Skylon,一款概念性航天飞机,(理论上)可以从静止状态起飞并返回轨道,而无需抛弃任何火箭助推器,今天又向前迈出了一大步,欧洲航天局(ESA)独立审计的测试证实了支撑它的Sabre发动机在概念上是可靠的。这是ESA在过去两年中第二次对Skylon和Sabre发动机进行的关键性认可——这使得Sabre的制造商Reaction Engines有理由称其技术是自喷气式飞机以来最大的发动机突破。
对于一家小型航空航天公司来说,这是一个宏大的说法,但Skylon确实是一个宏大的构想。如果成功,Sabre发动机应该能够将传统喷气式发动机的最高速度从音速的2.5倍提高到音速的5倍,并且它应该能够利用大气空气(而不是火箭所需的氧气罐)来实现这一目标。在这种速度下,Skylon可以爬升到15英里以上的高度。一旦到达那里,在空气稀薄的区域,其混合动力推进系统将切换到火箭模式,以继续爬升进入太空。
其他超燃冲压发动机类型的飞行器,如美国空军的Waverider或DARPA的HTV-2,也类似地利用大气空气产生巨大的推力,但这些飞行器必须先由火箭或其他飞机加速到非常高的速度,然后其强大的推进系统才能启动。Sabre的突破在于,它(再次,理论上)可以在从常规跑道上的完全静止状态开始,在不使用多个火箭助推器或运输机的情况下,接近高超音速。
它是如何做到的?Reaction肯定不会透露。该公司甚至没有为它的发动机申请专利,因为它不想泄露其秘密,这项技术是如此新颖。但我们确实知道,这种发动机设计的主要障碍在于热交换。吸入发动机的超高速空气在燃烧阶段之前必须被压缩,而这种压缩会使空气的温度超过1800度——足以熔化发动机部件。因此,空气必须在百分之一秒内迅速冷却。此外,必须在不产生任何会卡住发动机并导致其发生故障的霜的情况下完成。Sabre不知何故实现了这一点,并向ESA证明,它可以将这项技术扩展到一个能够将Skylon送入轨道的实用喷气/火箭混合发动机。
如果它能飞起来,并且ESA似乎认为它有可能飞起来,那么它将成为第一个能够一次性将飞行器发射到太空的发动机,并且将为可重复使用的航天飞机实现常规轨道飞行铺平道路,因为载荷的每公斤成本将大大降低。需要注意的是,Skylon仍然只存在于纸面上(在那里已经存在了近三十年),但随着这项最新的独立认可,Reaction可能会获得它需要的资金和信心来改变这一点。