Britský hypersonický letoun SKYLON

Letouny, vrtulníky a jiné létající stroje, výzbroj, rakety a bomby
Odpovědět
Uživatelský avatar
Rase
5. Plukovník
5. Plukovník
Příspěvky: 12902
Registrován: 11/2/2010, 16:02
Bydliště: Prostějov

Britský hypersonický letoun SKYLON

Příspěvek od Rase »

Obrázek

Britský hypersonický letoun SKYLON a motor SABRE

Již jste mohli číst článek o hypersonických letounech, které jsou vyvíjené v USA http://palba.cz/viewtopic.php?f=98&t=7468 nebo střelách, které jsou vyvíjeny krom USA též v Číně, Rusku a Indii. Stranou vývoje nestojí ale ani Velká Británie. V roce 2017 zahájila společnost Reaction Engines Limited (REL) výstavbu testovacího zařízení pro svůj převratný raketový motor. SABRE (Synergistic Air-Breathing Rocket Engine) je pohonnou jednotkou kombinující raketový motor s náporovým, technicky vychází z motoru RB545 vyvíjeného společně s projektem HOTOL (viz níže). Jednotka se skládá z pláště, jehož součástí je kruhový vstupní otvor konstruovaný pro rychlosti až Mach 5+, chladící soustavy, turbokompresoru, samotného raketového motoru a náporových motorů. Sabre je v jádru motor raketový, který k pohonu využívá tekutého kyslíku a vodíku. Za normálních okolností by to znamenalo nutnost vybavit raketu velkými nádržemi na obě složky, ovšem Sabre je unikátní v tom, že si tekutý kyslík obstará sám z atmosféry. Částečně tak využívá principu proudového motoru. V první fázi, která je plánována na rok 2018, bude testován chladič, který je pro celý projekt klíčový.
Při rychlostech Mach 5+ jsou však parametry vzduchu vstupujícího do motoru extrémní. Teplota vzduchu, vlivem obrovské rychlosti, dosahuje teploty až 1000°C. Nový chladič, využívá systému velmi tenkých trubek naplněných héliem a při optimální koncentraci plynů, tlaku a rychlosti proudění dokáže přicházející kyslík velmi rychle chladit. Při rychlosti 5 Mach se vzduch vnikající do motoru zahřeje zpomalením v motoru až na 1000°C, ovšem chladič dokáže tuto teplotu využít a kyslík během setiny sekundy ochladit na -150°C. Tedy na teplotu, kdy se kyslík stává kapalným. V motoru tak může dojít k reakci mezi tekutým kyslíkem a tekutým vodíkem, jejímž výsledkem je vytvoření potřebného tahu. Oproti klasickému raketovému motoru, tak nevyžaduje obrovské nádrže s okysličovadlem. Jen co bude vyřešen funkční chladič, bude následovat testování jádra motoru, přičemž první testy se uskuteční kolem roku 2020. Pokud vše vyjde, může se začít uvažovat nad konstrukcí samotného letounu. Dle reálných úvah, se komerční nasazení předpokládá nejdříve v roce 2025. Hypersonické letadlo budoucnosti by mohlo díky motoru Sabra, velmi rychle dosáhnout až rychlosti Mach 5.4 (v air-breathing módu), přičemž by potřebovalo pouze nádrž na tekutý vodík. Dodám, že současné tryskové letouny dosahují rychlosti jen Mach 3. Pro lety do vesmíru již je nutné motor vybavit menší nádrží na kyslík, jelikož nad hranicí atmosféry se nebude vyskytovat dostatečné množství kyslíku. V tomto módu má motor Sabra dosáhnout až rychlosti Mach 25 (!)

