Revoluční raketový motor SABRE se stává realitou

Skylon
Jeden z konceptů vesmírného letadla Skylon; větší foto / Reaction Engines

Společnosti BAE Systems a Reaction Engines dnes oznámily strategickou investici ze strany BAE Systems a partnerskou spolupráci na urychlení vývoje SABRE™ – nové třídy raketových motorů společnosti Reaction Engines, které kombinují proudovou a raketovou technologii. Společnost si slibuje, že nový motor bude představovat revoluci v oblasti hypersonických letů a výrazně zlevní lety do kosmu.

Revoluční motor

Motor SABRE (Synergistic Air-Breathing Rocket Engine) využívá při letu jak atmosférický kyslík (v atmosféře), tak kapalný kyslík v nádržích (nad atmosférou). Ideová konstrukce motoru vznikla již v roce 1950, avšak až nyní se podařilo vyřešit několik klíčových technických problémů.

Motor SABRE během setiny sekundy pomocí ultralehkých tepelných výměníků ochladí obrovské množství atmosférického kyslíku na teplotu -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 klasickým raketám tak nosný letoun nemusí sebou brát obrovské nádrže s okysličovadlem.

Při obrovských rychlostech jsou však parametry vzduchu vstupujícího do motoru extrémní. Při předpokládané rychlosti Skylonu Mach 5 vstupuje vzduch do motoru s 25× větší silou, než dokáže vytvořit nejsilnější známé tornádo. Teplota vzduchu vlivem obrovské rychlosti přitom dosahuje 1000°C.

Potenciál motorů SABRE je obrovský. Navrhovaný kosmický prostředek dokáže až o řád snížit finanční náročnost kosmických letů. Případné civilní letadla mohou dopravit cestující během 4 h kdekoliv na Zemi.

Zájem o motory má také armáda. Motory SABRE umožní konstrukci hypersonických globálních bombardérů schopných zasáhnout jakékoliv místo na zemi během pár hodin.

Podle současných plánů má do konce roku 2020 vzniknou prototyp motoru SABRE pro pozemní zkoušky. První nepilotovaný let se očekává v roce 2025. Realizovatelnost motoru SABRE byla nezávisle potvrzena Evropskou kosmickou agenturou v rámci studie, kterou u ESA zadala britská vláda.

SkylonVize prototypu motoru SABRE při pozemním testu; větší foto / Reaction Engines

Gigant nastupuje

Podle podmínek smlouvy BAE Systems vloží 20,6 milionů britských liber do společnosti Reaction Engines výměnou za 20 procent jejího vlastního jmění; obě společnosti budou také spolupracovat na partnerské bázi.

Partnerská spolupráce bude využívat rozsáhlých odborných znalostí a zkušenosti společnosti BAE Systems s vývojem a projektovým řízením raketových technologií. Reaction Engines získá přístup k důležitým průmyslovým, technickým a kapitálovým zdrojům, které jí pomohou dosáhnout fáze pozemních testů motoru – což je klíčový milník v procesu vývoje celé technologie.

Partnerské společnosti se dohodly, že BAE Systems uzavře ve vybraných oblastech s Reaction Engines vztah preferovaného dodavatele a bude mít také zastoupení v představenstvu Reaction Engines.   

Očekává se, že britská vláda schválí grant ve výši 60 milionů liber, aby společnost Reaction Engines mohla pokročit ve vývoji technologie až do fáze pozemních testů, které ověří možnost využití v raketách. Společně s investicí od BAE Systems pomůže tato významná kapitálová injekce společnosti Reaction Engines přejít z úspěšné výzkumné fáze do fáze vývoje a testování motoru, a realizovat také plán najmout kontingent zkušených inženýrů.

SkylonKoncept motoru SABRE; větší foto / Reaction Engines

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.“ 

Zdroj: BAE Systems

Nahlásit chybu v článku

Doporučte článek svým přátelům na sociálních sítích

Související články

Úspěšný let hypersonického letounu X-51A Waverider

Firma Boeing má důvod k velké oslavě. Čtvrtá letová zkouška hypersonického stroje X-51A Waverider ...

Skylon: Kosmický letoun má zelenou

Vláda Velké Británie potvrdila svůj zájem podpořit vývoj kosmického letounu Skylon. V příštích dvou ...

