Модель летательного аппарата Skylone, получившая поддержку Европейского космического агентства (ESA) благодаря уникальному двигателю Sabre сможет перемещать пассажиров и грузы в любую точку мира не более чем за четыре часа и выводить на орбиту космические аппараты и спутники без использования ракет-носителей и сбрасывания ступеней. Этот аппарат должен стать наиболее значительным шагом в аэродинамике со времен изобретения реактивного двигателя. ESA профинансирует проектирование и испытание нового двигателя Sabre, который в атмосфере действует как воздушно-реактивный двигатель, а в космосе — как ракетный. О проекте рассказывает TheIndependent.
Конкурс на проектирование выиграла небольшая, ничем особо не примечательная британская компания, занимающая выпуском аэродвигателей. Однако эксперты ESA считают технологию Sabre жизнеспособной. Двигатель, начальная модель которого уже имеется, состоит из плотно вложенных одна в другую трубок и работает на реактивном топливе. В проекте найден удачный выход из извечной проблемы аэродинамики — перегрева двигателя. Специальный теплообменник способен невероятно быстро охладить воздух с 1000°C до −150°C. Это позволит ему набрать скорость, в два раза превышающую максимально возможную скорость современных реактивных двигателей. Поскольку процесс реакции горения в двигателе будет поддерживаться атмосферным воздухом, а не специальным резервуаром с кислородом, как в двигателе ракеты, он также станет легче и экономнее.
Технология Sabre основана на старой концепции, разрабатывавшейся еще в 1950–60 гг. В основе ее лежит ракетно-турбинный двигатель с ожижением атмосферного воздуха (Liquid Air Cycle Engine, LACE), который должен иметь повышенную эффективность благодаря получения части объема окислителя из окружающего воздуха путем его сжатия, сжижения благодаря контакту с жидким водородом, а затем сепарации, после которой жидкий кислород попадает в двигатель обычным порядком. Учитывая, что основную массу ракеты-носителя составляет топливо, и что доставка килограмма груза на низкую орбиту составляет не меньше $10000, попытка сэкономить на весе топлива представлялась разумной. Однако полвека назад НАСА предпочло другую технологию, потому что технология LACE предполагала сброс большей части нагретого водорода, что отрицательно влияло на конечную эффективность.
Так вот, двигатель, основанный на технологии Sabre, работает как LACE, находясь в воздухе, но переключается в режим классического ракетного двигателя — у которого источник энергии и рабочее тело находятся в самом средстве передвижения — после приближения к границе атмосферы Земли.
Разработчики надеются, что аппарат Skylon, который будет сконструирован на основе их двигателя, будет способен летать значительно быстрее самолетов и преодолевать пространство между любыми двумя точками на земле не более чем за четыре часа. Это также позволило бы сэкономить средства и материалы на разработке и использовании дорогостоящих и малоэффективных ракет для доставки космических аппаратов на необходимую высоту и заметно ускорить процесс подготовки к взлету.
По предварительным подсчетам в разработку первоначального варианта, которая займет три года, будет вложено 250 млн фунтов стерлингов. В течение ближайших десяти лет ESA и его партнеры надеются начать массовый выпуск двигателей.
Это будет тем более актуально, что, как рассказывал портал Научная Россия, из-за глобального потепления самолетам с реактивными двигателями станет труднее взлетать.
Источник фото: businessinsider.com
