Skylon

"Skylon" ( eng.  Skylon ) on brittiläisen Reaction Engines Limited [ (REL) hankkeen nimi, jonka mukaan tulevaisuudessa voidaan luoda miehittämätön uudelleenkäytettävä avaruusalus , joka, kuten sen kehittäjät odottavat, mahdollistaa edullisen ja luotettavan pääsyn avaruuteen .

Skylon pystyy nousemaan kuin perinteinen lentokone ja saavutettuaan 5,5 Machin hyperääninopeuden ja 26 kilometrin korkeuden siirtyä happeen omista tankeistaan ​​päästäkseen kiertoradalle . Hän myös laskeutuu kuin lentokone. Näin ollen brittiläisen avaruusaluksen ei tarvitse vain mennä avaruuteen ilman yläasteita, ulkoisia tehosteita tai pudottavia polttoainesäiliöitä, vaan myös suorittaa koko tämä lento samoilla moottoreilla (kahden kappaleen määrässä) kaikissa vaiheissa alkaen rullaamalla lentokentälle ja päättyen kiertoradasegmenttiin.

Skylon-projektin mukaan se pystyy kuljettamaan noin 12 tonnia rahtia avaruuteen ( matalalle ekvatoriaaliselle kiertoradalle ); Arvioiden mukaan Skylon alentaa lastin poistokustannuksia 15-50 kertaa.

Hankkeen alustavassa tarkastelussa todettiin, ettei siinä ollut teknisiä tai suunnitteluvirheitä. Nyt yritys harjoittaa avaruusaluksen moottorin demonstraattorin (prototyypin) luomista.

Rakentaminen

Voimalaitos

Projektin keskeinen osa on ainutlaatuinen voimalaitos - kaksi monimuotoista turbo-ramjet-moottoria ( eng.  hypersonic esijäähdytetty hybridisynergistinen ilmahengitysrakettimoottori  - SABRE  - hypersonic yhdistetty synergistinen ilmasuihku- / rakettimoottori esijäähdytyksellä ). Toisin sanoen nämä ovat turboreettimoottoreita, joissa on lisäsuoravirtauspiirejä .

Suoravirtauspolttokammiot on järjestetty rengasmaisesti raketin ympärille.

Pää ( raketti ) polttokammioihin (niitä on jokaisessa moottorissa 4) syötetään polttoaineella ( nestemäinen vety ) ja hapettimella - joko turboahtimella ruiskutettua ilmakehän ilmaa ja voimakkaasti jäähdytettyä, kun se kulkee lämmönvaihtimen läpi ( ilmasuihkutila). ) tai nestemäistä happea tankeista ( ohjustila ).

Turboahdin toimii kaasuturbiinilla , johon syötetään työnesteenä kuumennettua heliumia , joka saa lämpöä lämmönvaihtimessa jäähdytetystä ilmasta ja lämpenee lisäksi suuttimia jäähdyttäessä . Sitten heliumia jäähdytetään osalla polttoaine-nestevetyä ( heliumkierto ).

Lisäksi moottorit on varustettu ylimääräisillä suoravirtauspolttokammioilla , joita syötetään ilmalla ulkoisista ohituskanavista ja joita käytetään polttamaan ylimääräistä vetyä, joka haihtuu jäähdytettäessä ilmaa, joka ei päässyt moottorin lämmönvaihtimiin niiden ollessa ilmasuihkutilassa. Siten ramjet luo osan työntövoimasta, mikä on merkittävin alhaisilla lentonopeuksilla (toisin kuin turboramjet-moottorit , joissa ramjet on tehokkaampi, mitä suurempi ilmanopeus).

Kehityksen edistyminen

Vuonna 1989 yksi HOTOL-projektin kehittäjistä, Alan Bond, loi Reaction Engines Limitedin (REL), joka aloitti Skylon-kiertoratalentokoneen kehittämisen ohittaakseen hylätyn HOTOL-projektin puutteet.

Vuonna 1992 hankkeen määrä määritettiin - noin 10 miljardia dollaria.

Huolimatta siitä, että projekti on jo yli 25 vuotta vanha, yhtäkään täysikokoista toimivaa mallia tulevan laitteen moottorista ei ole vielä luotu.

Marraskuussa 2012 REL suoritti sarjan konseptitestejä[ selventää ] moottoria Euroopan avaruusjärjestön valvonnassa ja ilmoitti, että niiden tulokset olivat onnistuneita ja että tärkeimmät tekniset vaikeudet oli voitettu [1] .

17. heinäkuuta 2013 Yhdistyneen kuningaskunnan hallitus ilmoitti suunnitelmistaan ​​investoida 60 miljoonaa puntaa [2] SABRE -ilmamoottorin kehittämiseen ; näin viime vuosikymmenien kunnianhimoisin ja rohkein avaruusprojekti on saanut tunnustusta ja rahaa jatkotyöhön.

REL ilmoitti 22. syyskuuta 2016, että se on siirtynyt täysin toimivan SABRE-moottorin prototyypin viimeiseen kehitysvaiheeseen . Aluksi SABRE kehitettiin Skylon-avaruusaluksen moottoriksi, mutta myöhemmin kehityksestä kiinnostuivat brittiläinen puolustusyhtiö BAE Systems ja Britannian hallitus, jotka ostivat osan Reaction Enginesin osakkeista [3] .

