Skylon

"Skylon" ( angl.  Skylon ) je název projektu britské společnosti Reaction Engines Limited (REL), podle kterého lze v budoucnu vytvořit bezpilotní opakovaně použitelnou kosmickou loď , která, jak očekávali její vývojáři, umožní levný a spolehlivý přístup do vesmíru .

Skylon bude schopen vzlétnout jako konvenční letadlo a po dosažení hypersonické rychlosti 5,5 Mach a výšky 26 kilometrů přejde na oběžnou dráhu na kyslík z vlastních nádrží . Přistane také jako letadlo. Britská kosmická loď tak musí nejen letět do vesmíru bez použití horních stupňů, externích boosterů nebo shazovacích palivových nádrží, ale také celý tento let provést se stejnými motory (v počtu dvou kusů) ve všech fázích, počínaje od pojíždění na letiště a končící orbitálním segmentem.

Podle projektu Skylon bude schopen dopravit do vesmíru přibližně 12 tun nákladu (pro nízkou rovníkovou dráhu ); Podle odhadů Skylon sníží náklady na odstranění nákladu 15-50krát.

Při předběžném zkoumání tohoto projektu se zjistilo, že v něm nebyly žádné technické a konstrukční chyby. Nyní se společnost zabývá vytvořením demonstrátoru (prototypu) motoru kosmické lodi.

Konstrukce

Elektrárna

Klíčovou součástí projektu je unikátní elektrárna - dva vícerežimové turbo-náporové motory ( eng.  hypersonický předchlazený hybridní synergický vzduchový dýchací raketový motor  - SABRE  - hypersonický kombinovaný synergický vzduchový proudový / raketový motor s předchlazením ). To znamená, že se jedná o proudové motory s přídavnými okruhy s přímým prouděním .

Spalovací komory s přímým prouděním jsou uspořádány prstencovitě kolem rakety.

Hlavní ( raketové ) spalovací komory (v každém motoru jsou 4) jsou zásobovány palivem ( kapalný vodík ) a okysličovadlem - buď atmosférickým vzduchem vstřikovaným turbodmychadlem a silně chlazeným při průchodu tepelným výměníkem ( režim air-jet ), nebo kapalný kyslík z nádrží ( režim střely ).

Turbodmychadlo je poháněno plynovou turbínou , do které je jako pracovní tekutina přiváděno ohřáté helium , které přijímá teplo ze vzduchu ochlazeného ve výměníku tepla a při ochlazování trysek se navíc ohřívá . Poté je helium chlazeno částí paliva - kapalný vodík ( heliový cyklus ).

Kromě toho jsou motory vybaveny pomocnými přímoproudými spalovacími komorami napájenými vzduchem z vnějších obtokových kanálů a slouží ke spalování přebytečného vodíku odpařeného při chlazení vzduchu, který se nedostal do výměníků tepla motoru při jejich provozu v režimu vzduchové trysky. Nápor tedy vytváří část tahu, nejvýznamnější při nízkých rychlostech letu (na rozdíl od turbonáporových motorů , kde je nápor účinnější, čím vyšší je rychlost letu).

Vývoj pokroku

V roce 1989 jeden z vývojářů projektu HOTOL , Alan Bond, vytvořil společnost Reaction Engines Limited (REL), která zahájila vývoj orbitálního letadla Skylon, aby obešel nedostatky zamítnutého projektu HOTOL.

V roce 1992 byla stanovena výše projektu - asi 10 miliard $.

Navzdory skutečnosti, že projekt je již více než 25 let starý, dosud nebyl vytvořen jediný funkční model motoru budoucího aparátu v plné velikosti.

V listopadu 2012 provedla REL sérii koncepčních testů[ upřesnit ] motor pod dohledem Evropské kosmické agentury a oznámili, že jejich výsledky byly úspěšné a že hlavní technické potíže byly překonány [1] .

17. července 2013 vláda Spojeného království oznámila plány investovat 60 milionů liber [2] do vývoje vzduchového motoru SABRE ; se tak nejambicióznější a nejodvážnější vesmírný projekt posledních desetiletí dočkal uznání a peněz na další práci.

Dne 22. září 2016 společnost REL oznámila, že vstoupila do závěrečné fáze vývoje plně funkčního prototypu motoru SABRE . Zpočátku byl SABRE vyvinut jako motor pro kosmickou loď Skylon, ale později se o vývoj začala zajímat britská obranná korporace BAE Systems a britská vláda, která odkoupila část akcií Reaction Engines [3] .

