вопросы» . Reactionengines.co.uk. Архивировано из оригинала 2 июня 2015 года . Проверено 1 июля 2013 г.
- ^ «Ракета, которая думает, что она реактивный самолет» . Космическое агентство Великобритании . 19 февраля 2009 года . Проверено 5 ноября 2015 г.
- ^ «Форсуночное устройство двигателя» .
- ^ «Путешествие на край космоса: Reaction Engines и Skylon в ближайшие 20 лет» . Университет Стратклайда . Архивировано из оригинала 10 марта 2012 года . Проверено 9 августа 2010 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Reaction Engines Limited (28 ноября 2012 г.). «Крупнейший прорыв в двигательной технике со времен реактивного двигателя» (PDF) . Реакция Двигатели Лимитед . Архивировано из оригинала (PDF) 7 декабря 2012 года . Проверено 28 ноября 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б Тисделл, Дэн (1 сентября 2011 г.). «Проводятся испытания двигателей космического самолета» . Новости Flightglobal . Проверено 4 ноября 2015 г.
- ^ Свитак, Эми (29 ноября 2012 г.). «ESA проверяет технологию двигателей SABRE» . Авиационная неделя . Архивировано из оригинала 19 октября 2013 года . Проверено 8 декабря 2012 г.
- ^ «Отчет об оценке Скайлона» (PDF) . Космическое агентство Великобритании . Апрель 2011 года . Проверено 26 апреля 2015 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ «Великобритания обещает новую поддержку революционного космического двигателя» SEN. 27 июня 2013 г. Проверено 16 июля 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Правительство Великобритании в восторге от «революционного» двигателя Sabre» BBC . 16 июля 2013 г. Проверено 16 июля 2013 г.
- ^ «Великобритания выделит 60 миллионов фунтов стерлингов на сверхбыстрый космический ракетный двигатель» . Хранитель . Лондон. 16 июля 2013 г.
- ^ «Двигатель футуристического британского космического самолета пройдет летные испытания в 2020 году» space.com, 18 июля 2013 г. Проверено 18 июля 2013 г.
- ^ «BAE Systems and Reaction Engines разработают новый новаторский аэрокосмический двигатель» . 2 ноября 2015 г. Архивировано из оригинала 18 октября 2014 г.
- ^ Блэк, Чарльз (16 апреля 2015 г.). «Революционный ракетный двигатель прошел технико-экономическое обоснование ВВС США» . sen.com . Проверено 7 мая 2015 г.
- ^ « ARFL подтверждает осуществимость концепции двигателя SABRE от Reaction Engines »
- ^ « AFRL дает знак одобрения британской конструкции воздушно-реактивного двигателя »
- ^ «Военные США собираются представить концепции, основанные на технологии космических самолетов Skylon» . space.com . 3 марта 2016 года . Проверено 8 апреля 2019 г.
- ^ «Государственная помощь: Комиссия одобрила поддержку Великобритании в размере 50 миллионов фунтов стерлингов на исследования и разработку инновационного двигателя для космической ракеты» . Европа.eu . Европейская комиссия . Проверено 8 сентября 2015 г.
- ^ Норрис, Гай (1 ноября 2015 г.). «BAE принимает участие в разработке гиперзвуковых реактивных двигателей» . Aviationweek.com . Неделя авиации и космических технологий . Проверено 1 ноября 2015 г.
- ^ Холлингер, Пегги; Куксон, Клайв (2 ноября 2015 г.). «BAE Systems заплатит 20,6 млн фунтов стерлингов за 20% группы космических двигателей» . CNBC . Проверено 5 ноября 2015 г.
- ^ Норрис, Гай (21 сентября 2016 г.). «Reaction Engines совершенствует план демонстрационного проекта гиперзвукового двигателя» . Aviationweek.com . Неделя авиации и космических технологий . Проверено 26 сентября 2016 г.
- ^ «Форма заявления без персональных данных» (PDF) . Январь 2018. [ мертвая ссылка ]
- ^ «Уведомление о решении» . Январь 2018. [ мертвая ссылка ]
- ^ «Reaction Engines» начинает строительство испытательного полигона для ракетных двигателей в Великобритании — Reaction Engines . ReactionEngines.co.uk . 4 мая 2017 года. Архивировано из оригинала 22 декабря 2017 года . Проверено 19 декабря 2017 г.
