据《航空周刊》2019年3月14日报道,反作用发动机公司(Reaction Engines)的“佩刀”发动机(Sabre,协同吸气式火箭发动机)的演示核心机已经成功通过了与英国航天局和欧洲宇航局合作进行的初步设计审查。
该评估为2020年在英格兰Westcott新建基础设施进行后续关键设计审查以及随后的核心机开发和测试扫清了道路。最终将在核心机上构建一个以整合预冷换热器、火箭发动机和冲压式喷气发动机的完整发动机,为Ma5的高超声速飞行器提供吸气式推力;并且在火箭模式下,飞行器可以低成本进入太空。
演示核心机将由一个轴流压气机、驱动该压气机的闭式氦循环、液氢排热系统组成。反作用发动机公司计划在2019年开始在Westcott建立测试基础设施。该演示核心机将完全代表“佩刀”发动机热力学核心循环。演示核心机将包含热交换器、燃烧室和涡轮机械模块,并以液氢为燃料。
同步工作,公司也准备在其新建成的科罗拉多工厂开始预冷器测试。全尺寸预冷换热器(HTX)测试装置将于12月底从Reaction公司运送到科罗拉多工厂,将对“佩刀”发动机核心机的超轻型换热器技术进行关键性评估。该系统设计可以在不到1/20秒的时间内,将入口速度超过Ma5的空气从超过1000℃冷却到环境温度,并且不会结霜。
GE公司J79战斗机发动机排出高温尾气将提供等效的高超声速运行条件。反作用发动机公司首席执行官马克·托马斯表示:“科罗拉多州的基础设施能够为预冷器提供完整的模拟任务,因此我们可以测试从地面温度到最大飞行温度下的预冷器状态,并在一段持续的时间内重复试验。”
“我们正试图找出测试所有部件的最简洁方法,我们仍然在开发佩刀发动机的路上。经过这些技术设计和开发过程后,我们认为已经到达了这个最佳点。”托马斯说。提到演示核心机,他补充说,“它将是一个渐进式的发展过程,在除了完成对佩刀发动机循环的最终确认之外,我们还可以使用该基础设施来演示验证发动机部件和子系统技术。”
当预冷器、核心机、燃烧室和火箭喷嘴组合在一起运行时,最终的全尺寸佩刀发动机验证机将达到约88.9kN级推力。这一量级的推力足够推动一架相对小型的飞行平台开展相关飞行试验。一旦采用4台发动机综合集成的方式,产生的推力量级足以推动一架具有实战能力的飞行器。
人们对佩刀发动机概念的兴趣日益递增,反作用发动机公司在过去三年中从公共和私人渠道筹集了超过1亿英镑资金。英国政府在2013年宣布投资6000万英镑用于开发演示验证机。英国BAE系统公司于2015年对该发动机项目进行了战略投资。2018年,反作用发动机公司从包括罗罗公司和波音公司在内的投资者筹集了2650万英镑。
(翻译:刘博维,审稿:李明)