Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Luftåndende motorforkøler opnår en rekordstor Mach 5-ydelse

Reaction Engines' specielt konstruerede anlæg ved Colorado Air and Space Port i USA, bruges til at teste den innovative forkøler til dens luftåndende SABER-motor. Kredit:Reaction Engines Ltd

Det britiske firma Reaction Engines har testet sin innovative forkøler ved luftstrømstemperaturforhold svarende til Mach 5, eller fem gange lydens hastighed. Denne præstation markerer en væsentlig milepæl i dens ESA-støttede udvikling af den luftåndende SABER-motor, baner vejen for en revolution inden for adgang til rummet og hypersonisk flyvning.

Forkølerens varmeveksler er et essentielt SABRE-element, der afkøler den varme luftstrøm, der genereres af luft, der kommer ind i motorindtaget med hypersonisk hastighed.

"Dette er ikke kun en fremragende præstation i sig selv, men et vigtigt skridt tættere på at demonstrere gennemførligheden af ​​hele SABER-motorkonceptet, " sagde Mark Ford, i spidsen for ESA's Propulsion Engineering-sektion.

Synergetic Air-Breathing Rocket Engine (SABRE) er unikt designet til at opfange atmosfærisk luft under den første del af dens opstigning til rummet med op til fem gange lydens hastighed. Ved omkring 25 km ville den derefter skifte til ren rakettilstand for dens sidste stigning til kredsløb.

I fremtiden kan SABRE tjene som grundlag for en genanvendelig løfteraket, der fungerer som et fly. Fordi den første flyvning til Mach 5 bruger den atmosfæriske luft som et drivmiddel, ville den medføre meget mindre tung flydende ilt om bord. Et sådant system kunne levere den samme nyttelast til at kredse med et køretøj, der er halvdelen af ​​massen af ​​nuværende løfteraketter, potentielt tilbyde en stor reduktion i omkostningerne og en højere lanceringshastighed.

Luftstrøm gennem forkølerens testelement i HTX varmeveksler testprogrammet. Det britiske firma Reaction Engines har testet sin innovative forkøler ved luftstrømstemperaturforhold svarende til Mach 5, eller fem gange lydens hastighed. Denne præstation markerer en væsentlig milepæl i den ESA-støttede udvikling af sin luftåndende SABRE-motor, baner vejen for en revolution inden for hypersonisk flyvning og adgang til rummet. Kredit:Reaction Engines Ltd

Reaction Engines konstruerede forkølerens testelement i Storbritannien, Derefter afsendt den til dets specialbyggede anlæg i Colorado Air and Space Port i USA til sin testkampagne.

Denne jordbaserede test opnåede det højeste temperaturmål i virksomhedens "HTX" varmevekslertestprogram:den slukkede med succes luftstrømstemperaturer på over 1000 °C på mindre end 1/20 af et sekund.

Fremtidigt to-trins-til-kredsløb rumfly ved hjælp af SABRE-motorer. Kredit:Reaction Engines Ltd

Testene demonstrerede forkølerens evne til at afkøle luftstrømmen ved hastigheder, der væsentligt overstiger den operationelle grænse for ethvert jetmotordrevet fly i historien. Mach 5 er mere end dobbelt så hurtig som marchhastigheden for Concorde og over 50 % hurtigere end SR-71 Blackbird-flyet – verdens hurtigste jetmotordrevne fly.

Denne seneste test bygger på succesen med tidligere HTX-hottests udført i april, hvor forkøleren fungerede med succes ved temperaturer på 420 ᵒC – hvilket matcher de termiske forhold svarende til Mach 3.3-flyvning.

Forkølerens varmeveksler er et essentielt SABRE-element, der afkøler den varme luftstrøm, der genereres af luft, der kommer ind i motorindtaget med hypersonisk hastighed. Reaction Engines konstruerede forkølerens testelement i Storbritannien, sendte den derefter til dette specialbyggede anlæg i Colorado Air and Space Port i USA til sin testkampagne. Denne jordbaserede test opnåede det højeste temperaturmål i virksomhedens 'HTX' varmevekslertestprogram:succesfuldt afbrydelse af luftstrømstemperaturer på over 1000 °C på mindre end 1/20 af et sekund. Kredit:Reaction Engines Ltd.

ESA, via den britiske rumfartsorganisation, har investeret €10 millioner i SABRE-udvikling, sammen med £50 millioner (€58 millioner) fra UKSA. ESA udfører også en teknisk tilsynsrolle på vegne af UKSA. I marts, de to agenturer gennemgik og validerede det foreløbige design af SABRE's demonstratormotorkerne, som Reaction Engines vil bruge til at udføre jordbaserede test på deres under-konstruktion TF1 test facilitet i Westcott, Buckinghamshire, Storbritannien.

Kredit:European Space Agency

Reaction Engines medstifter og nuværende Chief Technology Officer Richard Varvill understregede, at denne præstation var kulminationen på mere end 30 års indsats:"Dette er et betydningsfuldt vartegn for Reaction Engines i udviklingen af ​​deres SABER-motor, som har potentialet til at revolutionere både adgang til rummet og højhastighedsflyvning ved at forsyne flyene til fem gange lydens hastighed.