Skylon

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Skylon
Descriere
Tip planul spațial
Echipaj 0
Constructor Regatul Unit Motoare de reacție
Cost unitar 190 milioane GBP (estimat)
Dimensiuni și greutăți
Skylon.svg
Tabelele de perspectivă
Lungime 83,3 m (273 ft )
Anvergura 25,4 m (82 ft)
Diametrul fuselajului 6,75 m (22,15 ft)
Greutate goală 53.000 kg (120.000 lb )
Greutatea încărcată 345.000 kg (760.000 lb)
Propulsie
Motor 2 × Motor rachetă sinergetic cu aer respirație (SABER)
Împingere 2 × 1.350 kN (300.000 lbf )
Performanţă
viteza maxima Orbital ( Mach 5,5 în atmosferă)

Date pentru versiunea SKYLON C2 preluate din [1] [2]

zvonuri despre avioane experimentale pe Wikipedia

Skylon este o navă spațială fără pilot studiată de compania britanică Reaction Engines . [3] Datorită motoarelor sale SABER , această navă spațială va putea ajunge pe orbita Pământului cu o singură etapă ( SSTO , Single Stage To Orbit ), decolând și aterizând ca un avion convențional.

Primul zbor a fost programat inițial pentru anul 2019, în timp ce în 2022 zborurile cu andocare către Stația Spațială Internațională ar fi trebuit să înceapă [4] , dar finanțarea primită nu a fost suficientă sau a fost dedicată exclusiv dezvoltării SABRE, prevenind astfel o dezvoltare motorizată paralelă a navei spațiale. [5]

Istoria proiectului

În 1982, ca parte a programului HOTOL , Rolls-Royce și British Aerospace au început studiul unei navete spațiale reutilizabile capabile să decoleze orizontal de pe o pistă cu ajutorul unei sănii rachete pentru a continua ascensiunea pe orbită la o viteză între Mach 5 și 6 cu motoare capabile să utilizeze oxigenul atmosferic pe măsură ce urcă prin straturile inferioare ale atmosferei. Cu toate acestea, în 1986, guvernul britanic a încetat să subvenționeze programul, care a fost apoi încheiat. [6]

Ulterior, Alan Bond (proiectant-șef al proiectului Daedalus ), Richard Varvill și John Scott-Scott , care lucraseră la studiul motorului Rolls-Royce RB545 , au decis să continue cu resurse private studiul unei noi navete cu caracteristici similare. la motoarele de reacție fondatoare HOTOL. În 1989 a fost lansat programul pentru dezvoltarea Skylon, un avion spațial alimentat de motoare SABER , proiectat tot de Reaction Engines. [7]

În noiembrie 2012, un studiu publicat deAgenția Spațială Europeană a demonstrat validitatea soluțiilor tehnologice propuse pentru motorul SABER și, în special, a schimbătorului său de căldură inovator în admisia de aer. [8]

Finanțare

REL, într-o declarație din iunie 2011, a estimat că va fi nevoie de 12 miliarde de dolari pentru a construi o configurație operațională, estimând astfel finalizarea acestuia în jurul anului 2020, pe baza finanțării obținute până atunci de guvernul britanic, adesea cu dificultăți enorme. [9] . În 2000, REL a emis o cerere de finanțare care în cele din urmă nu a fost acceptată, în ciuda faptului că, potrivit guvernului însuși, propunerea REL a arătat o rentabilitate a investiției potențial ridicată [10] . De-a lungul anilor, mai mulți oficiali au spus că susțin proiectul. În 2009, fostul ministru britanic pentru știință și inovare, Lord Drayson, a făcut următoarea declarație cu privire la REL:

„Acesta este un exemplu al unei companii britanice care dezvoltă tehnologie de ultimă generație cu consecințe interesante pentru viitorul spațiului.”

În luna februarie a aceluiași an, în urma unei serii de discuții ample cu Centrul Național Spațial Britanic (care a devenit ulterior agenția spațială britanică ), s-a anunțat că s-a stabilit un acord major de finanțare între spațiul național britanic însuși. Center, ESA și REL, angajând un total de 1,28 milioane de dolari (1 milion de euro ) pentru a produce un motor demonstrativ pentru programul Skylon până în 2011. [11] [12] [13] L inițiativa, cunoscută sub numele de „Programul demonstrativ de tehnologie” , urma să dureze aproximativ 2 ani și jumătate, timp în care ESA a pus la dispoziție o finanțare suplimentară de 1 milion EUR [14] . Acordul din 2009 a permis REL să implice mai multe companii externe, inclusiv Astrium , deținută de EADS , Universitatea din Bristol și Agenția Germană Aerospațială (DLR), în activități de dezvoltare ulterioară [11] . După implementarea programului demonstrativ de tehnologie, REL a reușit să treacă de la un nivel de pregătire tehnologică (TRL) de la 2/3 la 4/5 în câteva luni. [15]

În ianuarie 2011, REL a prezentat o propunere guvernului britanic prin care solicita finanțare suplimentară pentru proiectul Skylon și într-o notă datată 13 aprilie 2011, REL a anunțat că proiectul Skylon a trecut mai multe revizuiri independente riguroase.

