SABRE高超音速吸氣式火箭發動機通過關鍵的預冷器測試
在一個關鍵部件通過第一階段高溫測試後,Reaction Engines的高超音速SABER吸氣式火箭發動機邁出了重要的一步。在模擬超音速飛行的條件下,發動機的預冷器單元在不到0.05秒的時間內將420°C(788°F)的高溫空氣迅速降溫。
協同式吸氣火箭發動機(SABRE)是一種高超音速混合動力設計的發動機,可以像傳統噴氣式飛機一樣吸入空氣,同時加速到5馬赫(3704英里/小時,5961公里/小時)的速度,然後轉換為純火箭發動機燃燒氫氣和液氧,使速度達到25馬赫(17521英里/小時,29808公里/小時)。
我們的想法是,通過在低速加速期間呼吸空氣,SABRE可以大幅減少供給發動機所需的氧化劑量,當它像純淨的火箭一樣時,僅為高超音速,高海拔階段保留液氧。通過這種方式,SABRE可以為超音速飛機甚至像Skylon太空飛機這樣的軌道飛行器供電。
問題在於,當空氣以超音速進入時,它的力是25級颶風的25倍,產生的溫度會熔化發動機可能製成的任何材料。正是由於這個原因,預冷器裝置對SABRE發動機的運行至關重要,因為它有一天會使用再循環低溫氫燃料在0.01秒內將進入的空氣從1000°C(1832°F)冷卻到零下150°C(-302°F)。
目前3月初開始的測試遠不及那個範圍。根據Reaction Engines的說法,該公司在位於科羅拉多州奧羅拉的科羅拉多航空和太空港的TF2測試設施的測試使用了一台通用電氣J79渦輪噴氣發動機,該發動機最初用於為麥克唐納道格拉斯F-4體模提供動力,以便以相當於3.3馬赫(2127節,2448英里/小時,3939公里/小時)的速度將空氣送入預冷器。
Reaction Engines表示,緊湊型預冷器按預期工作,管理的熱傳輸量為1.5兆瓦,相當於1000個家庭的能源需求。後來的測試將模擬5馬赫的飛行。Reaction Engines還在英國白金漢郡Westcott的TF1測試設施進行了廣泛的測試。
“這是一個非常重要的里程碑,Reaction Engines的專有預冷器技術實現了無與倫比的傳熱性能,”Reaction Engines首席執行官Mark Thomas說。“HTX測試文章符合所有測試目標,成功的初步測試突出了我們的預冷器在低重量和緊湊尺寸下提供世界領先的傳熱能力。這為我們的熱交換器和熱管理技術組合在新興領域提供了重要的驗證,如超高速飛行、混合動力電動航空和綜合交通工具熱管理。”