Штаты смогут создать малогабаритный космический аппарат для дальних полетов…

13:27 22/12/2017
Комментарии 2 👁 1 062

 SABRE двигатель

США пытаются найти замену российским космическим двигателям. Новая разработка SABRE должна стать технологическим прорывом для Штатов, сообщают представители компании Reaction Engines.

Синергический ракетный двигатель

Данная британская компания создает специальный горячий испытательный комплекс, в котором и будут проходить испытания американская космическая разработка инновационного двигателя SABRE. Он представляет собой гибридную силовую установку (синергичный двигатель), позволяющую при довольно скромных габаритах самого аппарата выдавать высокую мощность, соизмеримую с привычными, громоздкими ракетными двигателями.

По словам разработчиков, новая силовая установка по размерам будет фактически аналогична по размеру двухконтурному F135. Напомним, этот двигатель устанавливается на истребитель пятого поколения США F-35.

По данным СМИ, американский истребитель пятого поколения F-35 практически всухую разгромил на учениях Atlantic Trident лучшие истребители четвертого поколения. Их летчики даже не успели понять, что с ними произошло.

С 12 по 18 апреля 2017 года в районе авиабазы Лэнгли в штате Вирджиния проходили учения Atlantic Trident с участием новейших боевых самолетов-истребителей разных стран НАТО. В воздушном поединке столкнулись американские истребители-бомбардировщики пятого поколения и лучшие европейские многоцелевые истребители четвертого поколения. Об этом сообщило греческое издание Patratora, на которое сослались как минимум несколько уважаемых источников.

Со стороны США в учениях, в частности, приняли участие самолеты F-35 Lightning II и F-22 Raptor. Превосходство последнего над истребителями предыдущего поколения мало кто оспаривает, но сейчас специалисты обратили внимание именно на результаты воздушных боев между ними и F-35, отмечает Naked Science.

Результаты для европейцев оказались очень плачевными: американский истребитель практически всухую разгромил французов на Dassault Rafale и британцев на Eurofighter Typhoon. Счет составил 18:0 против «Рафалей» и 19:1 против Eurofighter Typhoon. У американских истребителей-бомбардировщиков F-15E самолеты F-35 выиграли со счетом 16:1.

На новом производстве будет задействована инновационная технология тестирования, сообщают представители Reaction Engines. Комплекс будет оснащен аэротрубой высокого давления, которая позволяет исследовать воздействие на двигатель температур до тысячи градусов по Цельсию.

Британская компания Reaction Engines приступила к строительству горячего испытательного комплекса, в котором будут проводиться проверки перспективных гибридных ракетных двигателей, разрабатываемых по проекту SABRE. Как пишет Aviation Week, строительство комплекса ведется в аэропорту «Фронт-Рейндж» в Колорадо. Как ожидается, предприятие заработает уже в 2018 году.

Новый гибридный гиперзвуковой реактивный двигатель SABRE (Synergistic Air-Breathing Rocket Engine, синергичный атмосферный ракетный двигатель) позволит сделать ракеты-носители компактнее. Общие габариты двигателя будут соответствовать габаритам турбореактивного двухконтурного двигателя F135, устанавливаемого на американские истребители F-35 Lightning II. Его длина составляет 5,6 метра, а диаметр — 1,2 метра.

SABRE получит универсальные камеру сгорания и сопло, по конструкции во многом схожие с подобными элементами обычного ракетного двигателя. На старте и при разгоне он будет работать как обычный прямоточный реактивный двигатель, используя для сжигания топлива воздух. Этот воздух будет подаваться в газогенератор по обводным воздухозаборникам, идущим вокруг системы подачи топлива и окислителя.

При достижении скорости в пять чисел Маха (6,2 тысячи километров в час) двигатель будет переходить в ракетный режим, в котором воздухозаборники силовой установки перекроются, а в воздуховоды начнет небольшими порциями подаваться жидкий кислород. В качестве топлива для двигателя планируется использовать жидкий водород.

Для эффективной работы двигателя на скоростях до пяти чисел Маха потребуется охлаждение поступающего воздуха с более чем одной тысячи градусов Цельсия до -150 градусов Цельсия. Дело в том, что по мере увеличения скорости полета воздушный поток в воздухозаборнике начнет резко тормозиться и сжиматься, что приведет к его сильному нагреву.

Для охлаждения поступающего воздуха Reaction Engines уже разработала систему, представляющую собой сеть трубок диаметром один миллиметр и общей протяженностью около двух тысяч километров. Толщина стенки одной трубки составляет 20 микрон. Сеть этих трубок будет покрывать внешнюю стенку воздуховодов.

В сами трубки под давлением в 200 бар (197 атмосфер) будет подаваться жидкий гелий, выполняющий роль теплоносителя. По расчетам разработчиков, система позволит охлаждать поступающий воздух до необходимо рабочей температуры всего за 1/20 секунды (ранее компания указывала временной промежуток в 1/100 секунды).

Новый испытательный комплекс, строительство которого ведется в Колорадо, позволит проводить испытания системы охлаждения воздушного потока. В состав комплекса войдет аэродинамическая труба, в которой на большой скорости будет циркулировать нагретый до тысячи градусов Цельсия воздух.

За нагрев подаваемого в аэродинамическую трубу воздуха будут отвечать реактивные двигатели J79. Такие ставились на истребители F-104 Starfighter и F-4 Phantom II, а также на палубные сверхзвуковые бомбардировщики A-5 Vigilante. Когда именно планируется завершить постройку испытательного комплекса, не уточняется.

Между тем, Reaction Engines планирует начать испытания газогенератора перспективного гибридного двигателя SABRE в 2020 году. К этому же времени планируется провести испытания остальных систем силовой установки, включая подачу топлива, зажигание и выключение. В 2021 году двигатель планируется впервые испытать в сборе.

Разработать двигатель SABRE планируется в несколько этапов. На первом из них будет создана силовая установка — демонстратор технологий. Как ожидается, в атмосферном режиме полета он сможет развивать тягу до 196 килоньютонов. При этом полноценная силовая установка в этом режиме будет выдавать уже 667 килоньютонов.

Предполагается, что SABRE позволит создавать одноступенчатые ракеты-носители, причем силовую установку, в отличие от обычных ракетных двигателей, можно будет использовать повторно.

В настоящее время несколько компаний по всему миру занимаются разработкой новых двигателей для перспективных ракет-носителей, которые бы позволили сделать космические запуски проще и дешевле.

Это одно из важнейших исследований. Ведь SABRE использует прямоточную систему на старте. Во время взлета сжигание топлива производится при помощи воздуха. Правильно оценить реакцию корпуса и внутренних систем на высокотемпературные потоки является важным процессом в работе нового двигателя.

Реализация довольно затратного проекта со стороны США является очередной попыткой избавиться от российского влияния в плане поставок двигателей для космических носителей. Если проект SABRE удастся реализовать, Штаты смогут создать малогабаритный космический аппарат для дальних полетов….


Источник 1 и Источник 2


Источник

2 Comments

  1. Valery Veselov:

    двигатель придумали англичане

  2. Владимир Орис:

    Возможно, только я ещё в 80-х описал двигатель с похожей конструкцией работающий на воздухе с заменой на окислитель в космосе.

Добавить комментарий