Strategický bombardér nové generace LRS-B postaví Northrop Grumman

Vývoj nového strategického bombardéru LRS-B (Long-Range Strike Bomber) zajistí firma Northrop ...

Přidávat diskuzní příspěvky a hlasovat pro článek mohou jen registrovaní. Prosím zaregistrujte se nebo se přihlašte!

Komentáře

Zvýraznit zeleně příspěvky za posledních:
  • Gloton
    00:02 07.11.2015

    brin: viděls někdy klimatizaci v automobilu, tedy i něco víc než ovladače v kabině?
    Zklamu tě, ale ta funguje stejně jako běžná kompresorová klimatizace/lednice/mrazák.

  • pet.rok
    00:52 06.11.2015

    brin: ten princip chladica je tak genialny ze ho tu nikto nepochopil a zaroven je na rovnakom principe kazda autoklimatizacia.
    to mi nejako nejde do hlavy :).

  • brin
    22:40 05.11.2015

    Koukám, že jste nikdo nepochopil, na jakém vlastně principu ten chladič pracuje. A neuvedl to tady ani autor, což je škoda, protože je to ve své podstatě zcela geniální. Funguje na stejném principu, jako vaše klimatizace v autě. Na vstupu silným tlakem ohřátého vzduchu budou miniaturní dírky v chladiči, které se budou postupně poměrně rychle rozšiřovat. Jak známo, prudkou expanzí plynů dochází k velmi rychlému ochlazování. V tomto případě až do kapalného skupenství. Přebytečné teplo (vznikající na náběžné hraně chladiče vlivem tření) odvádí heliové chlazení, ale to tam není primárně ke zkapalňování kyslíku, ale jenom k chlazení náběžné hrany. Energeticky je reakce silně pozitivní, protože dodáváme zkapněný vodík z nádrží.

  • pet.rok
    01:24 05.11.2015

    karlosz: u SR-71 je zahnutie nielen vo vertikalnej rovine (na vyrovnanie uhlu nabehu) ale aj horizontalnej (su zahnute smerom k trupu).

    a überchladic s celkovou energetickou bilanciou pohne, pretoze prenesie cast strat na vystup (cez zvysenie teploty paliva)

  • karloscz
    15:34 04.11.2015

    Zahnutý motor má poměrně logické vysvětlení. Éro letí v mírném úhlu vůči horizontu kvůli vztlaku. Vstup motoru ale musí směřovat ve směru letu jak v režimu atmosférického zdroje O2, tak i v režimu rakety, kdy musí mít tah působiště v těžišti. Proto je motor je zakřivený. K tomu co jsem napsal dřív - není to žádná kvadratura kruhu. Suma tepla je vyšší, než jeho spotřeba + schopnost předat odpadní do okolí. Bez ohledu na über chladič z reklamy. Ten zvýší pouze potenciální rychlost chlazení, nepohne však celkovou bilanci energie. Ledaže by to jelo na dluh a počítalo se s akumulací a vyzářením po ukončení činnosti motoru.

  • pet.rok
    11:53 04.11.2015

    dexnom: nechcel som obhajovat PR clanky len vysvetlit ze tazko mozno ocakavat v takomto clanku nejaku analyzu na vedeckej urovni. jeho ulohou je na vec upozornit a ci nam to paci alebo nie (mne osobne nie) tak takych clankov vychadza dnes asi vacsina a je "ferovejsie" ak sa na nic nehra nez ked je PR "sprava" ukryta niekde vo vnutri.

    co sa tyka zahnuteho tvaru motora: nepoznam podrobnosti ale napr. aj vstup do motorov SR-71 je asymetricky a mierne zahnuty. takze to urcite nie je nahoda.
    ja tipujem ze to moze mat suvislost s razovymi vlnami od nosu lietadla pri nadzvukovom lete ktore maju kuzelovy tvar a to zohnutie nasmeruje vstup motora rovnobeznejsie s s tymito vlnami.

