Акыркы бир нече жыл ичинде британиялык Reaction Engines Limited (REL) компаниясы башка уюмдар менен биргеликте SABER (Synergetic Air Breathing Rocket Engine) долбоорун иштеп чыгууда. Бул долбоордун максаты - атмосфералык абаны жана суюк кычкылдандыргычты колдонууга жөндөмдүү принципиалдуу жаңы гибриддик кыймылдаткычты түзүү. Бүгүнкү күнгө чейин, долбоор кээ бир ийгиликтерди көрсөттү.
Долбоорду иштеп чыгуу
REL SABER кыймылдаткычынын концепциясы сексенинчи жылдары коюлган жана жарым -жартылай сыналган идеяларга негизделген. Ошол учурда британиялык адистер HOTOL космос планетасын иштеп чыгышкан, ал үчүн LACE тибиндеги гибриддик кыймылдаткыч сунушталган. Ал долбоорду ишке ашыруу мүмкүн эмес болчу, бирок анын сунуштары жаңы өнүгүүлөрдө колдонулган.
SABERдин азыркы формасындагы дизайны акыркы он жылдыктардын аягында башталган. Гибриддик кыймылдаткычтын жалпы көрүнүшүн калыптандыруу жана анын өнүгүү жолун аныктоо үчүн кээ бир изилдөөлөр жүргүзүлгөн. Келечекте REL потенциалдуу кардарларды кызыктырып, колдоону ала алды, бул ишти тездетти.
Азырынча REL конструктордук документтердин негизги бөлүгүн бүтүрдү жана жеке мотор тетиктерин сынай баштады. Продукттарды сыноо үчүн Улуу Британияда жана АКШда эки ички тестирлөө каражаттары колдонулат.
Кээ бир компоненттер жана түшүнүктөр иш жүзүндө текшерилген жана потенциалын далилдешкен. Жакын арада гибриддик кыймылдаткычтын толук кандуу прототиби, анын ичинде сыналган бардык тетиктер болушу керек. Аны стенддин шартында тестирлөө 2020-21-жылдары башталат. Чыныгы учакка орнотууга ылайыктуу кыймылдаткычтын пайда болуу убактысы белгисиз бойдон калууда. Бул, кыязы, жыйырманчы жылдардын экинчи жарымына чейин болбойт.
Гибриддик дизайн
SABER продукциясы атмосферанын ичинде жана сыртында иштеши керек, керектүү күчтү иштеп чыгып, жогорку ылдамдыкка ылдамдатууну камсыз кылышы керек. Мындай талаптар конкреттүү өзгөчөлүктөрү бар атайын дизайнга муктаждыкты пайда кылды. Анда турбожет, рамжет жана суюк кыймылдаткыч ракета кыймылдаткычтарына мүнөздүү элементтер бар. Алардын ар кандай айкалыштарда колдонулушу учуунун ар кандай этаптары үчүн бир нече иштөө режимине ээ болууга мүмкүндүк берет.
SABER кыймылдаткычы бир корпуста жайгашкан бир нече негизги компоненттерди камтыйт. Продукциянын баш бөлүгү борбордук корпус менен маңдайкы аба алгычтын астында берилет. Акыркы конус түрүндө жасалган жана системага аба берүүнү өзгөртүү үчүн кыймылдаткычтын огу боюнча жылдырылышы мүмкүн. Кээ бир режимдерде аба берүү толугу менен өчүрүлөт.
Кирүүчү аба үчүн муздатуу системасы түздөн -түз алуунун артына жайгаштырылган. Бул жогорку ылдамдыкта учуп жатканда, аба кирүүчү 1000 ° C же андан жогору температурага чейин жылуу керек деп эсептелет. Суюк гелий менен толтурулган бир нече миң жука түтүкчөлөрү бар атайын алдын ала муздатуучу абанын температурасын секунданын ичинде терс мааниге түшүрүшү керек. Музга каршы система каралган.
Кыймылдаткычтын борбордук бөлүгүн аталган деп аталат. өзөк - кирүүчү абаны күйүү камерасына жөнөтүүдөн мурун аны кысуу үчүн арналган атайын компрессор. Бул жагынан алганда, SABER салттуу турбожет кыймылдаткычтарына окшош, бирок күйүү камерасынын артында турбинасы жана башка кээ бир элементтери жок. Компрессор абаны муздатуу системасынан энергия алган турбина менен башкарылат.
SABER курамындагы күйүү камерасы суюк кыймылдаткыч ракета кыймылдаткычтарынын жыйындыларына окшош. Турбо насостун жардамы менен иштөө режимине жараша күйүүчү май менен кычкылдандыруучу - газдуу абаны же суюк кычкылтекти берүү сунушталат. Эки режимде тең суюлтулган суутек отун катары колдонулат.
Негизги күйүү камерасынын айланасында ramjet кыймылдаткычына окшош экинчи камера бар. Бул белгилүү бир режимде иштөө жана кыймылдаткычтын жалпы кыймылын жогорулатуу үчүн иштелип чыккан. Негизги күйүү камерасы сыяктуу, көмөкчү бир жолку күйүү камерасы суутек менен иштейт.
Эми SABER долбоорунун максаты - жетишерлик жогорку өндүрүмдүүлүккө жана чектелген өлчөмдөргө ээ болгон гибриддик кыймылдаткычты иштеп чыгуу. Даяр продукт Pratt & Whitney F135 сериясынан чоң болбошу керек - узундугу 5,6 мден ашпашы керек жана диаметри 1,2 мден кем болбошу керек.. Ошол эле учурда универсалдуулук жана жогорку өндүрүмдүүлүк камсыз кылынышы керек.
