Son bir neçə il ərzində İngilis şirkəti Reaction Engines Limited (REL), digər təşkilatlarla birlikdə SABER (Sinergetik Hava Nəfəs alma Raket Mühərriki) layihəsini inkişaf etdirir. Bu layihənin məqsədi atmosfer havası və maye oksidləşdiricidən istifadə edə bilən əsaslı yeni hibrid mühərrik yaratmaqdır. Bu günə qədər layihə bir qədər uğur qazandı.
Layihənin inkişafı
REL SABER mühərrikinin konsepsiyası səksəninci illərdə qoyulmuş və qismən sınaqdan keçirilmiş fikirlərə əsaslanır. O vaxt İngilis mütəxəssisləri LACE tipli hibrid mühərrikin təklif edildiyi HOTOL kosmik təyyarəsini hazırlayırdılar. O layihə həyata keçirilə bilmədi, ancaq onun təklifləri yeni inkişaflarda istifadə edildi.
SABER -in hazırkı formada dizaynı son onilliklərin başlanğıcında başladı. Hibrid mühərrikin ümumi görünüşünü formalaşdırmaq və inkişaf yolunu təyin etmək üçün bəzi işlər aparılmışdır. Gələcəkdə, REL potensial müştəriləri maraqlandıra və işi sürətləndirən dəstək ala bildi.
Hal -hazırda, REL dizayn sənədlərinin böyük hissəsini tamamladı və fərdi mühərrik komponentlərini sınamağa başladı. Məhsulları sınaqdan keçirmək üçün İngiltərədə və ABŞ-da iki daxili test qurğusu istifadə olunur.
Bəzi komponentlər və anlayışlar praktikada sınaqdan keçirilmiş və potensiallarını sübut etmişlər. Yaxın gələcəkdə sınaqdan keçirilmiş bütün komponentlər daxil olmaqla hibrid mühərrikin tam hüquqlu bir prototipi mövcud olmalıdır. Stend şəraitində sınaqları 2020-21-ci illərdə başlayacaq. Həqiqi təyyarələrə quraşdırmaq üçün uyğun bir mühərrikin görünmə vaxtı bilinmir. Yəqin ki, iyirminci illərin ikinci yarısına qədər olmayacaq.
Hibrid dizayn
SABER məhsulu atmosferdə və ondan kənarda işləməli, lazımi itələməni inkişaf etdirməli və yüksək sürətlərə sürətlənməni təmin etməlidir. Bu cür tələblər, spesifik xüsusiyyətlərə malik xüsusi bir dizaynın yaradılmasına ehtiyac yaratdı. Turbojet, ramjet və maye yanacaqlı raket mühərriklərinə xas olan elementləri ehtiva edir. Onların fərqli kombinasiyalarda istifadəsi uçuşun müxtəlif mərhələləri üçün bir neçə iş rejiminə malik olmağa imkan verir.
SABER mühərriki tək bir korpusda yerləşən bir neçə əsas komponentdən ibarətdir. Məhsulun baş hissəsi mərkəzi gövdəsi olan frontal hava girişinin altına verilir. İkincisi, konik bir kaplama şəklində hazırlanır və sistemə hava tədarükünü dəyişdirmək üçün mühərrik oxu boyunca hərəkət etdirilə bilər. Bəzi rejimlərdə hava təchizatı tamamilə bağlanır.
Daxil olan hava üçün bir soyutma sistemi birbaşa girişin arxasına qoyulur. Hesablanır ki, yüksək sürətlə uçarkən hava girişi 1000 ° C və ya daha yüksək bir temperatura qədər istiləşməlidir. Maye heliumla dolu bir neçə min nazik borulu xüsusi bir soyuducu havanın temperaturunu saniyənin bir hissəsində mənfi dəyərlərə endirməlidir. Buzlanma əleyhinə sistem təmin edilmişdir.
Mühərrikin mərkəzi hissəsi sözdə olan tərəfindən tutulur. nüvəsi, daxil olan havanı yanma kamerasına göndərməzdən əvvəl onu sıxmaq üçün hazırlanmış xüsusi bir kompressordur. Bu baxımdan, SABER ənənəvi turbojet mühərriklərinə bənzəyir, lakin yanma kamerasının arxasındakı turbin və digər elementlərdən məhrumdur. Kompressor, hava soyutma sistemindən enerji alan bir turbinlə idarə olunur.
SABER kompozisiyasından olan yanma kamerası, maye yanacaqlı raket mühərriklərinin yığımlarına bənzəyir. Bir turbo nasosun köməyi ilə iş rejimindən asılı olaraq yanacaq və bir oksidləşdirici - qazlı hava və ya maye oksigenlə təmin edilməsi təklif olunur. Hər iki rejimdə mayeləşdirilmiş hidrogen yanacaq olaraq istifadə olunur.
Əsas yanma kamerasının ətrafında ramjet mühərrikinə bənzər ikinci bir kamera var. Müəyyən rejimlərdə işləmək və ümumi mühərrik gücünü artırmaq üçün hazırlanmışdır. Əsas yanma kamerası kimi köməkçi yanma kamerası da hidrogenlə işləyir.
İndi SABER layihəsinin məqsədi kifayət qədər yüksək performansa və məhdud ölçülərə malik hibrid mühərrik hazırlamaqdır. Hazır məhsul Pratt & Whitney F135 seriyasından böyük olmamalıdır - uzunluğu 5,6 m -dən çox və diametri 1,2 m -dən az olmamalıdır, eyni zamanda çox yönlülük və yüksək performans təmin edilməlidir.