  • dexnom
    10:48 04.11.2015

    me osobne na tomto motoru fascinuje onen "zahnuty" tvar, ktery naprosto meni (a o parametrech si muzem nechat jen zdat) proudeni vzduchu uvnitr...vypada to ze tento tvar je nezbytny k funkci tohoto motoru (jinak by byl rovny, nebo treba kulaty ze...) a o tom se clovek nedocte nikde ani slovo..
    jinak to chlazeni...za me ok...
    ale koukam ze najednou jsou tu vsichni odbornici na fyziku jak svina..pred tim na to a pred tim na to...se divim ze CR uz davno s takovym mnozstvim renomovanych odborniku na VSECHNO uz davno nevede svet.

  • dexnom
    10:42 04.11.2015

    @pet.rok: PR clanky jsou "s"prosta reklama ;) rozhodne nejsou urcene k zamysleni neb pak by si clovek mohl rict - vzdyt je to uplna kravina -.

  • pet.rok
    01:06 04.11.2015

    charlie: co sa tyka tepelnej bilancie asi to maju spocitane. ono je cele to lietadlo plne kvapalneho vodika (a kyslika) cize jeho zohriatie + skupenska premena na plyn da velmi slusnu kapacitu na chladenie helioveho okruhu.
    Co sa tyka scramjetov, tam sa zatial az tak velmi nedari (i ked urcite vysledky sa objavili) dosiahnut stabilne horenie a udrzat ucinnost na dostatocnej urovni.
    Osobne si myslim ze ramjet s podobnym chladenim (ale bez prechodu na kvapalnu fazu) by mohol posunut svoj limit efektivity vysoko nad 5M a to by mozno aj stacilo na koncept SSO.

  • Charlie
    22:10 03.11.2015

    Mě to pořád nějak neštymuje. Sice ta jejich idea je moc krásná a teoreticky jí chápu, ale prakticky se mi do toho montuje potvora zákon zachování energie.

    Prostě - když budu chtít ochladit hafec vzduchu (a opravdu HODNĚ ho ten motor žrát bude) z nějakých plus tisíce na těch řekněme mínus 150, tak to mám 1150 stupňů rozdíl, což je prostě obrovské kvantum tepelné energie. OK, máme tu chladící okruh s kapalným héliem, jenže to musíme chladit taky, aby se nám nevypařovalo a nemuseli sme ho táhnout obří nádrž. Klucí tvrdí, že to hélium bude chladit vodík tekoucí z nádrží do preburneru (částečně spálená směs z preburneru pak to hélium ohřívá, aby pohánělo turbínu turbočerpadla, které točí kompresorem a čerpadly LOXu a helia). Oni nám tu v principu udělali takový parní stroj.

    A co mě tam nesedí - helium přijímá teplo ze vzduchu, pak přijímá další teplo z preburneru, vykoná práci, a pak ho chceme chladit vodíkem - kterým ho budeme za chvíli zase ohřívat. Kolik toho vodíku budeme potřebovat na opětovné zchlazení toho helia, aby sme ho mohli poslat zpátky do chladiče vzduchu?

    Je tam strašně moc složitostí a navíc ta záležitost se zázračným chladičem. Máme tenké trubičky, kterými proudí hélium? Ale ty budou mít velký odpor, takže budeme potřebovat výkonné čerpadlo, které jimi to hélium bude honit. Navíc - musíme mít další velký chladič, ve kterém hélium bude odevzdávat teplo vodíku...

    To mi přijde jednodušší šupnout tam dva scramjety a pak přejít na menší raketový motor v prdýlce.

  • pet.rok
    17:48 03.11.2015

    RiMr: co ked cielom toho clanku je aby cloveka navnadil k tomu aby sa o to zaujimal a nieco si o tom precital aj z inych zdrojovl :). Presne o snahu upozornit na danu vec, problematiku sa PR clanky vacsinou pisu.

  • shal
    17:36 03.11.2015

    RiMr71: Určitě myslí klasické ohřívání vlivem komprese, jako má každý proudový motor. Zaprvé by to dávalo smysl a zadruhé, jsem to už někde četl před X lety :D

  • shal
    17:33 03.11.2015

    Však o tom zchlazování je celý ten motor. To, že se jim povedlo vytvořit takto neuvěřitelně účinný chladící systém. To jediné je na tom tak strašně inovativní. Zbytek je další tryskový pohon. Je to pár let, co přišla tahle zpráva, že se to lidem z Reaction Engines podařilo. A očividně to zaujalo i BAE, takže vyloženě Bullshit to asi nebude.

