Der SABRE Motorentest ist ein Erfolg !

sabre engine

– Neuigkeiten vom 29. Oktober 2019 –

Das SABRE-Triebwerk muss in der Lage sein, als Turbo-, Staustrahl- oder Raketentriebwerk zu arbeiten. Es sind noch viele technische Herausforderungen zu lösen, damit dieser Motor funktioniert. Insbesondere braucht es einen Hochleistungswärmetauscher, der die einströmende Luft in einer Zwanzigstelsekunde auf eine Temperatur von 1.000 Grad Celsius abkühlen kann.

Der SABRE-Motorwärmetauscher wurde erfolgreich in einem Windkanal in Colorado getestet. Das von Reaction Engine Limited entwickelte Gerät hat einen Heißluftstrom zu Mach 5 sicher aufgenommen. Es hat die Luft ausreichend gekühlt, um vom SABRE-Motor verwendet zu werden. Es ist daher eines der kritischsten Elemente des Skylon-Raumfahrtprojekts, das gerade seine Realisierbarkeit bewiesen hat. Es gibt noch viel zu tun, bis ein SSTO-Flugzeug die Erdumlaufbahn erreicht, aber das britische Unternehmen bewegt sich eindeutig in die richtige Richtung.





Warum hat der SABRE-Motor eine gekrümmte Form ?

– Nachrichten vom 24. März 2019

Die Form des SABRE-Motors kann überraschend sein. Über seine gesamte Länge hat es eine Neigung von 14 Grad. In der Realität muss der Reaktor nicht gekrümmt sein. Dies ist jedoch für den Betrieb des Skylon-Raumflugzeugs erforderlich, das mit einem kleinen Einfallswinkel fliegen wird, um seinen Auftrieb aufrechtzuerhalten. In dieser Konfiguration ist es erforderlich, dass die Lufteinlässe des SABER-Motors vor dem Luftstrom liegen, während der Abtriebsantrieb in Richtung des Massenschwerpunkts des Flugzeugs erfolgen muss.

Aus diesem Grund zeigen die Lockheed SR-71 Blackbird-Reaktoren leicht nach unten. In großer Höhe musste es auch mit einem kleinen Einfallswinkel fliegen. Im Allgemeinen können wir diese kleinen Winkel auch an Verkehrsflugzeugen beobachten. Die Krümmung des SABRE-Motors scheint sehr groß zu sein, da er mit sehr hoher Geschwindigkeit und sehr großer Höhe fliegen muss.

Sobald der Reaktor entwickelt ist, bleibt noch viel zu tun, um vom SABRE-Projekt zum Skylon-Raumflugzeug überzugehen. Die Weltraumebene ist beispielsweise so konzipiert, dass sie ohne thermische Fliesen in die Atmosphäre eintritt. Seine Form zielt darauf ab, die Temperaturen an heißen Stellen zu reduzieren. Die Außenfläche von Skylon wird in einer speziellen Keramik ausgeführt. Das Raumflugzeug Skylon benötigt eine Landebahn von mindestens 5 km, die wahrscheinlich gebaut werden muss.

Die ESA hat das vorläufige Design des SABRE-Motors validiert/h2>

– Nachrichten vom 19. März 2019 –

Das Ziel des Raumflugzeugs Skylon ist es, die Umlaufbahn zu erreichen, ohne etwas aus dem Weltraum zu werfen. Diese Art von Flugplan wurde noch nie fertiggestellt. Dies würde jedoch die vollständige Wiederverwendung von Orbitalstartern erheblich erleichtern. Um dies zu erreichen, möchte Skylon eine einzigartige Engine namens SABRE verwenden.

Der SABRE-Motor ist so konzipiert, dass er die Erdatmosphäre beim Start und beim Start des Weltraumflugzeugs nutzt. Der Motor bringt Sauerstoff direkt in die Atmosphäre. In 25 km Höhe und bei Mach 5,4 neigt sich das Raumfahrzeug Skylon auf internen Panzern und endet wie eine klassische Rakete.

Auf diese Weise kann Skylon einige Tonnen Treibmittel einsparen und somit die SSTO-Strategie (Single-Stage-To-Orbit) praktikabel machen. Dies ist jedoch sehr schwer zu entwickeln. Reaction Engines, das Unternehmen von SABRE und Skylon, versucht diese Technologie seit langem zu entwickeln. Die Hauptschwierigkeit besteht darin, einen sehr effizienten Wärmetauscher zu konstruieren. Es muss in der Lage sein, die in den Reaktor eintretende Luft in einem Sekundenbruchteil bei -150 Grad zu kühlen.

Aber SABRE und Skylon sind für viele Menschen von Interesse, einschließlich großer Investoren wie Rolls Royce und Boeing, die vor einem Jahr 38 Millionen US-Dollar in Reaction Engines investiert haben. Die Europäische Weltraumorganisation verfolgt auch die Entwicklung des Motors aufmerksam. Die ESA und die britische Raumfahrtbehörde haben das vorläufige Design von SABRE validiert.

Mark Ford, Leiter der ESA-Abteilung für Antriebe, sprach von einem wichtigen Meilenstein in der Motorenentwicklung. Die Europäische Weltraumorganisation ist seit 2010 an dem Projekt beteiligt. Sie hat die Finanzierung von Wärmetauschertests im Jahr 2012 unterstützt. Durch die Validierung des Designs des Motors ebnet die ESA den Weg für den Bau des ersten Prototyps.

Zuvor müssen jedoch noch zwei wichtige Tests durchgeführt werden. In etwa einem Monat wird der Wärmetauscher in den USA auf einem Testgelände aufgestellt. Um die Bedingungen von Mach 5 in der oberen Atmosphäre zu simulieren, kühlt es 1000 Grad einströmende Luft in einer zwanzigstel Sekunde. Um dies zu erreichen, wird der Wärmetauscher von Tausenden von kleinen Rohren durchquert, die eine große Wärmeaustauschfläche bei sehr geringer Masse bieten.

Der Reaktorkern wird in Großbritannien getestet. Dies ist der zentrale Teil des Motors ohne Wärmetauscher und ohne Düse. Während einer Reihe von Tests, die in diesem Jahr bis 2020 beginnen sollen, muss der Reaktorkern beweisen, dass er nur mit Umgebungsluft von 0 auf Mach 5 beschleunigen kann.

Wenn es der Reaction Engine gelingt, die SABRE-Engine zu entwickeln, könnte dies viele Anwendungen haben. In einem Weltraumflugzeug könnte der SABRE-Motor den Weg für ein vollständig wiederverwendbares und einteiliges Orbitalfahrzeug ebnen. Möglicherweise werden dadurch die Kosten für den Zugang zum Weltraum erheblich gesenkt. Es könnte auch als suborbitaler Antriebsmodus verwendet werden.

Ein Reaktor, der alle Antriebsphasen von 0 bis Mach 5 beherrschen kann, könnte auch für die zivile und militärische Luftfahrt von großem Interesse sein. Aber bevor wir dort ankommen, gibt es noch viel Arbeit. Die Entwicklung der SABRE-Engine ist nur ein Teil des Problems bei der Entwicklung einer leicht wiederverwendbaren Orbitalebene.

Bild von Science Museum London Picture Library

Quellen

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