sociální sítě

Přímé přenosy

Falcon 9 (Hera)
00
DNY
:
00
HOD
:
00
MIN
:
00
SEK

krátké zprávy

Near Space Network

NASA 17. září oznámila, že udělila kontrakt společnosti Intuitive Machines na podporu Near Space Network. Jedná se o systém, který poskytuje komunikační služby pro mise NASA na oběžné dráze Země a cislunárním prostoru.

Ariane 6

Evropští představitelé tvrdí, že změna softwaru by měla vyřešit problém, který nastal při inauguračním startu Ariane 6 v červenci s horním stupněm.

Space Network Services

Impulse Space oznámila 16. září kontrakt na zajištění dopravy na geostacionární oběžnou dráhu pro družice od francouzského startupu Space Network Services. Byla to první oznámená dohoda o geostacionární službě Impulse Space, která byla představena v srpnu.

U.S. Space Force

U.S. Space Force udělily téměř 45 milionů dolarů Rochesterskému technologickému institutu a Michiganské univerzitě, aby vedly pokročilý výzkum vesmírné energie a pohonu.

Lockheed Martin

Lockheed Martin získal kontrakt v hodnotě 297,1 milionu dolarů na vývoj mapovačů blesků pro budoucí geostacionární konstelaci Národního úřadu pro oceán a atmosféru.
Smlouva nařizuje vyvinout dva letové přístroje a zahrnuje opce na dva další.

York Space Systems

Americké vojenské družice postavené společností York Space Systems si úspěšně vyměňovaly data na oběžné dráze pomocí optických komunikačních terminálů Tesat-Spacecom.

Ursa Major

Ursa Major, společnost zabývající se raketovým pohonem se sídlem v Coloradu, získala od americké armády nové finanční prostředky ve výši 12,5 milionu dolarů na pokrok ve vývoji a výrobě raketových motorů na tuhé pohonné látky.

U-space

Francouzský startup U-space bude spolupracovat s nadnárodním dodavatelem raket MBDA na vývoji dvojice družic, které budou demonstrovat detekci, charakterizaci a zaměřování družic a jiných zařízení ve vesmíru. Družice spadají do plánů agentury DGA .

Samara Aerospace

Startup Samara Aerospace získal kontrakt společnosti SpaceWERX na vývoj zlepšeného zaměřování družic o hmotnosti o 200 až 500 kilogramů.

Naše podcasty

Doporučujeme

Objednejte si knihy našich autorů a nahlédněte tak do historie kosmonautiky.

Poděkování

Náš web běží spolehlivě díky perfektnímu servisu hostingu Blueboard.cz, děkujeme!

Reaction Engines dokončují další technologie motoru SABRE

V Evropě bychom jen těžko hledali sledovanější technologickou společnost než je Reaction Engines, která se snaží vyvinout zcela novou třídu motoru, který je natolik složitý, že se stále pohybuje na hranici našich možností. Synergetický, vzduch nasávající reaktivní raketový motor SABRE by mohl být mostem mezi leteckou a kosmickou dopravou, protože v obou odvětvích půjde využít. Velmi zjednodušeně řečeno jde o kombinaci proudového (reaktivního) a raketového motoru v jednom. Což je ještě složitější, než vypadá. Vývojem tohoto motoru se britská společnost s partnery zabývá už dlouhá léta, ale po malých krůčcích směřuje k cíli. Ten je sice pořád daleko, avšak zase o něco blíže, protože Reaction Engines úspěšně vyzkoušel další klíčové komponenty. Konkrétně jde o výměník tepla HX3 a předspalovací komoru vodíku (Pre-burner). Tyto subsystémy dodávají tepelnou energii do jádra motoru. Společně s partnery Airborne Engineering a S&C Thermofluids  proběhly rozsáhlé testovací kampaně v náročných podmínkách a jsou nejnovější z celé řady dalších, navržených k ověření technologie SABRE.

