SABRE引擎測試成功!

sabre engine

-2019年10月29日的新聞-

SABRE發動機必須能夠用作渦輪噴氣發動機,沖壓發動機或火箭發動機。 為了使該發動機正常工作,仍然需要解決許多技術難題。 特別是,它需要一種高性能的熱交換器,該熱交換器可以在1000攝氏度的溫度下以十分之一秒的時間冷卻進入的空氣。

SABRE發動機熱交換器已在科羅拉多州的風洞中成功測試。 由Reaction Engine Limited設計的設備已安全地將熱空氣流向5馬赫。它已經冷卻了足夠的空氣,可供SABRE發動機使用。 因此,這是Skylon太空飛機項目最關鍵的要素之一,剛剛證明了其可行性。 在看到SSTO飛機到達地球軌道之前,還有許多工作要做,但是這家英國公司顯然正在朝著正確的方向前進。









為什麼SABRE發動機有彎曲的形狀?

– 2019年3月24日的新聞

SABRE發動機的形狀令人驚訝。在整個長度上,它的總傾斜度為14度。實際上,反應器不需要彎曲。然而,這對於Skylon太空飛機的操作是必要的,其將以小入射角飛行以保持其升力。在這種配置中,SABRE發動機的進氣口必須位於氣流前方,而輸出推進必須位於飛機質心的方向上。

這也是洛克希德SR-71黑鳥反應堆指向略微向下的原因。在高海拔地區,它也必須以小入射角飛行。一般來說,我們也可以在商用飛機上觀察這些小角度。 SABRE發動機的曲率看起來非常好,因為它必須以非常高的速度和非常高的高度飛行。

一旦反應堆開發完成,從SABRE項目遷移到Skylon太空飛機仍有許多工作要做。例如,該空間平面被設計成在沒有熱瓦片的情況下進入大氣。它的形狀旨在降低熱點的溫度。 Skylon的外表面採用特殊陶瓷設計。 Skylon太空飛機需要至少5公里的跑道著陸,這可能需要建造。

ESA已經驗證了SABRE發動機的初步設計

– 2019年3月19日的新聞 –

Skylon太空飛機的目標是到達軌道而不會從太空中掉落任何物體。這種類型的飛行計劃從未最終確定。然而,這將極大地促進軌道發射器的完全再利用。為實現這一目標,Skylon希望使用名為SABRE的獨特引擎。

SABRE發動機設計用於在起飛時和太空飛機上升開始時使用地球的大氣層。發動機將氧氣直接送入大氣。一旦在25公里的高度和5馬赫的高度上,Skylon太空飛機就會在內部坦克上傾斜,並像經典火箭一樣完成其旅行。

這應該允許Skylon節省幾噸推進劑,從而使SSTO(單級到軌道)策略可行。然而,這很難發展。反應引擎公司,SABRE和Skylon公司,長期以來一直致力於開發這項技術。主要困難是設計一個非常有效的換熱器。它必須能夠在幾分之一秒內將進入反應器的空氣冷卻到-150度。

但SABRE和Skylon對很多人都很感興趣,包括像勞斯萊斯和波音這樣的大型投資者,他們一年前向反應引擎投入了3800萬美元。歐洲航天局也密切關注發動機的發展。歐空局和英國航天局已經驗證了SABRE的初步設計。

歐洲航天局推進部門負責人馬克福特談到了發動機開發的一個重要里程碑。自2010年以來,歐洲航天局一直參與該項目。它在2012年為熱交換器測試提供了資金。通過驗證發動機的設計,ESA為其第一個原型的建造鋪平了道路。

但在此之前,仍有兩項主要測試要做。大約一個月後,熱交換器將被放置在美國的測試現場。為了模擬高層大氣中5馬赫遇到的情況,它將在二十分之一秒內冷卻1000度的進氣。為了實現這一點,熱交換器被數千個小管穿過,這些小管以非常小的質量提供大的熱交換錶面。

反應堆堆芯將在英國進行測試。這是發動機的核心部分,沒有熱交換器,也沒有噴嘴。在計劃於今年開始到2020年的一系列測試期間,反應堆堆芯必須證明它能夠僅使用環境空氣從0加速到5馬赫。

如果Reaction Engines設法開發SABRE引擎,它可能有很多應用程序。在太空飛機中,SABRE發動機可為完全可重複使用的單件式軌道車輛鋪平道路。也許這將大大降低進入太空的成本。它也可以用作亞軌道推進模式。

具有能夠處理從0到5馬赫的所有推進階段的反應堆也可能對民用和軍用航空具有極大的興趣。但在我們到達那里之前,還有很多工作要做。開發SABRE發動機只是開發易於重複使用的軌道平面問題的一部分。

圖片來自倫敦科學博物館圖片庫

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