据《航空周刊》网站2019年8月12日报道,英国反作用发动机(Reaction Engine)公司为其协同式吸气火箭发动机(SABRE)研发的技术将被用于配装台风战斗机的EJ200发动机,以了解该技术是否有助于改变动力装置的运行状态。
2019年7月,英国皇家空军(RAF)快速能力办公室(RCO)宣布的价值1200万美元的项目能够使英国宇航系统公司、 反作用发动机公司 和罗罗公司的工程师更好地理解反作用发动机公司的预冷技术,以及此项技术集成应用于喷气发动机,甚至是配装英国未来暴风战斗机的发动机的方式。为期2年的项目将完成技术的集成应用,以期更好地了解预冷技术的潜在优势。
换热器是反作用发动机公司SABRE技术的关键要素在高速飞行时,因为进入进气口的空气温度变得非常高,减小了推力,限制了发动机达到Ma3以上速度的能力,喷气发动机会面临过热的问题。反作用发动机公司的预冷器本质上是1种高效的热交换器,事实证实,它有能力带走进气气流的兆瓦级热能。美国的试验表明,预冷器可以在1/20s内将进气气流从426℃冷却到100℃左右,从而使性能最大化。
应用于战斗机发动机的预冷器不仅可以使其在高速运转下更有效地工作,也能使制造商减少对钛等稀有、昂贵和耐热材料的依赖。这可以降低采购和维护的成本,这都是英国未来战斗空中系统技术计划(FCAS TI)的重点。FCAS TI的目标是研究和开发新技术,这些新技术不仅可以应用于英国的台风战斗机和洛克马公司的F-35战斗机,也可能在21世纪30年代,成为取代台风战斗机的新型战斗机的潜在技术。
英国在皇家国际航展签署合同时表示,这是项目的第1阶段,有一些技术需要探索、调查、试验和尝试。
在未来2年,将研究如何将预冷器集成应用到EJ200发动机上。提出集成方案后,发动机将和预冷器一起进行地面试验。罗罗公司未来国防项目总工程师Conrad Banks在接受《航空周刊》采访时表示,这与EJ200发动机的新市场无关。我们正在采用现有方法尝试并解决过热的问题。
如果能冷却进气温度,就能扩大发动机机的飞行范围,这会带来一些令人兴奋的超声速和高超声速应用。
没有迹象表明英国正在寻找高超声速战斗机,特别是在机身成本相对较高的情况下。尽管如此,该技术可以在不使用加力燃烧室的情况下,或更简单地提高燃油经济性的情况下,实现更高的超级巡航性能,即持续超音速飞行。
Banks解释道,我们将在试车台上评估温度的下降,监测这对发动机核心机的影响,然后验证发动机模型……这与大规模改装发动机无关。如何将预冷器安装到发动机上也是研究范围的一部分。Banks建议,可以在进气口周围设置1个类似甜甜圈的结构。该工作还将考虑介绍预冷器对机身其余部分的影响,以及这样的安装是否是负担得起的。Banks表示,安装在EJ200发动机上的预冷器将“根据发动机的性能进行设计和调整”。
正如Banks所描述的,该技术不会改变平台的低可观测性方面的能力,并指出这将取决于发动机尾部所做的工作,比如发动机的红外信号。不过,有关官员指出,这种热交换器也可以安装在发动机的尾部。
对于反作用发动机公司而言,试验建立在其轻质热交换器试验的基础上,该试验在科罗拉多州进行,使用配装F-4幻影战斗机的J79发动机为预冷器提供高温气流。该技术是该公司SABRE概念的关键,该概念的目标是吸气式高超声速和空间飞行器。在这项任务中,发动机的设计是为了有效地从大气中提取氧气用于火箭燃烧。在完全集成的SABRE中,冷却空气将从热交换器进入涡轮压气机,再进入火箭推进室,采用过冷的液氢燃料燃烧。
在过去的3年里,反作用发动机公司已经从公共和私人渠道筹集了超过1.21亿美元。此外,英国政府在2013年宣布了1项价值7287.6万美元的项目,该项目将进行验证发动机的研究。2015年,宇航系统公司也进行了战略投资,最近的1次是在2018年,罗罗公司和波音公司的资本风险投资子公司HorizonX公司也进行了战略投资。