Vuoden 2017 loppuun mennessä kehittäjät suunnittelivat luovansa ensimmäisen täysin toimivan SABRE-prototyypin. Työskentely ilmakehän tilassa, hänen täytyi saavuttaa 5 Machin nopeus (yli 6000 km / h) ja vaihtaa sitten rakettitilaan. Ensimmäisellä prototyypillä piti olla samanlaiset mitat kuin F-35- hävittäjiin asennetun F135- moottorin mitat (pituus 5,6 m ja halkaisija 1,2 m) , ja ilmakehän tilassa sen työntövoiman piti olla jopa 196 kN (F135-moottori). - 191 kN jälkipolttotilassa). Samaan aikaan suunniteltiin, että täysikokoinen moottori voisi kehittää työntövoiman jopa 667 kN.

SABRE-moottoreiden ensimmäiset testit ajoitettiin vuodelle 2019 [4] [5] ; täysikokoisen SABRE-moottorin rakentaminen on suunniteltu vuodelle 2020 [6] .

Maaliskuussa 2019 Reaction Engines puolusti luonnosta suhteellisen kompaktille hybridihyperäänirakettimoottorille SABRE [7] . Euroopan avaruusjärjestön mukaan tästä eteenpäin seuraavan puolentoista vuoden aikana kehittäjät testaavat uuden voimalaitoksen yksittäisiä komponentteja. Projektisuojauksen avulla REL voi aloittaa yksittäisten SABRE-yksiköiden kokoamisen ja testaamisen.

Syyskuussa 2019 Yhdistyneen kuningaskunnan avaruusjärjestö ilmoitti läheisestä yhteistyöstä Australian avaruusjärjestön kanssa hypersonic "avaruuslentokone" -projektissa. CNN :n mukaan osana sopimusta virastot luovat avaruuslentokoneen, joka vähentää Lontoon ja Sydneyn välistä lentoa vuoteen 2030 mennessä 80 % neljään tuntiin.

Reaction Engines sai yli 100 miljoonaa puntaa moottorin kehittämiseen .

Ilmakehän ilmalla ja nestemäisellä vedyllä toimivaa propulsiokaasugeneraattoria testataan rakenteilla olevassa tutkimuslaitoksessa Buckinghamshiressä , Yhdistyneessä kuningaskunnassa, jossa yritys on nyt valmistelemassa testauslaitosta, joka isännöi SABRE-moottorin ensimmäisen maaesittelyn [8] .

Koelentojen on tarkoitus alkaa lähempänä 2020-luvun puoliväliä. Ensimmäinen kaupallinen lento vuoteen 2030 mennessä .

Arvioidut tekniset tiedot

• Miehistö: ei, kaukosäädin maasta
• Pituus: 82 m
• Siipien kärkiväli: 25 m
• Paino ilman kuormaa: 41 t
• Kuorman paino: ~275 t

Katso myös

• HOTOL

Linkit

•  SKYLON Spaceplane: Mission Animation
•  SKYLONin loisto ja köyhyys: huippusalainen brittiteknologia on mennyt Yhdysvaltoihin
•  Reaction Engines Ltd: Nykyiset projektit : SKYLON . Reaction Engines Limited . Arkistoitu alkuperäisestä 5. toukokuuta 2012. (puuttuu)
• HOTOL ja  Skylon . - "Skylon" osoitteessa aerospaceweb.org.
•  Raketti , joka luulee olevansa suihkukone . - Bristolin yliopiston lehdistötiedote. Arkistoitu alkuperäisestä 5. toukokuuta 2012.

Muistiinpanot

1. ↑ Skylon-avaruuslentokoneen moottorikonsepti saavutti tärkeän virstanpylvään Arkistoitu 7. helmikuuta 2014 Wayback Machinessa // BBC News, 2012
2. ↑ Britannian hallitus investoi 60 miljoonaa puntaa maailman ensimmäiseen ilmaa hengittävään rakettimoottoriin | Reaktiomoottorit  . _ www.reactionengines.co.uk. Käyttöönottopäivä: 14.9.2019.
3. ↑ 1. marraskuuta 2015 Guy Norris | Aviation Week, avaruustekniikka. BAE osallistuu reaktiomoottorien yliääneen  . aviationweek.com. Haettu 14. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 19. syyskuuta 2018.
4. ↑ Avaruuslentokoneiden tekniikka voisi tehostaa yliäänilentokoneita Yhdysvaltain armeijalle . Käyttöpäivä: 20. joulukuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 5. kesäkuuta 2017. (määrätön)
5. ↑ Skylon-lentokone saapuu kaikkialle maailmaan 4 tunnissa . Arkistokopio päivätty 12. toukokuuta 2017 Wayback Machinessa // Popular Mechanics .
6. ↑ Englanti saa päätökseen supermoottorin kehittämisen Arkistoitu 25. kesäkuuta 2017 Wayback Machinessa // " Military Industrial Courier ".
7. ↑ Britit puolustivat hybridirakettimoottorin projektia Arkistokopio 31. toukokuuta 2019 Wayback Machinessa // nplus1.ru
8. ↑ Lontoo on alkanut kehittää hypersonic "avaruuskonetta" Arkistokopio 24. lokakuuta 2020 Wayback Machinessa // 360tv.ru , 26. syyskuuta 2019