Pokročilá předspalovací komora vodíku je důležitá zejména pro počáteční fázi letu. Poskytuje tepelnou energii motoru při vzletu a stoupání. Její funkcí je tedy dodávat tepelnou energii do okruhu s heliem k pohonu hlavního turbokompresoru a to do doby než bude dosaženo dostatečné rychlosti, aby mohl být napájen čistě z nasávaného vzduchu. HX3 je mikrotrubičkový výměník tepla, který je připojen za předspalovací komorou a vyměňuje teplo mezi odpadním plynem z komory a heliem. Zajištuje v okruhu přesnou teplotu a tlak. Ohřáté helium pohání turbínu kompresoru v jádru motoru. Nejlepší bude když si základní cyklus motoru Sabre představíme na jednoduchých grafikách. Na prvním obrázku je vidět okruh vzduchu, který je nasáván přes vstupní rázový kužel. Projde předchladící jednotkou (Precooler) do kompresoru a dále pokračuje do předspalovací komory, kde se smísí s kapalným vodíkem, to ukazuje obrázek č. 2. Spaliny, pokračují přes výměník tepla HX3 do spalovací komory, kde shoří a vytvoří tah. To vidíme na obrázku č. 3. Teplo z výměníku HX3 ohřeje helium, které putuje do turbíny, která pohání kompresor. Poté je látka opět ochlazena v cyklu kapalným vodíkem ve výměníku HX4 a poté putuje v okruhu do předchladící jednotky (Precooler) zpět k výměníku tepla HX3. Obrázek č. 4.

Základní cyklus motoru Sabre. Platí do rychlostí nepřesahující mach 5.
Základní cyklus motoru Sabre. Platí do rychlostí nepřesahující mach 5. Kredit Karel Zvoník

Testovací kampaně

Testovací předspalovací komora v hangáru na letišti Kemble v Gloucestershire.
Testovací předspalovací komora v hangáru na letišti Kemble v Gloucestershire. Kredit: Reaction Engines

Cílem obou kampaní bylo vyrobit testovací soupravy v plné velikosti pro ověření modelování výkonu a snížení rizika vysokoteplotního provozu před další integrací. Zkoušky předspalovací komory měly ukázat, že nový systém vstřikování paliva bude fungovat v plném rozsahu, a že lze přesně řídit tepelný výkon a zajistit rovnoměrnou teplotu pro výměník HX3. Příliš vysoká nebo nestálá teplota by ho mohla totiž poškodit. Jak už bylo řečeno, teplo ohřívá helium, které pohání dopravní turbínu. Tu lze vidět na obrázku č. 4 vedle turbokompresoru. Zkoušky předspalovací komory byly provedeny ve spolupráci se společností S&C Thermofluid na letišti Kemble v Gloucestershire na jihozápadě Anglie. Jejich systém přívodu vzduchu využívající plynové turbíny Gnome (upravený motor Rolls-Royce Gnome), byl schopen poskytnout teplotní tlak a hmotnostní průtoky potřebné k testování komory za plných podmínek potřebných pro motor SABRE. Kromě toho již měla společnost S&C k dispozici zařízení pro dodávku vodíku, které bylo vhodné pro tuto kampaň. Partnerství fungovalo opravdu dobře a navzdory výzvám, kterým každý čelí, byla samotná testovací kampaň dokončena za necelý měsíc.

Test výměníku HX3 společnost provedla ve spolupráci s Airborne Engineering v jejich zkušebním zařízení v Buckinghamshire na jihovýchodu Anglie. Airborne je již po mnoho let blízkým partnerem Reaction Engines a podílel se na celé řadě testovacích kampaní raketových motorů, zkoušek spalování a výměníků tepla se složitými výzvami v oblasti přístrojové a řídicí techniky. Společnost Airborne nově například navrhla a vyrobila vlastní zdroj horkého plynu

Odkrytý testovací výměník tepla HX3.
Odkrytý testovací výměník tepla HX3. Kredit: Reaction Engines

pro testy HX3, který byl schopen poskytovat částečně spalovaný vzduch s proměnným hmotnostním průtokem a teplotami řízenými od 428 °C do více než 928 °C. Díky komplexnosti raketových motorů však musel být velice pečlivě hlídán nejen hmotností poměr spalovaného vodíku a vzduchu, ale dbát se muselo i na správný tok helia a kontrolován byl taktéž tlak chladiva (helia) z výměníku tepla HX3. V podstatě motor Sabre obsahuje malou tepelnou elektrárnu, jen místo vody je zde helium. Právě helium je plyn, který má některé jedinečné vlastnosti. Například je známo, že supratekuté helium má největší tepelnou vodivost ze všech doposud známých látek. Dokonce nemá tato kapalina prakticky žádné vnitřní tření. I to je podle mého názoru důvod, proč si REL pro chladící okruh vybral právě tuto látku. James Macfarlane výkonný ředitel společnosti Airborne Engineering, k testovací kampani řekl: „Tento program pokračoval v úzké spolupráci se společností Reaction Engines. Společně jsme úspěšně uskutečnili další špičkovou testovací kampaň pro další rozvoj technologie SABRE. Navzdory složité povaze testovacích požadavků a požadované vysoké přesnosti pro rovnoměrnost horkého plynu a řízení jeho toku, jsme rádi, že jsme pro ně vyvinuli vlastní řešení, které bylo nejen efektivní, ale fungovalo hned napoprvé.“

