- Droga poza erę tradycyjnych silników odrzutowych stoi otworem - mówi inżynier Mark Ford z Europejskiej Agencji Kosmicznej. Jego entuzjazm to wynik pozytywnych testów, jakie przeszła technologia ultra-szybkiego schładzania powietrza opracowana przez małą brytyjską firmę. Dzięki niej jesteśmy bliżej zbudowania hybrydowego silnika odrzutowego nowej generacji i samolotu kosmicznego, który podobnie do dzisiejszych samolotów wyniesie nas na orbitę.
Inżynierowie z Wielkiej Brytanii są bliżej stworzenia statku kosmicznego, który na orbitę mógłby wylatywać ze zwykłego lotniskowego pasa startowego. Cała operacja miałaby trwać mniej więcej cztery godziny. W środę Europejska Agencja Kosmiczna (European Space Agency, w skrócie ESA) oznajmiła, że kluczowa dla działania silnika wehikułu technologia zdaje egzamin.
- Jedna z głównych przeszkód została usunięta. Droga poza erę tradycyjnych silników odrzutowych stoi otworem - skomentował Mark Ford, szef inżynierów napędów odrzutowych w ESA. Do zbudowania całego statku, albo chociaż jego silnika jeszcze jednak długa droga.
Na razie w teorii
Powstanie Skylona, bo tak nazywa się istniejący póki co w teorii statek, planuje się od 1982 roku. Wtedy to Alan Bond nakreślił projekt samolotu kosmicznego, który zachwycił British Aerospace i Rolls-Royce'a. Bond otrzymał gigantyczną dotację rządową na rozwijanie koncepcji.
Sześć lat później władze zakręciły kurek z pieniędzmi. Inżynier zdecydował się więc na założenie własnej firmy, Reaction Engines Limited, w nadziei na pozyskanie prywatnego sponsora. Przełomowym dla firmy Bonda rokiem był 2009, kiedy to w prace nad Skylonem zainwestowała ESA. Agencja zdecydowała się także na testowanie rozwiązań dla Skylone'a.
Przełomowy silnik SABRE
Dzięki milionowi funtów dotacji od ESA, można było m.in. ulepszać koncepcję silnika Skylona - SABRE (Synergistic Air-Breathing Rocket Engine). W środę Europejska Agencja Kosmiczna oznajmiła, że kluczowa dla niego technologia wymiany ciepła działa, przez co inżynierowie z Reaction Engines Limited mogą nazywać się już twórcami przełomowego napędu.
Pomysł pilnie strzeżony
Na czym polega oszałamiająca innowacyjność SABRE ? Po pierwsze jest to silnik, który działa i w powietrzu, i w próżni - potrafi przełączać się z trybu odrzutowego na tryb rakietowy. Jak dokładnie tego dokonuje niewiadomo, ponieważ Reaction Engines Ltd. trzyma swoje pomysły w ścisłej tajemnicy. Firma specjalnie nie zdecydowała się na opatentowanie swoich rozwiązań, by nie musieć szczegółowo opisywać rozwiązań technologicznych.
- Nie powiemy wam, jak to działa. To nasz najpilniej strzeżony sekret - powiedział Richard Varvill, główny projektant w Reaction Engines Ltd., który swą karierę zaczynał w oddziale wojskowych silników Rolls-Royce'a.
Szybko chłodzi gorące powietrze
Wiadomo za to, jak latać miałby napędzany takim silnikiem Skylon. Maszyna startowałaby w trybie odrzutowym, zasilając silnik tradycyjnie - tlenem z powietrza - i w ten sposób rozpędzałaby się do prędkości 5 machów na wysokości ok. 25 km. To znacznie szybciej niż współczesne samoloty, ale i tak za mało, by pokonać ziemską grawitację. Pięciokrotna prędkość dźwięku to zaledwie 20 proc. potrzebnej prędkości, dlatego dalej statek byłby napędzany w trybie rakietowym, czyli przy użyciu tlenu zgromadzonego na pokładzie statku.
Podstawowym problemem konstrukcyjnym był fakt, że przy prędkościach rzędu kilku machów powietrze zasysane do silnika podczas sprężania osiągałoby temperaturę przekraczającą 1000 st. C. Tak gorące powietrze stopiłoby jego elementy, dlatego potrzebny był sposób, żeby bardzo szybko obniżyć jego temperaturę. Jak chwali się firma i ESA, SABRE potrafi zmniejszyć temperaturę powietrza do ponad 100 st. C w zaledwie jedną setną sekundy.
Według wyliczeń obecna konstrukcja rozpędziła by samolot kosmiczny do 2,5 macha, ale inżynierowie z Reaction Engines Ltd. są przekonani, że bez kłopotu będzie to planowane 5 machów.
Potrzebne kosmiczne fundusze
Inżynierowie planują w ciągu trzech lat wybudować mały model silnika, a w ciągu dekady sprzedawać już gotowe silniki.
Tylko do ukończenia tego pierwszego etapu potrzeba 250 mln funtów (ponad 1,2 mld zł), których firma szuka wśród globalnych inwestorów. Z drugiej strony, według szacunków rynek tych technologii jest wart ponad 110 mld dolarów (prawie 350 mld zł), więc jest o co walczyć.
Same oszczędności
SABRE jest rewolucyjny także z innych względów. Podkreśla się fakt, że dzięki niemu udałoby się nawet kilkunastokrotnie zmniejszyć koszty transportu kilograma ładunku na orbitę.
Tę technologię można też wykorzystać w tradycyjnym przemyśle lotniczym. Jak się szacuje, dałaby ona oszczędności rzędu 5-10 proc., co się przekłada na 10-20 mld dol. mniej, jakie linie lotnicze muszą płacić za paliwo.
Autor: map/rs / Źródło: BBC, Reuters