Иштөө режимине жараша мындай SABER опциясы M = 25ке чейин ылдамдыкта учуп кете алат. "Аба" режиминде максималдуу түрткү 350 кНге жетет, ракета режиминде - 500 кН. Негизги оң өзгөчөлүк бир кыймылдаткычтын жардамы менен бардык көйгөйлөрдү чечүү мүмкүнчүлүгү болот.
Иштөө режимдери
SABER кыймылдаткычын ар кандай класстагы унааларда, биринчи кезекте аэрокосмостук унааларда колдонсо болот. Иштин бир нече режиминин болушу горизонталдык учуу жана конуу, атмосферада учуу жана орбитага чыгуу мүмкүнчүлүгүн камсыз кылат.
Атмосферада учуу жана учуу кыймылдаткычтын биринчи режимин колдонуу менен аткарылышы керек. Бул учурда абанын кириши ачык, ал эми "өзөк" күйүү камерасына кысылган абаны берет. Суперсоникалык ылдамдыкка жеткенден кийин, түз агуучу күйүү камерасы күйгүзүлөт. Эки схеманы колдонуу, эсептөөлөр боюнча, M = 5, 4 чейин учуу ылдамдыгын камсыз кылат.
Андан ары ылдамдатуу үчүн үчүнчү режим колдонулат. Анын үстүнө абанын кириши жабылып, негизги күйүү камерасына суюк кычкылтек берилет. Чынында, бул конфигурацияда SABER салттуу ракета кыймылдаткычынын көрүнүшү болуп калат. Бул режим максималдуу учууну камсыз кылат.
Колдонмолор
Азырынча, RELдин гибриддик мотору документ түрүндө жана айрым бирдиктерде гана бар, бирок анын колдонуу чөйрөлөрү буга чейин эле аныкталган. Мындай электростанциялар авиацияны жана космонавтиканы андан ары өнүктүрүүнүн контекстинде кызыкдар болушу керек. бул эки багыттын кошулган жеринде.
SABER же ага окшош продукт ар кандай максаттар үчүн келечектүү гиперсоникалык атмосфералык учактарды түзүүдө пайдалуу болот. Мындай технологияларды колдонуу менен транспорттук, жүргүнчү же аскердик учактарды түзүүгө болот.
Гибриддик кыймылдаткычтын потенциалын аэрокосмостук учак менен ачууга болот. Бул учурда, SABER горизонталдык учууну жана конууну, ошондой эле керектүү бийиктикке чыгууну, андан кийин ылдамдатууну жана орбитага учууну камсыз кылат. Гибриддик кыймылдаткычтары бар космос учагы иштөөнү жеңилдетүүчү маанилүү артыкчылыктарга ээ болууга тийиш.
SABER иштеп чыгуулары өзүнчө компоненттер катары ишке ашырылышы мүмкүн. Мисалы, REL келе жаткан абанын иштелип чыккан муздатуу системасын учурдагы модернизациялоодо же келечектүү турбожет кыймылдаткычтарын өнүктүрүүдө колдонсо болот деп эсептейт. Мунун эң кызыктуу жыйынтыктарын жогорку ылдамдыктагы авиация тармагында алууга болот.
Негизинен, SABER долбоору гибриддик көп режимдүү кыймылдаткычты куруу үчүн негизги технологиялардын топтомун сунуштайт. Алардын негизинде, көрсөтүлгөн мүнөздөмөлөргө ээ болгон керектүү өлчөмдөгү чыныгы продуктту түзө аласыз. Биринчи тесттер үчүн орто жана жогорку өндүрүмдүү SABER түзүлөт. Эгерде кардарлар тарабынан кызыгуу болсо, жаңы талаптарга жооп берген жаңы талаптар пайда болушу мүмкүн.
Практикалык практика
SABER долбоорунун алкагындагы алгачкы изилдөөлөр жана тесттер онунчу жылдардын башында болгон жана оптималдуу дизайн чечимдерин табууга багытталган. Бүгүнкү күнгө чейин, REL долбоорду бүтүрдү жана гибриддик кыймылдаткычтын айрым компоненттерин сыноо процессин баштады.
Бир нече жума мурун, иштеп чыгуучу компания абаны муздатуу системасынын стенддик сыноолорун өткөрүп жатканын жарыялаган. Сыноо учурунда түзмөккө кире турган абанын ылдамдыгы M = 5ке жеткен, температурасы - 1000 ° С. Прототип өз милдеттерин ийгиликтүү аткарып, агымдын температурасынын кескин жана тез төмөндөшүн камсыз кылганы кабарланды. Бирок, конкреттүү сандар айтылган жок.
Мотордун башка тетиктерин текшерүү мурда кабарланган. Бул иш-чаралардын бүтүшү RELге толук кандуу прототип кыймылдаткычын курууга өтүүгө мүмкүндүк берет. Анын көрүнүшү 2020-21-жылдары күтүлүүдө. Ошону менен бирге скамейкалык тесттер өткөрүлөт, анын жыйынтыгы боюнча өнүгүүнүн реалдуу перспективаларын аныктоого мүмкүн болот.
Reaction Engines Limited өзүнүн жаңы долбоорун жогору баалайт жана анын келечеги чоң деп эсептейт. Мындай баалоолор канчалык объективдүү жана алар реалдуулукка дал келеби же жокпу, толук ачык эмес. Мындай суроолордун жообун бир нече жылдан кийин, бардык керектүү чаралар аяктагандан жана SABER кыймылдаткычтары бар чыныгы учак түзүлгөндөн кийин гана берсе болот.
