세이버 기반 항공기는 15 분 만에 성층권 국경으로 비행 할 수 있으며, 예를 들어 4 시간 만에 호주에서 미국까지 여행 할 수 있습니다. 그러한 항공기의 속도는 즉시 5 번 소리의 속도를 초과했을 것입니다. 현재 Reaction Engines에는 유명한 Skylon 항공기가 포함되어 있으며 5635 km / h까지 가속화 될 수 있습니다. 영국 회사의 대표자에 따르면, Skylon은 진짜 "우주선"이되어 저궤도에서 비행 할 수있는 모든 기회를 가지고 있습니다.
오늘날 사용되는 전통적인 엔진 항공항공기가 비행 중 3000km / h 이상의 속도로 개발되는 경우 액체 산소로 채워진 특수 탱크의 운송이 필요합니다. 이러한 항공기는 매우 높은 온도까지 가열 될 수 있기 때문에 일반 공기를 "숨 쉬지"못합니다. 동시에 세이버 엔진을 사용하면 액체 산소 대신 공기를 사용할 수 있습니다. 여기에는 헬륨으로 채워진 전체 튜브 시스템이 장착되어 있습니다. 공기가이 튜브를 통과하면 헬륨이 냉각되고 필요한 온도 (초기 150도 대신 -1000도)의 산소가 엔진으로 직접 전달됩니다.
Reaction Engines에 의해 개발 된 세이버 엔진은 제트 엔진 및 로켓 엔진과 같은 2-s 모드에서 작동 할 수 있습니다. 이 회사에 따르면 Skylon 항공기에서이 엔진을 사용하면 지구 대기에서 5 번, 25 번에서 소리의 속도를 초과 할 수 있습니다. 대기 중에 효율적으로 작동 할 수있게하는이 엔진의 핵심 요소는 프리 쿨러입니다. 1000 도의 온도로 유입되는 외부 공기는 불과 100 분의 1 초 만에 -150 도의 온도로 냉각됩니다.
Skylon이 우주로 들어가 자마자 그것은 소위 "공간 모드"로 옮겨 질 수 있습니다. 이 경우 항공기는 36 시간 동안 저궤도에있을 수 있습니다. 이 시간은 예를 들어 위성을 발사하는 것보다 더 충분합니다. 동시에 그것은 매우 유익한 기술이 될 것입니다. 회사 창업자 인 앨런 본드 (Alan Bond)에 따르면, 위성 및 기타 유사한 임무를 수행하는 데 필요한 금액은 세이버 엔진의 상용 생산이 확정되면 95 %만큼 즉시 감소 할 수 있습니다.
또한 제트 엔진을 기반으로하는 새로운 우주선은 우주 관광 시장에서 매우 좋은 전망이 될 수 있습니다. 이 경우 영어 회사 인 Reaction Engines은 Richard Branson이 소유 한 Virgin Galactic의 매우 강력한 경쟁자가 될 수 있습니다. 이제 억만 장자는 모든 사람들에게 121 천 파운드 (거의 6 백만 루블)의 현창에서 우리 행성을 볼 수있는 기회를 제공합니다. Reaction Engines 사의 대표는 Skylon 우주선의 비행이 공간 관광객들에게 훨씬 싸지 만, 정확하게 말하지는 못한다고 선언했다. 이 야심적인 프로젝트의 자금 조달에 관한 영국 정부의 계획에 대한 자세한 내용은 글래스고에서 특별 우주 회의가 개최 될 때 알려질 것입니다.
이야기 출현
미리 냉각 된 엔진을 설계한다는 생각은 먼 1955 해에 Robert Carmichael에 처음 나타났습니다. 이 아이디어는 Aerospaceplane 프로젝트에 대한 미 공군의 노력의 일환으로 지난 세기의 60에서 Marquardt와 General Dynamics가 처음으로 개발 한 공기 액화 엔진 (LACE)을 만드는 아이디어가 뒤 따랐습니다.
그러나 Saber 엔진 프로젝트의 작업은 1989 년에만 시작되었으며 올해는 Reaction Engines Limited가 설립되었습니다. 이 회사의 전문가들은 이전에 제시된 아이디어를 개발하면서 프로젝트를 계속 진행했습니다. 결과적으로 세이버 (Sabre) 하이브리드 엔진을 만들면 22 사람들의 연구 팀에서 30 (XNUMX)를 1 년 내내 사용하게되었습니다. 그들의 노력의 성과는 Farnborough Airshow에서 시연 된 Skylon 항공기에 설치된 엔진 배치의 건설이었습니다.
반응 엔진 (Reaction Engines)이 실시한 최신 테스트의 주제는 공기 예냉 (air pre-cooling) 기술이었습니다. 현재 가동 가능한 기술을 손에 쥐고있는이 회사의 전문가들은 냉각 시스템의 프로토 타입을 개발하고 있습니다. 이 샘플은 상대적으로 무게가 적어야하며 공기 역학적 안정성, 높은 기계적 강도 및 강한 진동에 대한 내성을 입증해야합니다. 회사의 계획에 따르면 쿨러의 프로토 타입 테스트는 2012 년 8 월 초부터 시작되었습니다.