Ca urmare a eșecului de a strânge suficiente fonduri pentru a construi întreaga aeronavă, s-a decis concentrarea activităților de cercetare și dezvoltare în principal pe motoare în 2011, proiect în care ESA investise deja 1 milion de euro. [5]

La 24 mai 2011, ESA a declarat public că proiectul este fezabil, constatând că „propunerea nu prezenta niciun impediment sau element critic”. [16] [17] În ceea ce privește proiectul din 2011, David Willetts, ministrul de stat britanic pentru universități și științe, a declarat:

„Agenția Spațială Europeană finanțează lucrările de încercare ale conceptului Skylon cu contribuții din Marea Britanie. Această lucrare se concentrează pe demonstrarea fezabilității tehnologiei avansate a motoarelor britanice care ar sta la baza proiectului. Lucrările inițiale vor fi finalizate la jumătatea anului 2011 și dacă procesul va avea succes, vom colabora cu industria pentru a lua în considerare următorii pași. "

În iunie 2013, George Osborne, pe atunci cancelarul fiscal, a declarat că guvernul britanic va finanța 60 de milioane de lire sterline pentru dezvoltarea în continuare a motorului SABER. [18] Grantul a fost condiționat de găsirea de către REL a unui partener industrial.

În august 2015, Comisia Europeană a aprobat un împrumut de 50 de milioane de lire sterline, [19] în timp ce, în octombrie 2015, conglomeratul britanic de apărare BAE Systems a încheiat un acord cu Reaction Engines în temeiul căruia va investi 20,6 milioane de lire sterline în REL pentru a dobândi 20% din capitalul său social, precum și pentru a ajuta la dezvoltarea motorului SABER. [20]

În iulie 2016, ESA a aprobat a doua subvenție de 10 milioane GBP. [21]

La 25 septembrie 2017, s-a anunțat că Agenția de Proiecte de Cercetare Avansată pentru Apărarea Statelor Unite ( DARPA ) a atribuit un contract pentru finanțarea și efectuarea testelor de flux de aer la temperaturi și viteze ridicate la locul său din Colorado. , În Statele Unite, denumit HTX. Aceste teste au început și s-au încheiat în 2019, demonstrând eficiența pre-răcitorului SABER. [22] [23]

Tehnică

Skylon este echipat cu un fuselaj conceput pentru a conține rezervoarele de hidrogen și oxigen lichid și o zonă centrală pentru încărcarea care trebuie transferată pe orbită. Motoarele rachete hibrid SABER sunt instalate, în nacelele lor asimetrice caracteristice, la capetele aripilor delta. Sunt studiate diferite configurații capabile să transporte o sarcină utilă de 12 până la 15 tone pe orbită. [24]

Fuzelaj

Datorită densității reduse de hidrogen lichid (73,3 kg / m³ ), rezervoarele vor avea dimensiuni considerabile pentru a conține cantitatea necesară pentru zbor. Profilul misiunii se caracterizează și prin accelerații inerțiale modeste (egale sau mai mici de 2 g ). Aceste două condiții conduc la proiectarea unui fuzelaj cu sarcini reduse care sunt distribuite pe o structură reticulară (compusă din elemente din fibră de carbon ) cu elemente transversale (similare cu ordonatele ) conectate diagonal între ele prin bare care contracarează tensiunile și instabilitatea la torsiune. la sarcina maximă a fuselajului. Structura reticulară este protejată de un strat de polimidă termoplastică la rândul său acoperit de o carcasă compusă din elemente ceramice ondulate rezistente la temperaturile de revenire de pe orbită (1100 K ). Spars completează structura transferând încărcăturile rezervorului în restul fuselajului și suportând solicitările de îndoire ale acestuia. [25]

Reprezentare cu secțiunea transversală a SABREI montată pe skylon

Motoare

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Motor de rachetă cu aer respirație sinergică .

Un alt element inovator al programului Skylon îl reprezintă motoarele sale SABER . Ciclul lor hibrid, care combină abilitatea de a folosi oxigenul atmosferic (ca un motor cu jet pre-răcit ) și oxigenul lichid depozitat la bord pentru a ieși din atmosferă (ca un motor rachetă ), permite utilizarea de la nivelul mării până la orbita Pământului prin reducerea consumului de propulsor. Până la o altitudine de 26 km și o viteză de Mach 5,5, de fapt, motorul arde oxigenul conținut în aer și apoi trece la utilizarea lichidului stocat în rezervoare. Datorită unui nou radiator capabil să reducă temperatura aerului care intră în compresor în câteva fracțiuni de secundă, acesta poate funcționa chiar și la viteze de zbor hipersonice. [24]

