Представники компанії Reaction Engines Ltd. оголосили про успішне завершення одного з найбільш критичних етапів випробувань нових гібридних двигунів SABRE. SABRE - радикально новий тип гібридного реактивного/ракетного двигуна, здатного розганяти космічний корабель у відкритому космічному просторі або забезпечувати політ корабля в атмосфері на швидкості М5 (3300 вузлів, 6115 км/год). Двигун SABRE призначений для використання у майбутньому космічному кораблі SKYLON та у гіперзвуковому авіалайнері LAPCAT A2, який є дещо спрощеною реалізацією конструкції корабля SKYLON та призначений лише для польотів в атмосфері.

Фахівці компанії Reaction Engines з початку поточного року проводили випробування ключових технологій, що використовуються у двигунах SABRE. Ці випробування проводилися на полігоні в Оксфордширі під наглядом представників Європейського Космічного Агентства (ЄКА) і Британського Космічного Агентства. Наявність спостерігачів від вищезгаданих організацій забезпечило офіційне визнання результатів випробувань. Згідно прес-релізу компанії Reaction Engines "усі найбільш важливі та критичні етапи випробувань були пройдені успішно, представники ЄКА повністю задоволені тим, що ми вже маємо працездатні і перевірені технології, які будуть використані у двигунах SABRE".

Але не лише двигуни SABRE є інновацією в області аерокосмічної техніки, майбутній космічний корабель SKYLON також створюється за абсолютно новою схемою. Цей космічний корабель, Single Stage To Orbit (SSTO), зможе злітати, сідати на злітно-посадкові смуги аеродромів і виходити у відкритий космічний простір, використовуючи лише свої двигуни, двигуни SABRE, без необхідності використання ракет-носіїв чи літаків-носіїв.

Звичайні ракети запускаються зі спеціально обладнаних стартових майданчиків, вони повинні нести у своїх баках запас кисню для спалювання палива. Кисневі баки збільшують злітну вага ракети і зменшують вагу корисного вантажу, який повинен бути доставлений на навколоземну орбіту. І якщо космічний апарат має можливість повернення на Землю, то наявність додаткових систем, обладнання, палива і окислювача ще більше зменшує вагу корисного вантажу. Використання двигуна SABRE дозволить космічному кораблю ефективно використовувати атмосферний кисень для спалювання палива, як це роблять літаки, при зльоті та посадці в атмосфері.

Основою двигуна SABRE є схема ракетного двигуна, але за рахунок деяких інженерних рішень такий двигун працює як звичайний турбореактивний двигун літака до того моменту, коли космічний корабель не розженеться до швидкості 5 Max або не підніметься на висоту вище 25 кілометрів. До цього моменту космічний корабель SKYLON пройде близько 20 відсотків шляху на орбіту. Іншу частину шляху двигун SABRE буде працювати у ракетному режимі, спалюючи паливо і кисень з баків космічного корабля і розганяючи космічний корабель до швидкості М25 (16500 вузлів, 30600 км/год).

Для роботи двигуна SABRE потрібно, щоб вхідне повітря стискалося до тиску у 140 атмосфер. Це, в поєднанні з великою швидкістю руху повітря, розігріває його да такої високої температури при якій плавляться навіть найстійкіші матеріали. Тому для охолодження поступаючого повітря необхідно вживати спеціальних заходів. Попередні експериментальні двигуни використовували для охолодження теплообмінників водневе паливо, охолоджене до кріогенних температур. Така технологія працює, але внаслідок цього виникає маса проблем, пов'язаних із крихкістю деталей конструкції, охолоджених до наднизьких температур.

У новому двигуні SABRE вищеописана проблема вирішена за допомогою замкнутої системи зі зворотним зв'язком, що використовує рідкий гелій. Система охолодження знижує температуру повітря, який спочатку має температуру близько 1000 °C, до температури -150 °C, при цьому, охолодження відбувається всього за одну соту долю секунди. Такий метод менш марнотратний, ніж використання рідкого водню, і дозволяє використовувати більшу кількість різних вогнетривких матеріалів. Охолоджене повітря після цього стискається звичайним турбокомпресором і спалює паливо у камері згоряння ракетного двигуна.

Звичайно, компанії Reaction Engines доведеться провести ще кілька років у розробці і випробуваннях конструкції двигуна SABRE, після чого будуть побудовані перші повні зразки таких двигунів. Лише після цього можна буде приступити до розробки і будівництва самого космічного корабля SKYLON, на яке піде теж немало часу. Але компанія Reaction Engines налаштована досить оптимістично, хоча їй і доводиться постійно шукати додаткові джерела фінансування, які дозволяють продовжувати роботу над проектом SKYLON.

Джерело: InfoNova.org.ua

За матеріалами: dailytechinfo.org