Skylon (рус. Скайлон) – это название перспективного проекта, представленного компанией Reaction Engines Limited. В рамках данного проекта уже в ближайшем будущем может быть создан беспилотный космолет многоразового применения, который, как считают разработчики, можно будет использовать для осуществления недорогих и надежных полетов в космос. Проведенная предварительная экспертиза данного проекта продемонстрировала, что в нем нет конструктивных и технических ошибок. По оценкам некоторых экспертов, космолет Скайлон сможет уменьшить стоимость выведения на орбиту грузов примерно в 15-20 раз. В последние годы компания активно занималась поиском необходимого для развития проекта финансирования, и, похоже, нашла его.
17 июля 2013 года правительство Великобритании объявило о своих планах по инвестированию денежных средств в развитие нового воздушно-реактивного ракетного двигателя SABRE. На эти цели планируется выделить без малого 60 миллионов фунтов стерлингов (около 91 миллиона долларов). Благодаря этому самый смелый и амбициозный космический проект последних 10 лет получил деньги на дальнейшие работы и признание. В случае успешных работ по созданию инновационной силовой установки SABRE, которая представляет собой гиперзвуковой комбинированный воздушно-реактивный двигатель и является, по сути, сердцем космолета, летные испытания Skylon могут начаться уже в конце этого десятилетия.
Планируется, что создание Скайлона поможет сделать дешевый вывод на орбиту грузов массой до 12-15 тонн. При этом конструкция данного космолета такова, что он не имеет никаких отделяемых ступеней, а взлет и посадка происходят в самолетном режиме, что существенным образом упрощает эксплуатацию космолета.
 |
| Изображение космолёта Skylon и его гиперзвукового комбинированного воздушно-реактивного/ракетного двигателя с предварительным охлаждением SABRE. Источник: Reaction Engines |
После подъема в воздух с ВПП установленная на космолета силовая установка SABRE работает как гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель. В это время забортный воздух под очень высоким давлением доставляется в камеру сгорания, в которой в качестве горючего применяется водород. В данном режиме двигатель работает до тех пор, пока космолет не разгонится до скорости в 5М, а высота полета не достигнет 25 км. После этого силовая установка переходит на работу в ракетном режиме, используя окислитель в виде жидкого кислорода.
Описанный выше принцип позволяет существенно сократить количество окислителя на борту; это же избавляет космолет от необходимости сброса отработанных ступеней. Но при этом остается еще одна проблема: при работе двигателя в ГПВРД-режиме воздух, который подается в камеру сгорания, должен быть сжат до 140 атмосфер. Что в свою очередь чревато таким увеличением температуры процесса, что любой из известных земных материалов не сможет справиться с данной температурой и просто расплавится.
Именно этот факт до недавнего времени ставил крест на создании комбинированного двигателя. Однако в конце 2012 года представители компании Reaction Engines смогли представить широкой общественности решение данной проблемы. Инженерам английской компании удалось создать ключевой элемент нового двигателя SABRE – охладитель воздуха, который поступает в воздухозаборник. Именно эта детально нового комбинированного двигателя вызывала наибольшие вопросы.
 |
| Рисунок самолета Skylon |
| Источник: Военное обозрение |
Инновационная разработка компании Reaction Engines позволяет в кратчайшие сроки (всего за 0,01 секунды) сбросить температуру поступающего атмосферного воздуха с 1000 ˚C до –150 ˚C. Это кажется невероятным, но инженеры смогли продемонстрировать подобную установку на прототипе. В камере предварительного охлаждения английские инженеры использовали двухступенчатую схему «газообразный гелий – жидкий азот». Специальный теплообменник, обладающий высокой эффективностью, действительно в состоянии за доли секунды охладить поступающий поток воздуха до необходимой температуры (ниже точки замерзания воды). Конечно, стоит признать, что подобные теплообменники существовали и раньше, но они обладали огромными размерами с настоящий завод, в то время как англичанам удалось уменьшить их до размеров, которые пригодны для использования на космолете Skylon, обладающем максимальной длиной в 84 метра.
Около одного года назад Reaction Engines уже рапортовала об успешно проведенных наземных испытаниях предварительной версии ее охладителя. Поэтому, скорее всего, самое «узкое место» гибридного двигателя было преодолено. Свидетельством этому выступает серьезная финансовая поддержка от британского правительства. С этой финансовой поддержкой английская компания может приступить к созданию прототипа гибридного двигателя SABRE, который должен быть готов уже к 2017 году.
Революционный, по своей сути, космолет сможет взлетать с обыкновенных ВПП, которые есть в любом крупном аэропорту. А установленные на нем 2 кислородно-водородных двигателя смогут доставить его на высоту более 29 километров, а также выводить спутники на низкую околоземную орбиту. По предварительной информации пассажирская версия Skylon способна будет взять на борт не мене 24 пассажиров, при этом космолет не будет иметь пилотов – управление двигателями, высотой и тягой будет вестись с помощью современной компьютерной системы. Данная компьютерная система также будет ответственна и за переход на ракетный режим работы двигателей при выходе космолета из земной атмосферы.
При самом идеально развитии ситуации Reaction Engines рассчитывает уже в 2020-х годах приступить испытаниям первого построенного космолета Skylon, который теоретически получит все шансы стать революцией всей космической отрасли. В будущем английские инженеры рассчитывают использовать Skylon в роли транспортного корабля, который мог бы доставлять астронавтов и грузы на МКС. «Доступ в космос сегодня невероятно дорог, но нет никаких законов физики, которые говорят о том, что так должно быть и в будущем. Мы прекрасно понимаем, что сейчас все это немного напоминает научную фантастику, но при этом твердо уверены в том, что Skylon сможет доказать миру обратное, сделав путешествия в космос достаточно доступными для всех желающих», – отметил Ричард Уорвилл, являющийся техническим директором Reaction Engines.
Источники информации:
-http://compulenta.computerra.ru/universe/explore/10007967
-http://kerbalspace.ru/sandbox/932-nevozmozhnyy-kosmolet-skylon-priznan-perspektivnym.html
-http://yakimov.org/space/britanskij-kosmolet-skylon-sdelaet-zaatmosfernye-polety-dostupnymi.html
-http://ru.wikipedia.org/wiki/Skylon
Юферев Сергей