Obrázek

Projekt hypersonického letounu SKYLON od BAE

Projekt Skylon je vyvíjen od začátku 21.století a jedná se o bezpilotní létající prostředek schopný dosahovat orbity Země a přitom běžně startovat i přistávat z konvenčních letišť. Projekt navazuje na dřívější výzkum nazvaný HOTOL podle charakteristik letounu (Horizontal Take-Off and Landing) z roku 1982, má nicméně využívat moderních materiálů a technologií. Jednou z těch klíčových je i právě vyvíjený motor SABRE společnosti Reaction Engines. Britové na nových reakčních motorech pracují již více jak 30 let. Systém chlazení vychází z konceptu, který navrhl v roce 1955 Robert P. Carmichael a později využit u projektu LACE (Liquid Air Cycle Engine). Projekt rozvíjela během 60.let společnost General Dynamics, v rámci výzkumu pro US Air Force. V 80.letech Rolls-Royce a British Aerospace (BAE) pracovaly na zmíněném projektu HOTOL (Horizontal Take-Off and Landing), který měl být poháněn motorem RB545 od společnost i Rolls-Royce. Projekt HOTOL vedl John Lanfear Scott-Scott (1934–2015) a Dr. Robert Charles Parkinson (1941-). Projekt stál 4 miliardy Liber dle kurzu v roce 1984. Na začátku 90.let byl projekt upraven (HOTOL 2) pouze pro nasazení v atmosféře, testy měly probíhat na upraveném letounu Antonov An-225, návrh byl však zamítnut. V roce 1991 převzala projekt společnost BAE. V roce 1989 vytvořil spoluzakladatel HOTOL Alan Bond společnost Reaction Engines Limited (REL), která od té doby pracuje na zmíněném motoru Sabre a letounu Skylon, který navazuje na projekt HOTOL.
V listopadu roku 2012 provedla společnost REL, s účastí Evropské kosmické agentury, ověřovací testy prototypu nového motoru. Testy proběhly úspěšně a byly odstraněny všechny dřívější vady konstrukce. Do projektu Sabre vkládá nemalé prostředky zmíněná Evropská vesmírná agentura či Britská vláda a soukromí investoři. V červenci 2013 vláda Spojeného království investovala do společnosti REL 60 milionů liber (necelé 2 mld.Kč). Koncem roku 2015, společnost British Aerospace (BAE Systems), zapojila do projektu Sabre. Na urychlení vývoje pohonné jednotky pro letoun Skylon vyčlenila společnost BAE nejen tým inženýrů, ale i nemalé finanční prostředky ve výší kolem 21 milionů liber. Díky těmto prostředkům by se měl projekt posunout až do fáze pozemních testů tak, aby se podařilo docílit požadovaných schopností a mohlo se dále pokračovat ve vývoji samotného prostředku. Firmy se shodly na 20% podílu ze zisků Reaction Engines pro BAE. Mark Thomas, výkonný ředitel společnosti Reaction Engines Limited, uvedl: "Dnešní oznámení představuje důležitý milník – Reaction Engines se transformuje ze společnosti, která se zabývala především výzkumem a testováním podpůrných technologií pro projekt SABRE, na společnost, která se nyní zaměří na vývoj a testování prvního motoru SABRE. Společnost BAE Systems vnáší do našeho programu zkušenosti světové špičky v oblasti realizace projektů a širší integrace inženýrských systémů, což nám pomůže urychlit vývoj SABRE jako nové třídy motorů a její aplikace. Toto partnerství staví na mimořádných technických objevech společnosti Reaction Engines a na pozitivním hodnocení využitelnosti této technologie od Evropské kosmické agentury a americké laboratoře Air Force Research Laboratory (AFRL)1." Nigel Whitehead, výkonný ředitel skupiny, divize Programy & podpora společnosti BAE Systems, uvedl: "Reaction Engines je vysoce inovativní britská společnost a tato spolupráce pro BAE Systems představuje strategický zájem v revoluční letecké a kosmické technologii, která slibuje významný budoucí potenciál. Naše partnerství s Reaction Engines je v souladu s naší dlouhodobou strategií investic do slibných nových technologií a jejich vývoje. Značné zkušenosti, které BAE Systems má v oblasti konstrukce a vývoje, pomohou v realizaci první demonstrační zkoušky motoru SABRE." Právě započatá (2017) výstavba testovacího centra dává tušit, že tento projekt není jen ve fázi planých teoretických úvah, ale může skutečně způsobit revoluci v létání. Celkem by měly vzniknout s tímto pohonem dvě verze letounů. V prvním případě se bude jednat o bezpilotní raketoplán Skylon o délce 87 m a rozpětí 25 m. Letoun by měl dosáhnout rychlosti až Mach 25. Životnost je odhadována na 200 startů a opakovaný start bude možný do 48 hodin od přistání. Skylon má radikálně snížit náklady na vypouštění družic a mohl by v budoucnosti dopravovat zásoby třeba na ISS. První let Skylonu je odhadován na rok 2020. Později pak by měl spatřit světlo světa i komerční letoun Lapcat, který bude schopen přepravit 300 pasažérů na jakékoliv místo ve světě za velmi krátkou dobu (Mach 5.4). Z Londýna do New Yorku za méně než dvě hodiny nebo ze Sydney do Bruselu za čtyři hodiny. Možnost využít letoun Skylon i k vojenským účelům je více než lákavá a je dost možné, že jej společnost BAE již projektuje.

