stringtranslate.com

Реакционные двигатели

Reaction Engines Limited — британский производитель аэрокосмической продукции , базирующийся в Оксфордшире , Англия. [1]

История и персонал

В 1989 году (35 лет назад) компания Reaction Engines была основана Аланом Бондом (ведущим инженером проекта «Дедал» Британского межпланетного общества ), Ричардом Варвиллом и Джоном Скоттом-Скоттом [2] (двумя главными инженерами Rolls-Royce из RB545 ). проект двигателя). Компания проводит исследования в области космических двигательных систем, в центре которых разработка многоразового космического самолета Skylon SSTO . Трое основателей вместе работали над проектом HOTOL , финансирование которого было прекращено в прошлом году, в 1988 году . ( 1989 )

В 2015 году BAE Systems согласилась купить 20% акций компании за 20,6 млн фунтов стерлингов в рамках соглашения о помощи в разработке гиперзвукового двигателя Reaction Engines Synergetic Air-Breathing Rocket Engine (SABRE), предназначенного для приведения в движение орбитального корабля Skylon. [3] [4]

В апреле 2018 года Boeing объявила об инвестициях в Reaction Engines через Boeing HorizonX Ventures, получив финансирование серии B в размере 37,3 млн долларов США вместе с Rolls-Royce PLC и BAE Systems. [5]

Текущее исследование

Скайлон

Предлагаемый космический корабль Скайлон

«Скайлон» — это проект одноступенчатого орбитального космического самолета с комбинированным циклическим двигателем .

САБЛЯ

Skylon и двигатель SABRE, которым он будет оснащен, разрабатываются как частное предприятие, целью которого является преодоление препятствий, возникших на пути дальнейшего развития HOTOL из-за того, что британское правительство классифицировало двигатель HOTOL как «официальную тайну» и сохранило конструкция двигателя была засекречена на многие годы позже.

Текущие усилия компании по разработке сосредоточены на наземной демонстрации воздушно-реактивного ядра SABRE с дополнительным финансированием, полученным от продажи консультационных услуг и дополнительных приложений, полученных в результате ее опыта в области теплообменников.

В феврале 2009 года Европейское космическое агентство объявило, что частично финансирует работу над двигателем Skylon для проведения демонстрации технологий к 2011 году. [6] [7] Благодаря этому финансированию Reaction Engines завершила программу демонстрации незамерзающих минусовых теплообменников в Бристоле . Университет разработал расширяющее/отклоняющее сопло STRICT, а компания DLR завершила демонстрацию камеры сгорания, охлаждаемой окислителем. В реакции заявили, что эта работа повысила рейтинг проекта Skylon до 4/5.

В июле 2016 года на авиасалоне в Фарнборо компания Reaction Engines объявила о выделении 60 миллионов фунтов стерлингов от Космического агентства Великобритании и ЕКА на создание к 2020 году наземного демонстрационного двигателя SABRE. [8]

Комментируя работу, проделанную на TF2 в Колорадо, в апреле 2019 года компания Reaction Engines объявила, что она успешно протестировала технологию предварительного охлаждения для сверхзвуковых условий, необходимых для предотвращения плавления двигателя, [9] , а в октябре 2019 года Reaction объявила, что успешно подтвердила свою эффективность. предохладитель для гиперзвуковых (5 Маха) условий. [10]

Соединенные Штаты

В январе 2014 года компания Reaction заключила соглашение о совместных исследованиях и разработках (CRADA) с Исследовательской лабораторией ВВС США (AFRL) для оценки и разработки технологии SABRE. [11]

В 2015 году AFRL объявила, что их анализ «подтвердил осуществимость и потенциальные характеристики цикла двигателя SABRE». Однако они считали, что SSTO в качестве первого применения представляет собой путь разработки с очень высоким риском, и предположили, что двухступенчатый аппарат для вывода на орбиту (TSTO) будет более реалистичным первым шагом. [ нужна цитата ]

В 2016 году AFRL выпустила две концепции TSTO с использованием SABRE на первой ступени: первая длиной 150 футов (46 м) с одноразовой верхней ступенью в открывающемся снизу грузовом отсеке, способная доставить на орбиту около 5000 фунтов (2300 кг; 2,3 т). длиной 100 морских миль (190 км), второй длиной 190 футов (58 м) несет на спине многоразовый космический самолет, способный доставить около 20 000 фунтов (9 100 кг; 9,1 т) на орбиту 100 морских миль (190 км). . [12]

В марте 2017 года Reaction объявила о создании американской дочерней компании Reaction Engines Inc (REI) во главе с Адамом Дисселем в Касл-Роке, штат Колорадо. [ нужна цитата ]

В сентябре 2017 года REI объявила о контракте с DARPA на испытания испытательного образца предварительного охладителя Reaction «HTX» при температурах, превышающих 1000 ° C (1830 ° F; 1270 K ) . температура. [ нужна цитата ]

Другие исследования

ЛАПКАТ А2

5 февраля 2008 года компания объявила, что разработала пассажирский самолет на стадии концепции. LAPCAT A2 сможет без остановок пролететь полмира на гиперзвуковой скорости (5+ Маха). [14]

Двигатель SCIMITAR имеет технологию предварительного охлаждения, которая чем-то похожа на SABRE, но не имеет характеристик ракеты и оптимизирована для более высокой эффективности при полете в атмосфере.

Пассажирский модуль для Скайлона

Хотя Skylon предназначен только для запуска и извлечения спутников и будет беспилотным, компания Reaction Engines Ltd. предложила разместить пассажирский модуль в отсеке полезной нагрузки космического самолета Reaction Engines Skylon. [15]

Размер пассажирского модуля соответствует размеру отсека полезной нагрузки, а ранние конструкции могли перевозить до 24 пассажиров и 1 члена экипажа. Центральным элементом является стыковочный порт типа МКС и шлюзовая камера. Имеются две входные двери с земли, которые совпадают с дверями сбоку отсека полезной нагрузки Skylon, что обеспечивает легкий доступ к кабине с земли. Двери оборудованы обычными надувными желобами, позволяющими пассажирам спастись в случае возникновения чрезвычайной ситуации на земле. На крыше модуля могут быть окна типа «Спейс Шаттл», чтобы пассажиры могли наслаждаться видами в космосе. В каюте также предусмотрены туалет и гигиенические принадлежности. [15]

Дальнейшие исследования усовершенствовали концепцию: первоначальная конфигурация должна была быть оснащена пятью катапультируемыми сиденьями для четырех пассажиров и одного экипажа, как это было в первых четырех космических полетах космического корабля "Шаттл " . После полной сертификации пассажирского модуля катапультные сиденья будут удалены и будут установлены 16 вертикальных сидений для кратковременного пребывания в космосе (<14 дней) и четыре лежачих сиденья для длительного пребывания в космосе (>14 дней). Для экипажа также будет предусмотрено вертикальное сиденье. Также имеются системы жизнеобеспечения под полом кабины, отсеками для оборудования и грузовыми трюмами. [16]

Орбитальная базовая станция

Орбитальная базовая станция (OBS) — это концепция будущей расширяемой космической станции , которая будет служить неотъемлемой частью будущей космической транспортной системы, а также при обслуживании и строительстве будущих пилотируемых космических кораблей на Луну и Марс. [17]

Конструкция ОБС является модульной и предполагает использование реактивных двигателей «Скайлон» на низкой околоземной орбите. В основе конструкции лежит цилиндр, предназначенный для того, чтобы внутри цилиндрической секции оставалось место для строительства и ремонта различных космических аппаратов. Цилиндрическая конструкция также обеспечит место для жилых модулей со стыковочными портами, манипуляторами и топливными фермами для дозаправки межпланетного космического корабля.

Проект «Реакционные двигатели» Трой

Миссия Reaction Engines Troy — это концепция будущей пилотируемой миссии на Марс . Эта концепция возникла для подтверждения возможностей ракеты-носителя Skylon, позволяющей и действительно обеспечить масштабное исследование человеком планет Солнечной системы . [18]

Концепция космического корабля «Троя» состоит из роботизированной миссии-предшественника, включающей этап отправления с Земли и этап перелета на Марс. Существует жилой модуль, модуль хранения и двигательный модуль, которые будут развернуты с космического корабля и вместе приземлятся в выбранном месте на поверхности Марса, чтобы сформировать базу. Существуют также паромы, которые будут доставлять членов экипажа на базу и обратно на орбитальный космический корабль с экипажем. На Марс будет отправлено три космических корабля-предшественника, которые создадут на планете три базы, позволяющие максимально исследовать поверхность планеты.

Через 50 дней после запуска ступень отправления с Земли возвращается на низкую околоземную орбиту под действием силы тяжести Земли, а космический буксир «Флюйт » вернет ступень на орбитальную базовую станцию ​​для строительства более поздней пилотируемой миссии. [ нужна цитата ]

Пилотируемый космический корабль будет состоять из трех жилых модулей, трех стыковочных портов и двух паромов. Космический корабль будет вращаться вдоль центральной линии, чтобы обеспечить искусственную гравитацию . Он покинет Землю на этапе отправления с Земли, перейдет на Марс на этапе перехода к Марсу и встретится с космическим кораблем-предшественником на марсианской орбите. Корабли будут стыковаться вместе, чтобы дать возможность экипажу пересесть на паромы для спуска на поверхность в выбранном месте. Экипаж вместе с оснащенными марсоходами потратит 14 месяцев на исследование поверхности Марса. Экипаж вернется на марсианскую орбиту на пароме, встретится и состыкуется с орбитальным космическим кораблем с экипажем. После детального осмотра корабля космический корабль отправится с Марса на Землю на этапе возвращения на Землю. Когда корабль будет захвачен на орбите «Молния» вокруг Земли, экипаж сядет на паром для перевода на низкую околоземную орбиту, встречи и стыковки с ожидающим космическим кораблем «Скайлон» для возвращения на Землю.

Строительство космического корабля будет проходить на орбитальной базовой станции внутри цилиндрической конструкции. Поскольку космический корабль имеет модульную конструкцию, компоненты будут доставлены на космический корабль «Скайлон». Ракетные двигатели, баки с топливом и окислителем, а также жилые модули имеют такие размеры, чтобы поместиться внутри отсека полезной нагрузки Skylon, а полностью собранный корабль также поместится внутри цилиндрической конструкции OBS. [19]

Флюйт ОТВ

Орбитальный транспортный корабль «Флюйт» — это концепция будущего космического буксира . Он будет иметь возможность стыковаться с орбитальными космическими кораблями и перемещать полезную нагрузку на орбиту. Предполагается, что он будет собран из двух частей, размер каждой из которых соответствует отсеку полезной нагрузки Скайлона. Он будет запускаться со Скайлона, а также станет неотъемлемой частью строительства орбитальной базовой станции, а также реактивных двигателей Троя и извлечение ступени отправления Земли из миссии-предшественника миссии Троя. [20] [21]

Рекомендации

  1. ^ "Главная страница Reaction Engines Ltd." . Reactionengines.co.uk . Проверено 1 июля 2016 г.
  2. ^ "BBC Four - Три ракетчика" . BBC.co.uk. _ 15 сентября 2012 года . Проверено 1 июля 2016 г.
  3. Норрис, Гай (1 ноября 2015 г.). «BAE принимает участие в разработке гиперзвуковых реактивных двигателей». Aviationweek.com . Неделя авиации и космических технологий . Проверено 1 ноября 2015 г.
  4. ^ Пегги Холлинджер; Клайв Куксон (1 ноября 2015 г.). «BAE Systems заплатит 20,6 миллиона фунтов стерлингов за 20% группы космических двигателей». Файнэншл Таймс . Проверено 1 июля 2016 г.
  5. ^ «Boeing HorizonX инвестирует в Reaction Engines, британскую компанию по производству гиперзвуковых двигателей» (пресс-релиз). Боинг. 11 апреля 2018 г.
  6. Роб Коппингер (19 февраля 2009 г.). «Технология двигателей космических самолетов Skylon получает европейское финансирование» . Полет Глобал. Архивировано из оригинала 30 августа 2012 года . Проверено 15 апреля 2009 г.
  7. Джонатан Амос (19 февраля 2009 г.). «Космический самолет Скайлон получает денежное вознаграждение» . Новости BBC . Проверено 15 апреля 2009 г.
  8. Энтони, Себастьян (13 июля 2016 г.). «Reaction Engines открывает средства для одноступенчатого двигателя SABRE». Арс Техника . Проверено 13 июля 2016 г.
  9. ^ «Программа испытаний Reaction Engines успешно доказывает работоспособность предварительного охладителя в условиях сверхзвуковой жары :: Reaction Engines» .
  10. ^ «ПРОГРАММА ИСПЫТАНИЙ РЕАКЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОЛНОСТЬЮ ПРОВЕРЯЕТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ОХЛАДИТЕЛЬ В УСЛОВИЯХ ГИПЕРЗВУКОВОГО ТЕПЛА :: Реакционные двигатели» .
  11. ^ Джейсон Форд. «ARFL подтверждает осуществимость концепции двигателя SABRE от Reaction Engines» . Инженер . Архивировано из оригинала 11 августа 2016 года . Проверено 29 сентября 2017 г.
  12. ^ «Форумы PPruNe — Посмотреть отдельное сообщение — Skylon» .
  13. ^ «Reaction Engines заключила контракт с DARPA на проведение высокотемпературных испытаний предварительного охладителя SABRE» (пресс-релиз). 25 сентября 2017 г. Архивировано из оригинала 28 сентября 2017 г. Проверено 27 сентября 2017 г.
  14. ^ "Спроектирован гиперзвуковой пассажирский самолет" . Новости BBC. 5 февраля 2008 года . Проверено 15 апреля 2009 г.
  15. ^ ab «Исследование пассажирского модуля для Reaction Engines Skylon». Reactionengines.co.uk . Архивировано из оригинала 15 июня 2012 года . Проверено 1 июля 2016 г.
  16. ^ Марк Хэмпселл. «ПОЭТАПНЫЙ ПОДХОД К ОРБИТАЛЬНОМУ ДОСТУПУ ОБЩЕСТВЕННОСТИ» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 15 февраля 2010 года.
  17. ^ «Продвинутые исследования: орбитальная базовая станция». Reactionengines.co.uk . Архивировано из оригинала 6 июля 2012 года . Проверено 1 июля 2016 г.
  18. ^ «Продвинутые исследования: Реакционные двигатели TROY» . Reactionengines.co.uk . Архивировано из оригинала 28 июня 2012 года . Проверено 1 июля 2016 г.
  19. ^ "Видео о миссии TROY на Марс" . Reactionengines.co.uk . Архивировано из оригинала 26 июня 2016 года . Проверено 1 июля 2016 г.
  20. ^ "Флейт ОТВ". Reactionengines.co.uk . Архивировано из оригинала 5 июля 2012 года . Проверено 1 июля 2016 г.
  21. ^ IAC-10.D2.3.7 - Этап Fluyt: проект космического корабля-переносчика на орбиту

Публикации

Внешние ссылки

51 ° 39'26 "N 1 ° 13'50" W  /  51,657228 ° N 1,230461 ° W  / 51,657228; -1,230461