11 월 2012에서 Reaction Engines는 공기 및 액체 산소에 의해 구동되는 하이브리드 로켓 엔진에 필수적인 열교환 기 기술 프로젝트의 일환으로 장비 테스트를 완료했습니다. 하이브리드 엔진을 만드는 과정에서 매우 중요한 단계 였고, 이는 프로젝트의 모든 잠재적 투자자에게 기술의 생존 가능성을 입증했습니다. 세이버 엔진은 들어오는 공기를 -150 ° C (-238 ° F)의 온도까지 냉각 할 수있는 열교환기를 기반으로합니다. 이 과정에서 냉각 된 공기는 액체 수소와 혼합 된 후 연소되어 지구의 대기에서 날아갈 때 탱크에서 액체 산소로 전환하기 전에 대기 중의 비행에 필요한 견인력을 제공합니다. 열교환 기가 저공 비행 조건에서 고효율로 작동하기 위해 대기에서 필요한 양의 산소를 얻는 데있어 하이브리드 엔진의 요구를 충족시킬 수 있음을 실제로 확인한이 매우 중요한 기술의 테스트를 성공적으로 수행했습니다.
2012의 Farnborough Air Show에서 University Affairs와 United Kingdom의 David Willets 장관은이 발전을 칭찬했습니다. 특히 장관은이 하이브리드 엔진이 오늘날 우주 산업에서 형성된 게임의 조건에 실질적인 영향을 미칠 수 있다고 말했다. 엔진 사전 냉각 시스템의 성공적인 테스트는 영국 우주국이 2010에서 만든 제안 된 개념에 대한 높은 평가를 확인한 것입니다. 장관은 또한 언젠가 그들이 자신의 상업 비행을 조직하기 위해이 기술을 적용 할 수 있다면, 이것은 의심 할 여지없이 환상적인 사건이 될 것이라는 사실을 지적했다.
David Willets은 또한 유럽 우주국 (European Space Agency)이 Skylon 프로젝트에 자금을 지원할 것에 대한 작은 기회가 있음을 지적했다. 이런 이유로 영국은 우주선의 건설을 처리해야한다는 사실에 대비해야합니다. 대부분은 자체 자금으로 처리해야합니다.
Производительность
세이버 하이브리드 엔진의 예상 추력 대 중량 비율은 14 이상이라고 가정합니다. 일반 제트 엔진의 추력 대 중량 비율은 5 단위 이내이며, 초음속 직접 흐름 엔진의 경우 2 단위 만 해당합니다. 이러한 높은 수준의 생산성은 과냉각 된 공기의 사용을 통해 달성되었으며, 이는 매우 조밀 해지고 압축이 덜 필요하며 낮은 작동 온도로 인해 훨씬 더 중요한 것은 하이브리드 엔진 설계의 대부분을 위해 충분히 가벼운 합금을 사용할 수 있다는 것입니다.
엔진은 3500 초에 도달하는 대기에서 높은 비례 임펄스를 가지고 있습니다. 비교를 위해 보통의 로켓 엔진은 기껏해야 450 초 정도의 특정 충격을 가지고 있으며 900 초의 값에 도달 할 것으로 약속 한 "열 핵"로켓 엔진조차 있습니다.
낮은 엔진 질량과 높은 연료 효율의 조합은 예비 Skylon 항공기가 단일 단계 모드에서 궤도에 도달 할 수있는 기회를 제공하는 반면 엔진은 속도 M = 5,14 및 비행 고도 28,5 km의 에어 제트 엔진으로 작동합니다. 동시에 항공 우주 차량은 항공기 자체의 이륙 중량과 관련하여 매우 큰 탑재량으로 궤도에 도달 할 수 있습니다. 이전에는 비핵 항공기로는 달성 할 수 없었던 것.
엔진 이점
기존의 로켓 형제와는 달리 다른 유형의 제트 엔진과 마찬가지로 새로운 영국식 하이브리드 제트 엔진은 공기를 사용하여 연료를 태울 수있어 필요한 로켓 연료 중량을 줄이는 동시에 탑재 중량을 증가시킵니다. 램젯 에어 제트 엔진 (ramjet)과 극 초음속 램젯 에어 제트 엔진 (scramjet)은 궤도에 진입하기에 충분한 속도를 개발하기 위해 대기의 하층에서 충분히 많은 시간을 소비해야하며, 이는 강렬한 가열 문제를 야기합니다. 엔진을 극 초음속으로 작동시킬뿐만 아니라 열 보호 및 중량의 복잡성으로 인한 가능한 손실을 방지합니다.
동시에, 하이브리드 세이버 (Sabre) 형 제트 엔진은 지구 대기의 하층에서 낮은 극 초음속 (hypersound가 M = 5 이후의 모든 것임을 상기할만한 가치가 있습니다)을 달성하기 만하면됩니다. 폐쇄 된 사이클로 전환하고 급격한 상승을하기 전에 로켓 모드에서 속도를 설정하십시오.
기존의 램 제트 엔진이나 스크 램제트 엔진과는 달리 새 잉글리쉬 세이버 엔진은 전체 고도 범위에서 M = 5,14의 속도에서 제로 속도에서 높은 추력을 제공 할 수 있으며 전체 고도 범위에서 매우 우수한 효율성을 제공합니다. 또한 제로 속도에서도 추력을 생성 할 수있는 능력은 지상에서 하이브리드 엔진을 테스트 할 수 있음을 나타내므로 개발 비용을 크게 절감 할 수 있습니다.
예상 세이버 엔진 사양 :
해수면에서 추진력 - 1960 kN
공허함의 견인 - 2940 kN
추력 - 주문 14 (대기 중)
진공에서의 특정 충동 - 460 초.
해수면의 특정 충격 - 3600 초.
정보 출처 :
-http : //www.vesti.ru/doc.html? id = 1107352
-http : //thexhs.livejournal.com/6034.html
-http : //www.dailytechinfo.org/space/3808-novye-dvigateli-sabre-budut-podnimat-na-orbitu-kosmicheskiy-samolet-skylon.html