歐洲宇宙飛船引擎預計2020年試飛

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【大紀元2013年07月22日訊】(大紀元記者萬君編譯報導)在英國政府和歐洲航天局(ESA)提供1億美元資金,以及私人企業的注資下,宇宙飛船雲霄塔(Skylon)的引擎推進系統預計在2020年完成開發和測試作業。

太空網站(Space.com)報導,在私人資金資助下,兩個協同吸氣式的火箭發動機(SABRE)將為長度276呎(84米)的這個單軌概念飛行器--雲霄塔提供動力。起飛後,宇宙飛船重約303噸(275,000公斤)。

兩個SABRE位於三角翼的頂部與中間向下的雲霄塔標槍機身相連的部位,可為高達33,000磅(15,000公斤)的飛機進入軌道提供動力。宇宙飛船製造者、英國航空航天公司噴氣發動機公司(Reaction Engines)的高管說,其有效載荷可能是衛星或宇航員艙等級。

英國政府大學和科學部長大衛•威利茨(David Willetts)表示,2017年宇宙飛船引擎的原型完成以後,2020年將進行飛行試驗。

近日,威利茨在蘇格蘭格拉斯哥召開的2013英國太空會議上說:「6,000萬英鎊(9,000萬美元)已被承諾用於建設SABRE原型。我們期待SABRE的原型於2017年完成,飛行測試在2020年左右。」

噴氣引擎SABRE發展項目計劃使用無人駕駛飛機的機艙進行發動機飛行試驗。整個發展計劃將要求許多公司進行協作,而且噴氣發動機公司一直在尋求合作夥伴以及金融資助。

噴氣發動機公司創始人艾倫•邦德在一份聲明中說:「多謝政府的支持,噴氣發動機公司現在有能力將研發推動到下一個階段:發動機和熱管理技術的發展研究。」

SABRE靠燃燒氫氣和氧氣獲得推力,雲霄塔就像噴氣式飛機透過厚厚的低空的大氣層飛行一樣,吸取大氣中的氧氣與攜帶的液態氫進行燃燒。但是,當太空飛機雲霄塔達到海拔16英里(26千米)和五倍的音速(5馬赫)時,就切換到其攜帶的液氧與液態氫燃燒而進入軌道。

下一階段,6,000萬英鎊分兩期支付,分別為英國政府2014~2015財政年的3,500萬英鎊和2015-2016年的2,500萬英鎊。官員說,這筆資金預計將創造約1,000個工程和技術工作職位,並在更廣泛的經濟領域支持2,000個職位。

英國政府預計,到2017年,將完成SABRE的設計,進行發動機技術的地面演示,實現試飛的SABRE火箭的噴嘴技術,熱交換器技術和製造能力的改進將完成。

SABRE的換熱器,也稱為預冷卻器,是發動機的關鍵技術。在發動機切換到火箭模式達到5馬赫的速度之前,進來空氣要在百分之一秒內,從1,832華氏度(1,000攝氏度)冷卻到零下238華氏度(零下150攝氏度),利用重量不到2,756磅(1,250公斤)的技術設備置換400兆瓦的熱能。

預冷卻器技術在2012年成功地進行了測試,歐洲航天局代表英國政府獨立地證實了這一成就。

歐洲航天局的官員在2012年11月表示:「預冷器的測試目標都已成功地達到要求,歐洲航天局對於開發SABRE發動機所需的技術得到驗證感到滿意。」

噴氣發動機的B9設施與蝰蛇噴氣發動機一起進行了測試,飛行重量預冷卻器在雲霄塔升空的六到八分鐘時間內全速運行,將蝰蛇的排氣系統冷卻到低溫。

威利茨的6,000萬英鎊聲明重複了英國財政部長大臣喬治•奧斯本6月27日在推特(Twitter)上公佈的原始數字。噴氣發動機公司已經向太空網站(SPACE.com)證實了這點,它也從歐洲航天局收到今年年初批准的另外8百萬歐元(約合1,050萬美元)基金。

噴氣引擎的未來計劃總監馬克海普賽歐說,800萬歐元是為改進熱交換器, 規劃怎樣使用6000萬英鎊基金和籌集額外的私人資金。他說:「這是一個政府基金不拒絕私人融資的例子。」

他補充說,私人和政府融資將確保SABRE達到其關鍵設計審核,使各種發動機技術成熟,並在測試引擎上驗證它們。此測試引擎不是SABRE的初級版本,相反,它的目的是驗證SABRE的單個發動機技術,以及它們將如何相互作用。

800萬歐元是SABRE最新的金融支持。歐洲航天局和英國政府在2009年為600萬英鎊的預冷器發展計劃提供了約100萬歐元(156萬美元)資金。該計劃導致歐洲航天局2012年的成功測試。

2011年5月歐洲航天局也給雲霄塔一個推動,雲霄塔的專家在英國政府的支持下進行為期三天的技術審核,發現雲霄塔的設計沒有「攪局者」。噴氣發動機公司開發的雲霄塔的其他技術,包括一種氧冷卻的燃燒室和該火箭發動機的噴嘴以及其攝入量,已被計算機模型化並在風洞中進行過測試。

(責任編輯:張東光)

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