Kosmiczny samolot Skylon wyposażony w superwydajne chłodzenie

Pierwszym etapem, niestety sprawiającym niesłychane problemy, na etapie eksploracji przestrzeni kosmicznej jest pokonanie ziemskiej grawitacji. Jak na razie najlepiej sprawdzają się w tym celu rakiety, które niestety mają bardzo kiepski współczynnik masy paliwa do masy ładunku, a na dodatek nie da się ich ponownie wykorzystać. Sytuację tę może zmienić kosmiczny samolot Skylon, który startuje i ląduje jak zwykły odrzutowiec.

Prywatna firma Reaction Engines pracująca nad Skylonem, nie jest pierwszą, która rozwija projekt samolotu odrzutowego wspomaganego silnikami rakietowymi, ale tym razem mamy do czynienia z oryginalną strategią. U jej podstaw leży technologia efektywnego wykorzystania tlenu podczas lotu z bardzo dużą prędkością dzięki silnikowi Sabre.

W tym momencie zapytacie się co Skylon ma wspólnego z komputerami. Zapewne wprost niewiele, ale podobnie jak w komputerach, także i w przypadku tego samolotu jednym z bardzo ważnych elementów jest wydajne chłodzenie.

Tak nie przesłyszeliście się. Projektując silnik Sabre trzeba było zmierzyć się z problemem schłodzenia gorącego powietrza, które wpada do turbiny silnika gdy samolot osiągnie dużą prędkość. Napęd Skylona wykorzystuje mieszankę wodoru i tlenu, ale w pierwszym etapie lotu tlen jest zasysany z atmosfery. Dzięki temu Skylon ma znacznie mniejszą masę paliwa podczas startu niż zwykłe rakiety przy takiej samej masie ładunku użytecznego.

Specjalny układ rurek chłodzących jest w stanie obniżyć temperaturę  przepływającego pomiędzy nimi powietrza z prędkością 5 Mach. Spada ona  z 1000C do -150C w ciągu zaledwie 1/100 sekundy. W trakcie chłodzenia uwalniana jest energia równoważna 400 MW. Jak działa silnik Sabre demonstruje powyższe wideo.

Gdy Skylon osiągnie wysokość, na której zbieranie tlenu z atmosfery stanie się mało efektywne, przełączy się na w pełni rakietowy napęd wykorzystujący zapasy tlenu na pokładzie. Ich ilość, jak i waga, dzięki wspomaganiu tlenem atmosferycznym będzie jak już wspomnieliśmy znacznie mniejsza. Dodatkowo na większych wysokościach znacznie mniejszym wysiłkiem można pokonywać przyciąganie ziemskie.

Wszyscy czekają na opracowanie wahadłowców na miarę XXI wieku. Dzięki technologii opracowanej przez Reaction Engines te marzenia mogą się ziścić. Pracami na silnikiem Sabre zainteresowana jest Europejska Agencja Kosmiczna (ESA). Na razie sukcesem zakończono testy prototypu w mniejszej skali. Pełnowymiarowe silniki pozwolą wynieść na orbitę 15 ton ładunku.

Źródło: Reaction Engines