Notă

  1. ^ MANUAL DE UTILIZARE SKYLON ( PDF ), ianuarie 2010, SKY-REL-MA-0001 (arhivat din original la 18 aprilie 2016) .
  2. ^ (EN) ESA - Skylon Assessment Report (PDF) pe bis.gov.uk, 6 mai 2011. Accesat la 5 august 2013 (depus de 'url original 20 septembrie 2013).
  3. ^ Reaction Engines Ltd , la reactionengines.co.uk .
  4. ^ (RO) Motorul rachetă Sabre ar putea deschide accesul la spațiu ca niciodată , în The Guardian , 17 iulie 2013. Adus pe 12 august 2013.
  5. ^ a b ( EN ) Agenția Spațială din Regatul Unit , http://www.ukspaceagency.bis.gov.uk/News%20and%20Events/10356.aspx .
  6. ^ (EN) HOTOL , în Enciclopedia Astronautică . Adus la 5 august 2013 (depus de „Adresa URL originală 17 august 2013).
  7. ^ (EN) BBC4: The Three Rocketeers , pe bbc.co.uk. Adus la 1 august 2013 .
  8. ^ (RO) Space Safety Magazine, Marea Britanie investește 90 de milioane de dolari în motorul revoluționar pentru spațiu , 18 iulie 2013. Adus pe 12 august 2013.
  9. ^ Camera Comunelor: Comisia pentru știință și tehnologie - Memorandumul 65 , pe publicațiile.parlament.uk , 2007.
  10. ^ (RO) ANEXA 25 - Memorandum prezentat de Asociația Universităților Aerospațiale , de publications.parliament.uk.
  11. ^ A b (EN) Rob Coppinger, tehnologia motoarelor spațiale Skylon obține finanțare europeană , de la flightglobal.com, Flightglobal, 19 februarie 2019. Adus pe 3 decembrie 2019.
  12. ^ (RO) Jonathan Amos, avionul spațial Skylon primește bani pe news.bbc.co.uk, BBC News, 9 februarie 2019. Adus pe 3 decembrie 2019.
  13. ^ (EN) Jeremy Hsu, British Space Plane Concept Gets Boos , de la space.com, 11 februarie 2009. Adus pe 3 decembrie 2019.
  14. ^ (RO) 20 de ani de la HOTOL: Reaction Engines Ltd și SKYLON pe rocketeers.co.uk, Rocketeer, 25 august 2009. Adus pe 3 decembrie 2019.
  15. ^ (RO) Doug Messier, Reaction Engines sărbătorește 20 de ani, așteaptă succesul cu Skylon , pe parabolicarc.com, 26 august 2009.
  16. ^ (EN) Lewis Page, ESA: Avionul spațial britanic Skylon pare perfect posibil , în The Register, 24 mai 2011. Adus pe 3 decembrie 2019.
  17. ^ (EN) Jesse Emspak, planul spațial Skylon al REL , are ca scop preluarea unui design de rachetă SpaceX reutilizabil pe theverge.com, The Verge, 8 martie 2016. Adus pe 3 decembrie 2019.
  18. ^ George Osborne, Twitter , 27 iunie 2013, https://twitter.com/George_Osborne/statuses/350253608115240961 .
  19. ^ (EN) Ajutor de stat: Comisia aprobă sprijinul de 50 milioane GBP pentru cercetarea și dezvoltarea unui motor inovator de lansare a spațiului pe ec.europa.eu, 14 august 2019. Adus în decembrie 2019 și.
  20. ^ (RO) Guy Norris, [aviationweek.com/technology/bae-takes-stake-reaction-engines-hypersonic-development BAE ia miza în reacție motoare de dezvoltare hipersonică] săptămâna aviației , 1 noiembrie 2015. Accesat la 3 decembrie 2019 .
  21. ^ (RO) Reaction Engines asigură finanțarea pentru a permite dezvoltarea motorului demonstrativ SABER pe reactionengines.co.uk, 12 iulie 2016. Adus pe 3 decembrie 2019 (depus de „Adresa URL originală 20 martie 2017).
  22. ^ (EN) Brian Wang, DARPA finanțează testele hipersonice precooler Reaction Engines pe nextbigfuture, 26 septembrie 2017. Adus pe 4 decembrie 2019.
  23. ^ (RO) Programul de testare a motoarelor de reacție validează complet căldura precoolerului în condiții hipersonice pe reactionengines.co.uk, Motoare de reacție, 22 octombrie 2019. Adus pe 3 decembrie 2019.
  24. ^ A b (RO) Acces la spațiu: SKYLON - Tehnic , pe reactionengines.co.uk. Adus la 12 august 2013 (depus de „Adresa URL originală 17 decembrie 2015).
  25. ^ (RO) Aplicarea tehnologiei de fibră de carbon la structura de fuselaj a planului spațial SKYLON (PDF) pe reactionengines.co.uk. Adus la 16 august 2013 (arhivat din original la 23 iunie 2013) .

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Skylon&oldid=120783727 ”