İş rejimindən asılı olaraq, belə bir SABER seçimi M = 25 -ə qədər sürətlə uça biləcək. "Hava" rejimində maksimum vuruş 350 kN, raket rejimində - 500 kN -ə çatacaq. Əsas müsbət xüsusiyyət tək bir mühərrikdən istifadə edərək bütün problemləri həll etmək bacarığı olacaq.
Əməliyyat rejimi
SABER mühərriki müxtəlif sinif avtomobillərində, ilk növbədə aerokosmik nəqliyyat vasitələrində istifadə edilə bilər. Bir neçə iş rejiminin olması üfüqi qalxma və enmə, atmosferdə uçuş və orbitə daxil olma imkanını təmin edəcək.
Atmosferdəki uçuş və uçuş mühərrikin birinci iş rejimindən istifadə edilməklə həyata keçirilməlidir. Bu vəziyyətdə hava girişi açıqdır və "əsas" yanma kamerasına sıxılmış hava verir. Yüksək səsdən yüksək sürətlərə çatdıqdan sonra birbaşa axan yanma kamerası işə salınır. Hesablamalara görə iki dövrənin istifadəsi M = 5, 4 -ə qədər bir uçuş sürəti təmin edir.
Daha da sürətləndirmək üçün üçüncü rejim istifadə olunur. Bunun üzərinə hava girişi bağlanır və əsas yanma kamerasına maye oksigen verilir. Əslində, bu konfiqurasiyada SABER ənənəvi raket mühərrikinin bənzərinə çevrilir. Bu rejim maksimum uçuş performansını təmin edir.
Tətbiqlər
İndiyə qədər REL -dən hibrid mühərrik yalnız sənədləşdirmə və fərdi bölmələr şəklində mövcuddur, lakin tətbiq sahələri artıq müəyyən edilmişdir. Bu cür elektrik stansiyaları aviasiya və astronavtika sahəsinin daha da inkişafı kontekstində maraq doğurmalıdır. bu iki istiqamətin qovşağında.
SABER və ya bənzər bir məhsul, müxtəlif məqsədlər üçün perspektivli hipersəsli atmosfer təyyarələrinin yaradılmasında faydalı olacaq. Bu cür texnologiyaların istifadəsi ilə nəqliyyat, sərnişin və ya hərbi təyyarələr yaratmaq mümkündür.
Hibrid mühərrikin bütün potensialı aerokosmik təyyarə ilə açıla bilər. Bu vəziyyətdə, SABER üfüqi bir uçuş və eniş təmin edəcək, eyni zamanda lazım olan yüksəkliklərə çıxacaq, sonra sürətlənəcək və orbitə uçacaq. Hibrid mühərrikləri olan bir kosmik təyyarənin işini asanlaşdıran əhəmiyyətli üstünlükləri olmalıdır.
SABER inkişafları ayrı komponentlər kimi həyata keçirilə bilər. Məsələn, REL hesab edir ki, gələn havanın inkişaf etmiş soyutma sistemi mövcud olanın modernləşdirilməsində və ya perspektivli turbojet mühərriklərinin hazırlanmasında istifadə oluna bilər. Bunun ən maraqlı nəticələrini yüksək sürətli aviasiya sahəsində əldə etmək olar.
SABER Layihəsi özündə hibrid çoxfunksiyalı mühərrikin qurulması üçün bir sıra əsas texnologiyalar təklif edir. Bunlara əsaslanaraq, göstərilən xüsusiyyətlərə malik tələb olunan ölçülərdə əsl məhsul yarada bilərsiniz. İlk testlər üçün orta ölçülü, yüksək performanslı bir SABER yaradılır. Müştərilər tərəfindən maraq varsa, xüsusi tələblərə cavab verən yeni dəyişikliklər görünə bilər.
Praktiki təcrübə
SABER layihəsi çərçivəsində ilk tədqiqatlar və testlər onuncu illərin əvvəllərində keçirildi və optimal dizayn həlləri tapmaq məqsədi daşıyırdı. Bu günə qədər REL dizaynı tamamladı və hibrid mühərrikin ayrı -ayrı komponentlərinin sınaq prosesinə başladı.
Bir neçə həftə əvvəl, inkişaf şirkəti hava soyutma sisteminin dəzgah testlərini keçirdiyini açıqladı. Test zamanı cihazın girişindəki hava sürəti M = 5, temperatur - 1000 ° C -ə çatdı. Prototipin vəzifələrinin öhdəsindən uğurla gəldiyi və axın temperaturunda kəskin və sürətli bir azalma təmin etdiyi bildirilir. Lakin konkret rəqəmlərin adı çəkilməyib.
Daha əvvəl mühərrikin digər komponentlərində yoxlamalar aparılıb. Bütün bu işlərin tamamlanması REL-ə tam hüquqlu bir prototip mühərrikinin yığılmasına keçməyə imkan verir. Görünüşünün 2020-21-ci illərdə gözlənilir. Eyni zamanda dəzgah testləri keçiriləcək, nəticələrinə görə real inkişaf perspektivlərini müəyyən etmək mümkün olacaq.
Reaction Engines Limited yeni layihəsini yüksək qiymətləndirir və böyük bir gələcəyinə inanır. Bu cür qiymətləndirmələrin nə qədər obyektiv olduğu və reallığa uyğun olub -olmadığı tam aydın deyil. Bu cür sualların cavabı yalnız bir neçə ildən sonra, bütün lazımi tədbirlərin tamamlanmasından və SABER mühərrikləri olan əsl təyyarənin yaradılmasından sonra verilə bilər.