Do konce roku 2017 plánovali vývojáři vytvořit první plně funkční prototyp SABRE. Při práci v atmosférickém režimu musel dosáhnout rychlosti až 5 Mach (přes 6000 km/h) a poté přepnout do raketového režimu. První prototyp měl mít rozměry podobné rozměrům motoru F135 (5,6 m dlouhý a 1,2 m v průměru) instalovaného na stíhačkách F-35 a při práci v atmosférickém režimu vyvinout tah až 196 kN (motor F135 - 191 kN v režimu přídavného spalování). Současně bylo plánováno, že motor plné velikosti by mohl vyvinout tah až 667 kN.

První testy motorů SABRE byly naplánovány na rok 2019 [4] [5] ; stavba motoru SABRE v plné velikosti je naplánována na rok 2020 [6] .

V březnu 2019 společnost Reaction Engines obhájila návrh návrhu relativně kompaktního hybridního hypersonického raketového motoru SABRE [7] . Podle Evropské vesmírné agentury budou od nynějška, během příštího roku a půl, vývojáři testovat jednotlivé komponenty nové elektrárny. S ochranou projektu bude REL moci začít s montáží a testováním jednotlivých jednotek SABRE.

V září 2019 Britská vesmírná agentura oznámila úzkou spolupráci s Australskou vesmírnou agenturou na projektu hypersonického „kosmického letadla“. Podle CNN v rámci dohody agentury vytvoří vesmírné letadlo, které do roku 2030 zkrátí let mezi Londýnem a Sydney o 80 %, na čtyři hodiny.

Společnost Reaction Engines obdržela více než 100 milionů liber na vývoj motoru .

Demonstrátor hnacího plynového generátoru poháněný atmosférickým vzduchem a kapalným vodíkem bude testován ve výzkumném zařízení ve výstavbě v Buckinghamshire ve Velké Británii, kde společnost nyní dokončuje testovací zařízení, které bude hostit první pozemní ukázku motoru SABRE [8]. .

Zahájení zkušebních letů je plánováno na polovinu roku 2020. První komerční let se uskuteční v roce 2030 .

Odhadovaná technická data

• Posádka: ne, dálkové ovládání ze země
• Délka: 82 m
• Rozpětí křídel: 25 m
• Hmotnost bez nákladu: 41t
• Naložená hmotnost: ~275 t

Viz také

• HOTOL

Odkazy

•  Animace SKYLON Spaceplane: Mission
•  Lesk a chudoba SKYLONU: přísně tajná britská technologie odešla do USA
•  Reaction Engines Ltd: Aktuální projekty : SKYLON . Reaction Engines Limited . Archivováno z originálu 5. května 2012. (chybějící)
• HOTOL a  Skylon . - "Skylon" na aerospaceweb.org.
•  Raketa, která si myslí, že je to tryskáč . - Tisková zpráva University of Bristol . Archivováno z originálu 5. května 2012.

Poznámky

1. ↑ Koncept motoru kosmického letadla Skylon dosáhl klíčového milníku Archivováno 7. února 2014 na Wayback Machine // BBC News, 2012
2. ↑ Britská vláda investuje 60 milionů liber do prvního raketového motoru na světě dýchajícího vzduch |  Reakční motory . www.reactionengines.co.uk. Datum přístupu: 14. září 2019.
3. ↑ 1. listopadu 2015 Guy Norris | Letecký týden, vesmírné technologie. BAE se podílí na vývoji hypersonických motorů reakčních motorů  . aviationweek.com. Staženo 14. září 2019. Archivováno z originálu 19. září 2018.
4. ↑ Technologie Space Plane Tech by mohla pohánět hypersonická letadla pro americkou armádu . Datum přístupu: 20. prosince 2014. Archivováno z originálu 5. června 2017. (neurčitý)
5. ↑ Letadlo Skylon doletí kamkoli na světě za 4 hodiny Archivní kopie z 12. května 2017 na Wayback Machine // Popular Mechanics .
6. ↑ Anglie dokončila vývoj super motoru Archivováno 25. června 2017 na Wayback Machine // " Military Industrial Courier ".
7. ↑ Britové obhajovali projekt hybridního raketového motoru Archivní kopie z 31. května 2019 na Wayback Machine // nplus1.ru
8. ↑ Londýn začal vyvíjet hypersonické „vesmírné letadlo“ Archivní kopie z 24. října 2020 na Wayback Machine // 360tv.ru, 26. září 2019