Zdroje:
https://www.reactionengines.co.uk/
http://cdr.cz/clanek/bae-investuje-do-r ... ych-motoru
https://en.wikipedia.org/wiki/Skylon_(spacecraft)
https://en.wikipedia.org/wiki/HOTOL#Engine
https://en.wikipedia.org/wiki/SABRE_(rocket_engine)
http://palba.cz/viewtopic.php?f=98&t=7468
https://vtm.zive.cz/bleskovky/novy-rake ... fault.aspx

Obrázek

Obrázek

Obrázek
Obrázek

"Účelem života není být šťastný. Účelem života je být užitečný, čestný a soucitný"
Uživatelský avatar
Rase
5. Plukovník
5. Plukovník
Příspěvky: 12902
Registrován: 11/2/2010, 16:02
Bydliště: Prostějov

Re: Britský hypersonický letoun SKYLON

Příspěvek od Rase »

O hypersonickém motoru Sabre, nově psali i na E15: http://e-svet.e15.cz/veda/novy-raketovy ... ch-1332892
Nový raketový motor Sabre:
za 15 minut ve vesmíru a létání rychlostí 5 Mach


Britská firma Reaction Engines zahájila výstavbu testovacího zařízení, ve kterém hodlá předvést svůj převratný raketový motor Sabre. Ten by v brzké budoucnosti mohl umožnit rychlé cestování do vesmíru nebo provoz nadzvukových letadel s rychlostmi překračujícími 5 Mach.
Sabre je v jádru motor raketový, který k pohonu využívá tekutého kyslíku a vodíku. Za normálních okolností by to znamenalo nutnost vybavit raketu velkými nádržemi na obě složky, ovšem Sabre je unikátní v tom, že si tekutý kyslík obstará sám z atmosféry. Částečně tak využívá principu proudového motoru. V první fázi se bude testovat první stěžejní komponenta - chladič. Ten využívá systému velmi tenkých trubek naplněných héliem a při optimální koncentraci plynů, tlaku a rychlosti proudění dokáže přicházející kyslík velmi rychle chladit. Při rychlosti 5 Mach se vzduch vnikající do motoru zahřeje zpomalením v motoru až na 1000 °C, ovšem chladič dokáže tuto teplotu využít a kyslík během setiny sekundy ochladit na -150° C. Hypersonické letadlo budoucnosti by tak mohlo velmi rychle dosáhnout až pětinásobné rychlosti zvuku, přičemž by potřebovalo pouze nádrž na tekutý vodík. Počítá se však s tím, že by obsahovalo i menší nádrž na kyslík, která by posloužila pro čistě „raketový mód“ nad hranicí atmosféry, kde už se nebude vyskytovat dostatečné množství kyslíku.
Britové na nových reakčních motorech pracují už třicet let. Sabre je přitom model, do kterého vkládá naděje (a peníze) i Evropská vesmírná agentura či Britská vláda (na výzkum dala v přepočtu 1,9 miliardy korun), nehledě na zástupy soukromých investorů. Započatá výstavba testovacího centra dává tušit, že tento projekt není jen ve fázi planých teoretických úvah, ale může skutečně způsobit revoluci v létání. Využití by našel jak pro nadzvukovou leteckou dopravu, tak i v raketách mířících na orbit Země.
Testy chladiče by měly započít počátkem příštího roku, následovat bude vývoj jádra motoru. Reaction Engines předpokládá, že se první testy jádra motoru Sabre uskuteční za tři roky, tzn. v roce 2020. Poté už bude možné přemýšlet nad nasazením do nějakého experimentálního letounu. První komerční nasazení přichází v reálných úvahách nejdříve v roce 2025, pokud se neobjeví nějaké fatální problémy.
Obrázek

"Účelem života není být šťastný. Účelem života je být užitečný, čestný a soucitný"
Odpovědět

Zpět na „Letectvo“