  • RiMr71
    17:33 03.11.2015

    ...trošičku bulvárek... spíš víc než trošičku... :(

    "Při předpokládané rychlosti Skylonu Mach 5 vstupuje vzduch do motoru s 25× větší silou, než dokáže vytvořit nejsilnější známé tornádo."
    ...zase ten přepočet na kriketová hřiště... já nevím jakou "sílu" mělo ono zmiňované tornádo a kde... Nebylo by jednodušší uvést hodnotu v příslušných jednotkách? A pokud ten údaj nevíte protože ve zdrojovém článku není, tak řači "držet pec" a neztrapňovat AN takovým blábolem?

    "Teplota vzduchu vlivem obrovské rychlosti přitom dosahuje 1000°C."
    Ale?! A jakého vzduchu? A kde? Že by ve vstupu do motoru vlivem stlačení? Nebo na plášti motoru třením? Nebo jak je to autore?
    Opět platí to co výše.

    "V motoru tak může dojít k reakci mezi tekutým kyslíkem a tekutým vodíkem"
    A mě by třeba zajímalo, kde se nabere ten tekutý vodík? Protože výše se píše pouze o zkapalňování kyslíku...?

    Ach jo... IDnes hadra..

  • Takeda
    16:58 03.11.2015

    Tak je fajn, že máme v Čechách dost kvalitní mozky, jako karloscz a Charlie, kteří zvládnou, aniž by to počítali, vyvrátit práci vědeckých týmů z ESA, které dostaly za úkol prokázat jestli práce lidí z Reaction Engines není jen šméčka na nějakou rozpočtovou komisi.

    Charlie, na ten chladič se můžete jít podívat, to je ta jediná hotová část.

    Adanedhel: Největší problém (podle Alana Bonda) byl v těch trubičkách do toho chladiče, který bylo těžký vyrobit v dostatečné kvalitě a počtu, aby chladič fungoval.

    Ono je to tak snadný říct, že něco nejde, nebo že je něco kravina... No ale máte pravdu v tom, že je to hodně PR článek, AN by si zasloužily lepší.

  • Knaak
    16:48 03.11.2015

    Chlazení má být provedeno 2,5 km optického potrubí (nevím jak to lépe nazvat) slabší než lidský vlas, napuštěné nějakou speciální směsí, která má zníšit teplotu z 1200°C na - 150°C za pár desetin sedunky. Optické chlazení má být omotáno kolem celého motoru. Moc dobře si to ale celé nedokáži představit.

  • Adanedhel
    15:39 03.11.2015

    Zní to tak jednoduše, že až se divím, že už to nelétalo za druhé světové. Bylo by fajn také prozradit, jaký že technologický skok nebo poznatek byl objeven, že najednou je možné stavět takové motory. Děkuji.

  • karloscz
    15:02 03.11.2015

    Ta jednoduchá chladící smyčka s heliem je absurdní. Odvod tepla z chladičů vzduch a jeho využití na předehřev paliva je nesmysl. Jednak z hlediska rychlosti přenosu tepla, toho helia by musel být bazén a muselo by snad proudit nadzvukově:-), druhak z tepelných kapacit okysličovadla i paliva, které prochází skupenskou přeměnou a rozdíl těch energií je moc velký vzhledem k tomu, že hmotnostní průtok obou je daný. Jako nepočítal jsem to, ale už od oka jde o řádový rozdíl. A toho přebytku tepla se není jak zbavit. Ne v atmosféře a už vůbec ne mimo ni.

  • dexnom
    14:25 03.11.2015

    pro ty kdo chteji detaily :
    http://www.reactionengines.co....

  • pet.rok
    14:20 03.11.2015

    charlie: podla publikovanych informacii ten chladic pouziva ako chladiace medium kvapalne helium. Dalo by sa sice chladit aj vodikom ale kazde porusenie tesnosti by mohlo mat fatalne nasledky.
    Vodik ako palivo ma samozrejme svoje uskalia ale problem izolacie sa riesil uz davnejsie za letov Saturnu a Shuttlu takze zas taky problem to nie je.

  • Charlie
    12:44 03.11.2015

    No ten chladič bych rád viděl. Nejde totiž jen o to, že chceme ochlazovat vzduch na mínus moc v prostředí, kde je celý povrch letadla zahřátý na plus dost, ale taky o to, že ho musíme ochlazovat velký objemy.

