Ένα νέο είδος στροβιλοκινητήρα που σχεδίασε μια μικρή βρετανική εταιρεία θα μπορούσε να αξιοποιηθεί σε επαναχρησιμοποιούμενα σκάφη που απογειώνονται σαν αεροπλάνα αλλά μπορούν να φτάνουν μέχρι το Διάστημα, εκτιμά η ευρωπαϊκή διαστημική υπηρεσία ESA.
«Η ESA έμεινε ικανοποιημένη από τις δοκιμές της τεχνολογίας που απαιτείται για την ανάπτυξη του κινητήρα Sabre» δήλωσε ο Μαρκ Φορντ, επικεφαλής του τμήματος Μηχανικής Προώθησης στην ευρωπαϊκή υπηρεσία.
«Ένα από τα σημαντικότερα εμπόδια στην ανάπτυξη επαναχρησιμοποιούμενων [διαστημικών] σκαφών έχει πλέον αρθεί. Ο δρόμος είναι ανοιχτός για την εποχή μετά το τζετ» είπε.
H βρετανική Reaction Engines κάλεσε την ESA να αξιολογήσει τα σχέδια του κινητήρα Sabre («ξίφος») και του «διαστημοπλάνου» Skylon που θα βασίζεται σε αυτόν.
Το Sabre, το οποίο θα χρησιμοποιεί υδρογόνο ως καύσιμο, σχεδιάστηκε να λειτουργεί ως συμβατικός στροβιλοκινητήρας εντός της ατμόσφαιρας και ως πυραυλοκινητήρας πάνω από αυτή. Θα επιτρέπει στο Skylon να φτάνει σε ύψος 25 χιλιομέτρων με ταχύτητα Mach 5 (πενταπλάσια από την ταχύτητα του ήχου), ενώ πάνω από αυτό το ύψος θα μπορεί να μετατρέπεται σε πυραυλοκινητήρα και να φτάσει σε χαμηλή γήινη τροχιά.
Οι σημερινοί στροβιλοκινητήρες (τζετ) δεν μπορούν να λειτουργήσουν σε ταχύτητες άνω των Mach 2,5 (δυόμισι φορές η ταχύτητα του ήχου) κυρίως λόγω του κινδύνου υπερθέρμανσης.
Η νέα τεχνολογία φέρεται να ξεπερνά αυτόν τον περιορισμό χάρη σε έναν εναλλάκτη θερμότητας που μπορεί να ψύχει τον αέρα από τους 1.000 στους -150 βαθμούς Κελσίου σε ένα εκατοστό του δευτερολέπτου.
Η Reaction Engines δεν αποκαλύπτει λεπτομέρειες του σχεδίου, και μάλιστα δεν έχει καν υποβάλλει αιτήματα για διπλώματα ευρεσιτεχνίας, λόγω του φόβου ότι άλλες εταιρείες θα σπεύσουν να την αντιγράψουν.
«Δεν θα σας αποκαλύψουμε πώς λειτουργεί» είπε στο Reuters ο σχεδιαστής Ρίτσαρντ Βάρβιλ της εταιρείας, ο οποίος ξεκίνησε την καριέρα του στο τμήμα στρατιωτικών στροβιλοκινητήρων της Rolls-Royce.
Με το Sabre να βρίσκεται σε λειτουργία τζετ, ο εισερχόμενος αέρας πρέπει να συμπιέζεται πριν διοχετευτεί στο θάλαμο καύσης. Χωρίς το σύστημα ταχείας ψύξης, ο αέρας θα ήταν τόσο ζεστός ώστε θα μπορούσε να λιώσει τον κινητήρα.
Το μόνο που έχει γίνει γνωστό είναι ότι το σύστημα ψύξης αποτελείται από λεπτούς σωλήνες τυλιγμένους σε σχήμα πηνίου, και θα μπορεί να ψύχει απότομα τον αέρα χωρίς να σχηματίζεται πάγος.
Ο εναλλάκτης θερμότητας θα χρησιμοποιείται όταν το σκάφος πετά εντός της ατμόσφαιρας, οπότε το οξυγόνο που απαιτείται για την καύση του υδρογόνου θα προέρχεται από τον αέρα. Εκτός ατμόσφαιρας, θα πρέπει να αντλεί οξυγόνο από τις δεξαμενές του σκάφους.
Η Reaction Engines αναζητά τώρα χρηματοδότηση 250 εκατ. λιρών (310 εκατ. δολάρια) για την επόμενη φάση ανάπτυξης, τονίζοντας ότι το Sabre είναι ο μόνος κινητήρας του είδους του.
Για πτήσεις με ταχύτητες άνω των Mach 2,5 δοκιμάζεται πάντως και ένα άλλο είδος πειραματικού κινητήρα με την ονομασία scramjet (αυλoωθητής υπερηχητικής καύσης).
Οι κινητήρες scramjet που δοκιμάζονται στις ΗΠΑ και την Αυστραλία έχουν πετύχει ταχύτητες μέχρι Mach 10, το πρόβλημα όμως είναι ότι δεν μπορούν να λειτουργήσουν σε χαμηλές ταχύτητες και πρέπει να επιταχύνονται και να φτάνουν στο τελικό ύψος πτήσης με τη βοήθεια ξεχωριστών πυραυλοκινητήρων.
Το Sabre, αντίθετα, φέρεται ικανό να λειτουργεί από τη στιγμή της απογείωσης.