- ^ «Испытательный комплекс космических самолетов будет запущен к 2020 году » . Оксфордская почта . 5 мая 2017 года . Проверено 19 декабря 2017 г.
- ^ «Наммо возьмемся за новое здание в Уэсткотте» . www.westcottspacecluster.org.uk . 19 апреля 2022 года. Архивировано из оригинала 19 апреля 2022 года . Проверено 24 апреля 2022 г.
- ^ «Reaction Engines заключила контракт с DARPA на проведение высокотемпературных испытаний предварительного охладителя SABRE — Reaction Engines» . ReactionEngines.co.uk . 25 сентября 2017 г. Архивировано из оригинала 28 сентября 2017 г. Проверено 19 декабря 2017 г.
- ^ «Реакция начинает строительство испытательного полигона для гиперзвуковых двигателей в США | Сеть Aviation Week» . Aviationweek.com .
- ^ Амос, Джонатан (15 марта 2019 г.). «Сверхбыстрый двигатель для ключевых испытаний» . Новости Би-би-си .
- ^ «ПРОГРАММА ИСПЫТАНИЙ РЕАКЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОЛНОСТЬЮ ПРОВЕРЯЕТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ОХЛАДИТЕЛЬ В УСЛОВИЯХ ГИПЕРЗВУКОВОГО ТЕПЛА» . Реакционные двигатели . Проверено 18 февраля 2020 г. .
- ^ «Демонстрация технологии предварительного охладителя Reaction Engines охлаждает воздух до температуры 1000°C менее чем за 1/20 секунды» . Регистр . Проверено 18 февраля 2020 г. .
- ^ «Двигатель Skylon SABRE проходит большое испытание» . Вселенная сегодня . 26 октября 2019 г. Проверено 18 февраля 2020 г. .
- ^ Гай Норрис (15 мая 2018 г.). «Турбореактивный двигатель запускает предшественник испытаний теплообменника гиперзвукового двигателя» . Неделя авиации и космических технологий .
- ^ «Зеленый свет ЕКА для британского воздушно-реактивного ракетного двигателя» . www.esa.int . Проверено 2 марта 2024 г.
- ^ «Стенд для испытания форсунок предварительной горелки» . Проверено 9 декабря 2020 г.
- ^ «Одномодульный испытательный стенд HX3» . Проверено 9 декабря 2020 г.
- ^ Сэмпсон, Бен (4 января 2023 г.). «Реакция и ВВС США продвигают испытания технологии воздушно-реактивных двигателей» . Международная организация аэрокосмического тестирования . Марк Аллен Груп Лимитед . Проверено 6 января 2023 г.
- ^ «В ФОКУСЕ – Британские инженеры раскрыли секрет многоразового космического самолета » . FlightGlobal.com . 29 ноября 2012 года . Проверено 19 декабря 2017 г.
Ресурсы
[ редактировать ]- «Космический самолет Скайлон» (PDF) . Реакция Двигатели Лимитед . Архивировано из оригинала (PDF) 15 июня 2011 года.
- «Космический самолет Скайлон: прогресс к реализации» (PDF) . Реакция Двигатели Лимитед . Архивировано из оригинала (PDF) 15 июня 2011 года.
- «Сравнение концепций двигательных установок многоразовых пусковых установок SSTO» (PDF) . Реакция Двигатели Лимитед . Архивировано из оригинала (PDF) 15 июня 2011 года.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Официальный сайт
- Вольпичелли, Джан М. (12 октября 2015 г.). «Этот ракетный двигатель вскоре сможет отправлять самолеты в открытый космос» . Проводная Великобритания .
- Тони Осборн (4 мая 2017 г.). «Реактивные двигатели» начинают строительство испытательного стенда . Отчет об аэрокосмической отрасли и обороне . Авиационная неделя.
- Таймлапс TF1 — август 2018 г.
- Архив блок-схемы Reaction Engines для цикла SABRE