吸气式火箭引擎「军刀」 进入试验阶段
假如军刀吸气火箭引擎完成,太空飞机将不是梦。(图/ESA)
波音、劳斯莱斯、欧洲航太局、英国BAE共同研发,用于超高速飞机的「军刀」发动机(SABRE)离完成又迈向一步,团队的发动机核心设计通过功能审核,将在未来18个月进入试验阶段。
新阿特拉斯(New Atlas)报导,军刀发动机的全称是协同进气式火箭发动机(Synergetic Air-Breathing Rocket Engine),是一种介于飞机进气引擎与太空火箭引擎的混合体,在地面上时,它可以吸入的空气,像传统喷射式飞机一样,可以一路加速到5马赫(5,961公里/小时),此时已达到极高空,然后转换模式,切换成燃烧氢气和液氧的火箭发动机,此时速度可高达25马赫(29,808公里/小时)。要是这样的发动机完成,飞机就能够直接飞入太空。
军刀引擎的工作原理,中间橘色部分就是预冷器。(图/ESA)
其实军刀发动机这样的构想,从上世纪1980年代就已经开始研发,然而一直受限于材料强度不足,因为当飞机达到高超音速时(3~5马赫)时,进入发动机的气流速度极快,空气摩擦的温度会上探1千度,将会熔化发动机的任何材料。为了防止这种情况发生,军刀引擎设计一套前置预冷器,它借用于液态氢(火箭模式的燃料)当循环系冷却剂,将进入引擎气流的温度,从1000度冷却到-150度,这样引擎就不会被气流给烧坏。
预冷器从2012年打造成原型,并且在欧洲航太总署进行测试,确定这套概念可以运作。现在预冷气将要与燃烧室机核加以结合,将「军刀」做成一具完整的发动机,因此被称为重要的一步,因为它终于从多个关键部件,结合成一具发动机了。
欧洲航太总署表示,「军刀」概念的一大优势在于它从设计到操作,都是完全的模组化,因此,可以对发动机的每个关键部件进行严格的地面测试,模拟发动机从地面到在25公里的高空,面临5马赫飞行环境时,所遇到的情况。
测试将在位于白金汉郡威斯科特的地面测试中心进行,目前正在建设测试所需的新设备。