SABREエンジンは、ターボジェットエンジン、ラムジェットエンジン、またはロケットエンジンとして機能する必要があります。 このエンジンを機能させるために解決すべき技術的課題はまだたくさんあります。 特に、流入する空気を摂氏1,000度の温度で20分の1秒で冷却できる高性能の熱交換器が必要です。
SABREエンジン熱交換器は、コロラド州にある風洞で正常にテストされています。 Reaction Engine Limitedによって設計されたデバイスは、マッハ5への熱気流を安全に支えています。SABREエンジンが使用する空気を十分に冷却しました。 したがって、Skylonスペースプレーンプロジェクトの最も重要な要素の1つは、実行可能性を示したばかりです。 SSTO航空機が地球の軌道に到達するのを見る前に、まだやるべきことがたくさんありますが、英国の会社は明らかに正しい方向に進んでいます。
– 2019年3月24日のニュース
SABREエンジンの形状は驚くべきものです。全長にわたって、全体で14度の傾斜があります。実際には、原子炉は湾曲している必要はありません。しかしながら、これは、その揚力を維持するために小さい入射角で飛行するスカイロン宇宙機の動作にとって必要である。この構成では、ＳＡＢＥＲエンジンの吸気口が空気流の前方にあり、出力推進力が航空機の質量中心の方向になければならないことが必要である。
これが、ロッキードSR-71ブラックバード原子炉がやや下を向いている理由でもあります。高地では、小さな入射角で飛行しなければなりませんでした。一般に、私達はまた民間航空機のこれらの小さい角度を観察することができます。 SABREエンジンの曲率は、非常に高速で非常に高い高度で飛行する必要があるため、非常に優れているようです。
一旦原子炉が開発されたとしても、SABREプロジェクトからスカイロン宇宙船に移行するためにやらなければならない作業はまだたくさんあります。宇宙船は、例えば、熱タイルなしで大気中に入るように設計されています。その形状は、ホットスポットの温度を下げることを目的としています。スカイロンの外面は特殊セラミックで設計されます。スカイロン宇宙機は着陸するために少なくとも5キロの滑走路を必要とするでしょう、そしておそらくそれは建設される必要があるでしょう。
– 2019年3月19日のお知らせ –
スカイロン宇宙機の目的は、宇宙から何も落とさずに軌道に到達することです。このタイプのフライトプランはまだ確定されていません。しかしながら、これは軌道発射装置の完全な再利用を大いに容易にするでしょう。これを達成するために、SkylonはSABREという名前のユニークなエンジンを使いたがっています。
SABREエンジンは、離陸時および宇宙船の上昇開始時に地球の大気を利用するように設計されています。エンジンは直接酸素を大気中に取り入れます。 25キロメートルの高度とマッハ5,4でかつてSkylon space planeは内部タンクの上に傾けて古典的なロケットのようにその旅を終えます。
これにより、Skylonは数トンの推進剤を節約し、SSTO（Single-Stage-To-Orbit）戦略を実行可能にします。しかし、これを開発するのは非常に困難です。 SABREとSkylonに取り組んでいる会社、Reaction Enginesは長い間この技術を開発しようとしています。主な難点は、非常に効率的な熱交換器を設計することです。それは、ほんの数秒で－１５０度で反応器に入る空気を冷却することができなければならない。
しかし、SABREとSkylonは、Rolls RoyceやBoeingなど、1年前に3,800万ドルをReaction Enginesに投入した大手投資家を含む多くの人々にとって興味深いものです。欧州宇宙機関もエンジンの開発を綿密に追跡しています。 ESAと英国の宇宙機関はSABREの予備設計を検証しました。
ESAの推進部門の責任者であるMark Ford氏は、エンジン開発における大きな節目について語った。 ESAは、エンジンの設計を検証することで、最初の試作機の建設への道を開いています。
しかしその前に、実行すべき2つの主要なテストがまだあります。約1ヶ月で、熱交換器は米国の試験場に置かれるでしょう。上層大気のマッハ5で遭遇する条件をシミュレートするために、それは20分の1秒で1000度の入ってくる空気を冷却するでしょう。これを達成するために、熱交換器は、非常に小さい質量で大きな熱交換面を提供する何千もの小さな管によって横断される。
原子炉の炉心は英国で試験される予定です。これは、熱交換器とノズルのないエンジンの中心部です。今年2020年までに開始される予定の一連のテストの間に、原子炉心はそれが周囲空気だけを使って0からマッハ5まで加速することができることを証明しなければならないでしょう。
Reaction EnginesがSABREエンジンの開発に成功すれば、多くの用途があります。宇宙空間では、SABREエンジンは、完全に再利用可能なワンピース軌道の乗り物への道を開くことができます。多分これはスペースへのアクセスの費用を非常に減らすでしょう。それはまた、軌道下推進モードとして使用することができます。
0からマッハ5までのすべての推進段階を処理することができる原子炉を持つことも、民間および軍事航空にとって非常に興味深いものとなり得る。しかし、そこに着く前に、まだ多くの作業があります。 SABREエンジンの開発は、簡単に再利用可能な軌道面を開発する際の問題の一部にすぎません。
科学博物館ロンドン画像ライブラリによる画像
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