Σύμφωνα μάλιστα με την Reaction Engines, ο νέος εναλλάκτης θερμότητας θα μπορούσε να αξιοποιηθεί και σε συμβατικά τζετ προκειμένου να μειώνει την κατανάλωση καυσίμων κατά 5 με 10 τοις εκατό.
«Η ESA έμεινε ικανοποιημένη από τις δοκιμές της τεχνολογίας που απαιτείται για την ανάπτυξη του κινητήρα Sabre» δήλωσε ο Μαρκ Φορντ, επικεφαλής του τμήματος Μηχανικής Προώθησης στην ευρωπαϊκή υπηρεσία.
«Ένα από τα σημαντικότερα εμπόδια στην ανάπτυξη επαναχρησιμοποιούμενων [διαστημικών] σκαφών έχει πλέον αρθεί. Ο δρόμος είναι ανοιχτός για την εποχή μετά το τζετ» είπε.
H βρετανική Reaction Engines κάλεσε την ESA να αξιολογήσει τα σχέδια του κινητήρα Sabre («ξίφος») και του «διαστημοπλάνου» Skylon που θα βασίζεται σε αυτόν.
Το Sabre, το οποίο θα χρησιμοποιεί υδρογόνο ως καύσιμο, σχεδιάστηκε να λειτουργεί ως συμβατικός στροβιλοκινητήρας εντός της ατμόσφαιρας και ως πυραυλοκινητήρας πάνω από αυτή. Θα επιτρέπει στο Skylon να φτάνει σε ύψος 25 χιλιομέτρων με ταχύτητα Mach 5 (πενταπλάσια από την ταχύτητα του ήχου), ενώ πάνω από αυτό το ύψος θα μπορεί να μετατρέπεται σε πυραυλοκινητήρα και να φτάσει σε χαμηλή γήινη τροχιά.
Οι σημερινοί στροβιλοκινητήρες (τζετ) δεν μπορούν να λειτουργήσουν σε ταχύτητες άνω των Mach 2,5 (δυόμισι φορές η ταχύτητα του ήχου) κυρίως λόγω του κινδύνου υπερθέρμανσης.
Η νέα τεχνολογία φέρεται να ξεπερνά αυτόν τον περιορισμό χάρη σε έναν εναλλάκτη θερμότητας που μπορεί να ψύχει τον αέρα από τους 1.000 στους -150 βαθμούς Κελσίου σε ένα εκατοστό του δευτερολέπτου.
Η Reaction Engines δεν αποκαλύπτει λεπτομέρειες του σχεδίου, και μάλιστα δεν έχει καν υποβάλλει αιτήματα για διπλώματα ευρεσιτεχνίας, λόγω του φόβου ότι άλλες εταιρείες θα σπεύσουν να την αντιγράψουν.
«Δεν θα σας αποκαλύψουμε πώς λειτουργεί» είπε στο Reuters ο σχεδιαστής Ρίτσαρντ Βάρβιλ της εταιρείας, ο οποίος ξεκίνησε την καριέρα του στο τμήμα στρατιωτικών στροβιλοκινητήρων της Rolls-Royce.
Με το Sabre να βρίσκεται σε λειτουργία τζετ, ο εισερχόμενος αέρας πρέπει να συμπιέζεται πριν διοχετευτεί στο θάλαμο καύσης. Χωρίς το σύστημα ταχείας ψύξης, ο αέρας θα ήταν τόσο ζεστός ώστε θα μπορούσε να λιώσει τον κινητήρα.
Το μόνο που έχει γίνει γνωστό είναι ότι το σύστημα ψύξης αποτελείται από λεπτούς σωλήνες τυλιγμένους σε σχήμα πηνίου, και θα μπορεί να ψύχει απότομα τον αέρα χωρίς να σχηματίζεται πάγος.
Ο εναλλάκτης θερμότητας θα χρησιμοποιείται όταν το σκάφος πετά εντός της ατμόσφαιρας, οπότε το οξυγόνο που απαιτείται για την καύση του υδρογόνου θα προέρχεται από τον αέρα. Εκτός ατμόσφαιρας, θα πρέπει να αντλεί οξυγόνο από τις δεξαμενές του σκάφους.
Η Reaction Engines αναζητά τώρα χρηματοδότηση 250 εκατ. λιρών (310 εκατ. δολάρια) για την επόμενη φάση ανάπτυξης, τονίζοντας ότι το Sabre είναι ο μόνος κινητήρας του είδους του.
Για πτήσεις με ταχύτητες άνω των Mach 2,5 δοκιμάζεται πάντως και ένα άλλο είδος πειραματικού κινητήρα με την ονομασία scramjet (αυλoωθητής υπερηχητικής καύσης).
Οι κινητήρες scramjet που δοκιμάζονται στις ΗΠΑ και την Αυστραλία έχουν πετύχει ταχύτητες μέχρι Mach 10, το πρόβλημα όμως είναι ότι δεν μπορούν να λειτουργήσουν σε χαμηλές ταχύτητες και πρέπει να επιταχύνονται και να φτάνουν στο τελικό ύψος πτήσης με τη βοήθεια ξεχωριστών πυραυλοκινητήρων.
Το Sabre, αντίθετα, φέρεται ικανό να λειτουργεί από τη στιγμή της απογείωσης.
Σύμφωνα μάλιστα με την Reaction Engines, ο νέος εναλλάκτης θερμότητας θα μπορούσε να αξιοποιηθεί και σε συμβατικά τζετ προκειμένου να μειώνει την κατανάλωση καυσίμων κατά 5 με 10 τοις εκατό.
Newsroom ΔΟΛ
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου