Gjatë disa viteve të fundit, kompania britanike Reaction Engines Limited (REL), në bashkëpunim me organizata të tjera, ka zhvilluar projektin SABER (Synergetic Air Breathing Rocket Engine). Qëllimi i këtij projekti është të krijojë një motor hibrid thelbësisht të ri të aftë për të përdorur ajrin atmosferik dhe një oksidues të lëngshëm. Deri më sot, projekti ka treguar njëfarë suksesi.
Zhvillimi i projektit
Koncepti i motorit REL SABER bazohet në idetë e parashtruara dhe të testuara pjesërisht në vitet tetëdhjetë. Në atë kohë, specialistët britanikë po zhvillonin aeroplanin hapësinor HOTOL, për të cilin u propozua një motor hibrid i tipit LACE. Ai projekt nuk mund të zbatohej, por propozimet e tij u përdorën në zhvillimet e reja.
Dizajni i SABER në formën e tij aktuale filloi në kthesën e dekadave të fundit. Disa studime janë kryer për të formësuar pamjen e përgjithshme të motorit hibrid dhe për të përcaktuar rrugën e zhvillimit të tij. Në të ardhmen, REL ishte në gjendje të interesonte klientët potencialë dhe të merrte mbështetje, gjë që e përshpejtoi punën.
Deri tani, REL ka përfunduar pjesën më të madhe të dokumentacionit të projektimit dhe ka filluar testimin e përbërësve individualë të motorit. Dy pajisje testimi të brendshme në MB dhe SHBA përdoren për të testuar produktet.
Disa nga komponentët dhe konceptet janë testuar në praktikë dhe kanë vërtetuar potencialin e tyre. Në të ardhmen e afërt, një prototip i plotë i një motori hibrid duhet të jetë i disponueshëm, duke përfshirë të gjithë përbërësit e testuar. Testimi i tij nën kushtet e stendës do të fillojë në 2020-21. Koha e shfaqjes së një motori të përshtatshëm për instalim në avionë të vërtetë mbetet i panjohur. Kjo ndoshta nuk do të ndodhë deri në gjysmën e dytë të viteve njëzet.
Dizajn hibrid
Produkti SABER duhet të veprojë në atmosferë dhe më gjerë, duke zhvilluar shtytjen e kërkuar dhe duke siguruar përshpejtim në shpejtësi të larta. Kërkesa të tilla kanë çuar në nevojën për një dizajn të veçantë me karakteristika specifike. Ai përmban elementë karakteristikë të motorëve të raketave turbojet, ramjet dhe të lëngshëm. Përdorimi i tyre në kombinime të ndryshme bën të mundur që të ketë disa mënyra funksionimi për faza të ndryshme të fluturimit.
Motori SABER përmban disa përbërës kryesorë të vendosur në një strehë të vetme. Pjesa e kokës së produktit jepet nën marrjen e ajrit frontal me një trup qendror. Kjo e fundit është bërë në formën e një fashoni konike dhe mund të lëvizet përgjatë boshtit të motorit për të ndryshuar furnizimin me ajër në sistem. Në disa mënyra, furnizimi me ajër është mbyllur plotësisht.
Një sistem ftohës për ajrin në hyrje vendoset direkt pas marrjes. Isshtë llogaritur se kur fluturon me shpejtësi të madhe, hyrja e ajrit duhet të ngrohet deri në një temperaturë prej 1000 ° C ose më të lartë. Një ftohës i veçantë me disa mijëra tuba të hollë të mbushur me helium të lëngshëm duhet të zvogëlojë temperaturën e ajrit në vlera negative në një pjesë të sekondës. Ofrohet një sistem anti-akull.
Pjesa qendrore e motorit është e zënë nga i ashtuquajturi. bërthama është një kompresor i veçantë i krijuar për të ngjeshur ajrin në hyrje para se të dërgohet në dhomën e djegies. Në këtë drejtim, SABER është i ngjashëm me motorët tradicionalë me turbojet, por i mungon turbina pas dhomës së djegies dhe disa elementë të tjerë. Kompresori drejtohet nga një turbinë që merr energji nga sistemi i ftohjes së ajrit.
Dhoma e djegies nga përbërja SABER është e ngjashme me kuvendet e motorëve të raketave me lëndë djegëse të lëngshme. Me ndihmën e një pompë turbo, propozohet të furnizoni karburant dhe një oksidues - ajër të gaztë ose oksigjen të lëngshëm, në varësi të mënyrës së funksionimit. Në të dyja mënyrat, hidrogjeni i lëngëzuar përdoret si lëndë djegëse.
Rreth dhomës kryesore të djegies është një dhomë e dytë e ngjashme me një motor ramjet. Shtë projektuar për të punuar në mënyra të caktuara dhe për të rritur fuqinë totale të motorit. Ashtu si dhoma kryesore e djegies, dhoma ndihmëse e djegies një herë kalon me hidrogjen.
Tani qëllimi i projektit SABER është të zhvillojë një motor hibrid me performancë mjaft të lartë dhe dimensione të kufizuara. Produkti i përfunduar nuk duhet të jetë më i madh se seriali Pratt & Whitney F135 - jo më shumë se 5.6 m në gjatësi dhe më pak se 1.2 m në diametër. Në të njëjtën kohë, duhet të sigurohet shkathtësi dhe performancë e lartë.
Në varësi të mënyrës së funksionimit, një opsion i tillë SABER do të jetë në gjendje të fluturojë me shpejtësi deri në M = 25. Shtytja maksimale në modalitetin "ajër" do të arrijë 350 kN, në modalitetin e raketave - 500 kN. Karakteristika kryesore pozitive do të jetë aftësia për të zgjidhur të gjitha problemet duke përdorur një motor të vetëm.
Mënyrat e funksionimit
Motori SABER mund të përdoret në automjete të klasave të ndryshme, kryesisht në automjetet hapësinore. Prania e disa mënyrave të funksionimit do të sigurojë mundësinë e ngritjes dhe uljes horizontale, fluturimit në atmosferë dhe hyrjes në orbitë.
Fluturimi dhe fluturimi në atmosferë duhet të kryhen duke përdorur mënyrën e parë të funksionimit të motorit. Në këtë rast, marrja e ajrit është e hapur, dhe "thelbi" furnizon ajrin e kompresuar në dhomën e djegies. Pas nxitimit në shpejtësi të larta supersonike, dhoma e djegies me rrjedhë të drejtpërdrejtë ndizet. Përdorimi i dy qarqeve, sipas llogaritjeve, siguron një shpejtësi fluturimi deri në M = 5, 4.
Për përshpejtim të mëtejshëm, përdoret mënyra e tretë. Mbi të, marrja e ajrit është e mbyllur dhe oksigjeni i lëngët furnizohet në dhomën kryesore të djegies. Në fakt, në këtë konfigurim, SABER bëhet një pamje e një motori rakete tradicionale. Kjo mënyrë siguron performancën maksimale të fluturimit.
Aplikimet
Deri më tani, motori hibrid nga REL ekziston vetëm në formën e dokumentacionit dhe njësive individuale, por fushat e tij të aplikimit tashmë janë përcaktuar. Termocentrale të tilla duhet të jenë me interes në kontekstin e zhvillimit të mëtejshëm të aviacionit dhe astronautikës, përfshirë. në kryqëzimin e këtyre dy drejtimeve.
SABER ose një produkt i ngjashëm do të jetë i dobishëm në krijimin e avionëve premtues hipersonik atmosferik për qëllime të ndryshme. Me përdorimin e teknologjive të tilla, është e mundur të krijohen avionë transporti, pasagjerë ose ushtarakë.
Potenciali i plotë i një motori hibrid mund të lëshohet me një aeroplan hapësinor. Në këtë rast, SABER do të sigurojë ngritje dhe ulje horizontale, si dhe një dalje në lartësitë e kërkuara, e ndjekur nga përshpejtimi dhe fluturimi në orbitë. Një aeroplan hapësinor me motorë hibridë duhet të ketë përparësi të rëndësishme që e bëjnë më të lehtë funksionimin.
Zhvillimet SABER mund të zbatohen si përbërës të veçantë. Për shembull, REL beson se sistemi i zhvilluar i ftohjes së ajrit në hyrje mund të përdoret në modernizimin e motorëve ekzistues ose në zhvillimin e motorëve premtues turbojet. Rezultatet më interesante nga kjo mund të merren në fushën e aviacionit me shpejtësi të lartë.
Në thelbin e tij, Projekti SABER ofron një sërë teknologjish kryesore për ndërtimin e një motori hibrid me shumë mënyra. Në bazë të tyre, ju mund të krijoni një produkt të vërtetë të dimensioneve të kërkuara me karakteristikat e specifikuara. Për testet e para, krijohet një SABER me madhësi të mesme dhe me performancë të lartë. Nëse ka interes nga klientët, mund të shfaqen modifikime të reja që plotësojnë kërkesat specifike.
Praktikë praktike
Studimet dhe testet e para brenda kornizës së projektit SABER u zhvilluan në fillim të dhjetave dhe kishin për qëllim gjetjen e zgjidhjeve optimale të projektimit. Deri më sot, REL ka përfunduar dizajnin dhe ka filluar procesin e testimit të përbërësve individualë të motorit hibrid.
Disa javë më parë, kompania e zhvillimit njoftoi se po kryente teste të stolit të sistemit të ftohjes së ajrit. Gjatë provës, shpejtësia e ajrit në hyrjen në pajisje arriti M = 5, temperatura - 1000 ° C. Reportedshtë raportuar se prototipi përballoi me sukses detyrat e tij dhe siguroi një rënie të mprehtë dhe të shpejtë të temperaturës së rrjedhës. Sidoqoftë, asnjë numër specifik nuk u emërua.
Kontrolle të raportuara më parë në përbërësit e tjerë të motorit. Përfundimi i të gjitha këtyre aktiviteteve lejon që REL të kalojë në montimin e një motori prototip të plotë. Pamja e tij pritet në 2020-21. Në të njëjtën kohë, do të mbahen teste në stol, sipas rezultateve të të cilave do të jetë e mundur të përcaktohen perspektivat reale të zhvillimit.
Reaction Engines Limited vlerëson shumë projektin e saj të ri dhe beson se ka një të ardhme të madhe. Sa objektive janë vlerësimet e tilla dhe nëse korrespondojnë me realitetin nuk është plotësisht e qartë. Përgjigja e pyetjeve të tilla mund të jepet vetëm brenda pak vitesh, pas përfundimit të të gjitha masave të nevojshme dhe krijimit të një avioni të vërtetë me motorë SABER.