    SR-71 používala jako chladivo pro nejexponovanější části trupu vlastní palivo (který za normálních teplot vůbec nehořelo), tady s vodíkem to nejspíš taková hitparáda nebude.

    Další věcí je celková obtížnost skladování kapalného vodíku v takovýhle podmínkách, ta nádrž bude muset být SAKRA dobře odizolovaná, aby se jim to všechno nevypařilo.

  • pet.rok
    12:03 03.11.2015

    charlie: ten clanok je samozrejme PR mieriaci na ziskanie grantu a penazi bude treba radovo viac ak to budu chciet uviest do praxe.
    na druhu stranu ludia ktori stoja za RA ako Alan Bond su talentovani a schopni takze by som to cele hned nehadzal do "kytek".
    Co sa tyka technickej stranky: udajne ten chladic naozaj funguje (v pozemsky simulovanych podmienkach), poradi si aj s namrazou na druhu stranu si myslim ze realna prevadzka niekde vo vyske 20km+ a rychlosti M6+ je trochu inde.
    Koncept SABRE sa mi zda prilis extremny v tom ze celkom skvapalnuje vstupujuci vzduch ale koncept chladenia vzduchu pred a za kompresorom napr. u klasickeho motora by zvysila ucinnost bud smerom k nizsej spotrebe alebo k vyssej rychlosti s pouzitim klasickych motorov.
    Preto si myslim ze BAE ide primarne o patenty ktore by sa dali vyuzit na inom poli.
    BTW: 50 mil poundov nie je zas taky zasek pre UK danovych poplatnikov ako "uspesne" projekty lietadlovych lodi, ponoriek a v neposlednej rade udrziavanie statutu jadrovej mocnosti.

  • Lelda
    11:39 03.11.2015

    Charlie:Co ja vim tak ty penize jsou jen pro motory...ta konstrukce to bude trochu jiny level ohledne financi a narocnosti. Kdyz to porovnam s STS tak mi konstrukce prijde jak z papiru tak jsem zvedav jak to projde atmosferou.

  • Charlie
    10:39 03.11.2015

    Panenko skákavá co je tohle za blábol?

    Už začátek "Společnost si slibuje" ukazuje na hodnověrný článek plný solidních informací.

    Pokračují perly:

    "během setiny sekundy pomocí ultralehkých tepelných výměníků ochladí obrovské množství atmosférického kyslíku na teplotu -150°C"

    Když pominu všechny ostatní pitomosti, tak kam se podělo těch 70% dusíku? Nebo ten zůstane plynný, protože teplota bude přesně nastavena na teplotu pod bodem varu kyslíku, ale nad bodem varu dusíku? A co bude pohánět ty výměníky?

    "vstupuje vzduch do motoru s 25× větší silou, než dokáže vytvořit nejsilnější známé tornádo"

    Další výsměch, já chápu že Američani nemají díky debilní imperiální soustavě jakoukoliv představu jak je co velký nebo těžký, ale tohle přepočítávání na fotbalový hřiště a Felicie je trochu moc na odborným webu jako je tenhle.

    Další lolec:
    "Foto: Vize prototypu motoru SABRE" - žádný foto, ale 3D render zhruba stejný vypovídací hodnoty, jako ty všechny YTB studie "Armaty"... mimochodem ty youtubkový rendery měly mnohdy větší kvalitu než tenhle nepovedenej photoshopovej render.

    "Očekává se, že britská vláda schválí grant ve výši 60 milionů liber" - a konečně vidíme, odkud vítr vane - celé je to velký tunel na prachy britských daňových poplatníků, které dílem shráne BAE (díky podílu ve firmě) a dílem nejspíš jiné zainteresované osoby. Každopádně nevěřím, že za 80 mega liber, částku vpravdě směšnou, vyvinou prototyp hypersonického motoru se zkapalňováním vzdušnýho kyslíku. Pokud vůbec, tak koupí od Rusů vyřazenej kyslíko/kerosenovej motor, ten postaví na stend a budou ho předvádět komisím z rozpočtovýho, aby plynuly prachy s tím, že "ultralehké chladiče" teprv vyvíjejí.