Программа разработки первого в мире воздушно-реактивного ракетного двигателя сделала еще один существенный шаг вперед. В ближайшие 18 месяцев должны пройти самые важные его испытания.
ESA совместно с космическим агентством Великобритании (UKSA) недавно рассмотрели предварительный проект ядра двигателя-демонстратора синергетического воздушно-ракетного двигателя (SABRE), который Reaction Engines будут использовать для проведения наземных испытаний на стенде в Весткотте (Бакингемшир). Стенд пока что находится на стадии строительства.
«Положительное заключение о нашем предварительном обзоре проекта является важной вехой в развитии SABRE», — комментирует Марк Форд, руководитель отдела двигателестроения ESA. «Это подтверждает, что тестовая версия этого революционно нового класса двигателей готова к внедрению».
Двигатель SABRE
SABRE разработан для захвата атмосферного воздуха во время начальной части его подъема в космос со скоростью, в пять раз превышающей скорость звука. На высоте приблизительно 25 км он будет переключаться в режим «обычной» ракеты и расходовать окислитель из бака до окончательного подъема на орбиту.
В будущем SABRE может послужить основой для многоразовой ракеты-носителя, работающей как самолет. Поскольку он будет нести на борту гораздо меньше громоздких источников кислорода, такое транспортное средство может доставлять такую же полезную нагрузку на орбиту, что и современные ракеты-носители, имея вдвое меньшую массу. Также он потенциально может предложить значительное снижение стоимости и более высокую скорость запуска.
ESA через UKSA инвестировала 10 миллионов евро в разработку SABRE, вместе с 50 миллионами фунтов стерлингов от самой UKSA. ESA также выполняет функции технического надзора от имени UKSA.
Участие ESA началось в 2010 году с независимой проверки жизнеспособности проекта SABRE, открывшей путь для инвестиций от правительства Великобритании. Затем, в 2012 году, ESA совместно с Reaction Engines провела испытания важнейшего элемента SABRE — предварительного охладителя, который охлаждает поток горячего воздуха, поступающего в двигатель с гиперзвуковой скоростью. Его рабочие характеристики были полностью подтверждены при нормальных температурах окружающего воздуха.
Reaction Engines в октябре 2016 года запустила новый важный этап своей разработки, чтобы спроектировать, построить и продемонстрировать ядро двигателя SABRE. Испытательный элемент состоит из ядра двигателя, которое является ключевым модулем всего двигателя SABRE, но без предохладителя и сопла ракеты. После завершения этой базовой деятельности будут продемонстрированы основные элементы первого в мире воздушно-реактивного двигателя, способного развивать скорость от нуля до 5 Маха.
Полный демонстратор воздушно-реактивной активной зоны будет полностью представлять цикл термодинамической активной зоны SABRE, работающий на жидком водороде, и будет содержать теплообменники, а также камеры сгорания и турбомашины.
Испытание демонстратора активной зоны будет проводиться на специальной испытательной установке, которая в настоящее время строится в Венчурном парке Весткотт в Бакингемшире, историческом месте для британской ракетной техники, где испытывались двигатели для ракет Blue Streak и Black Arrow.
Крис Кастелли, директор программ в космическом агентстве Великобритании, сказал: «Будучи исторически разработчиком реактивных двигателей, Великобритания обладает богатым аэрокосмическим наследием и всемирно известными навыками и опытом. Это замечательная веха в разработке двигателя SABRE, который может революционизировать как доступ в космос, так и международные путешествия, разгоняя самолеты в пять раз быстрее звука.
«Современная промышленная стратегия правительства должна поднять Великобританию на передовые позиции в области аэрокосмических технологий и обеспечить нам успех в новой коммерческой космической эре. Наши инвестиции в SABRE в 60 миллионов фунтов стерлингов являются отличным примером того, как мы поддерживаем бизнесы завтрашнего дня».
Шон Дрисколл, программный директор Reaction Engines, говорит: «Reaction Engines имеет чрезвычайно тесные отношения с ESA, и мы рады этому предварительному одобрению дизайна двигателя SABRE. Этот шаг открывает двери для некоторых захватывающих этапов тестирования, которые мы предпримем в течение следующих 18 месяцев, и приближает нас к демонстрации первого двигателя SABRE. Уникального класса масштабируемых аэрокосмических двигателей, который произведёт революцию в нашем способе путешествия по всему миру… И позволит выйти на орбиту!»
«Одним из значительных преимуществ концепции двигателя SABRE является то, что он полностью модульный: как с точки зрения дизайна, так и с точки зрения эксплуатации», — объясняет Ричард Варвилл, технический директор компании Reaction Engines. «Поэтому можно подвергать каждый из ключевых компонентов двигателя строгим наземным испытаниям, которые полностью имитируют рабочие условия, с которыми двигатель будет сталкиваться в полёте на скорости до 5 мах и на высоте до 25 километров».