Výsledky

Při zkouškách výměníku HX3 bylo dosaženo nejvyšší teploty 1126 °C, což je doposud „nejžhavější“ test v historii celého programu. Dokonce bylo dosaženo vyšší teploty, než během ověřování  předchladiče (Precooler) při rychlostech představujících Mach 5 v roce 2019. Výkon překonal předpovědi modelu s mírně vyšší výměnou tepla a menší ztrátou tlaku, než se očekávalo. Podobně i předspalovací komora předčila očekávání a ve skutečnosti poskytla větší výkonnost. Kampaň předspalovací komory zahrnovala testování spousty nových technologií současně a očekávalo se, že bude nutné některé části výrazně přepracovat, avšak nakonec došlo pouze k relativně malým problémům. Shaun Driscoll, programový ředitel společnosti Reaction Engines, testovací kampaně shrnul takto: „Tyto testovací kampaně byly obrovským úspěchem a jsme velmi spokojeni s výsledky. Díky vynikající týmové práci a pomoci našich blízkých partnerů jsme byli schopni ověřit modelové předpovědi na reálném hardwaru, získat užitečný přehled o výkonu a omezeních a přejít do další fáze vývoje naší technologie.“ Video přehled ze zkoušek byl zveřejněn na Twitteru společnosti.

Skutečnost, že obě testovací kampaně nejen prokázaly, ale dokonce překročily modelové předpovědi, svědčí o dobré cestě Reaction Engines k dokončení takto náročného pohonu. Nakonec bylo dosaženo všech vytyčených cílů a bylo získáno obrovské množství odborných znalostí a poznatků, které budou přínosem pro další technologické programy a podpoří již dosažené inovace. Společnost se díky tomu dostává opět o kousek blíže k cíli. Ovšem budou třeba i další zkoušky. Na pomyslném vrcholu jsou ty, které už budou využívat celý motor a následně přijdou i letové testy. Na to si ovšem ještě počkáme.

Zdroje informací:
SABRE TECHNOLOGY DEVELOPMENT: STATUS AND UPDATE, Richard Varvill, Ignacio Duran, Adrian Kirk, Stuart Langridge, Oliver Nailard, Russ Payne, Helen Webber PDF
https://www.reactionengines.co.uk/news/news/reaction-engines
https://www.colorado.edu/faculty/kantha/sites/default/files.pdf

Zdroje obrázků:
https://ychef.files.bbci.co.uk/1600×900/p094nvfj.webp
https://www.reactionengines.co.uk/application/fi.jpg
https://www.reactionengines.co.uk/download_file/view_inline/688

Hodnocení:

0 / 5. Počet hlasů: 0

Sdílejte tento článek:

Další podobné články:

Komentáře:

Odběr komentářů
Upozornit
13 Komentáře
Nejstarší
Nejnovější Nejvíce hodnocený
Inline Feedbacks
Zobrazit všechny komentáře
David R.
David R.
3 let před

Dobrý den. Nezlobte se, ale celý popis funkce by byl trochu pochopitelnější, kdyby v obrázku nechyběly popisky Precooler a HX4.

Jinak mám jisté obavy. Formulace „bylo dosaženo všech vytyčených cílů a bylo získáno obrovské množství odborných znalostí a poznatků, které budou přínosem pro další technologické programy“ zní tak trošku jako alibi pro případ, že to nikdy nepoletí. Tady se kromě vodíku „spalují“ také erární peníze, což se musí vždy náležitě obhájit.

Dušan Majer
Dušan Majer
3 let před
Odpovědět  David R.

Každý projekt může selhat, ale nevěřím, že by členové tohoto projektu jakkoliv kalkulovali s případným neúspěchem. Nebyl bych k nim tak příkrý, tohle je docela drsné obvinění.

David R.
David R.
3 let před
Odpovědět  Dušan Majer

Nejde o obvinění, pouze o obavu. V tom je zásadní etický rozdíl. Uvidíme za 10 let. Budu rád, když to poletí. Ovšem musí to být cenově konkurenceschopné tomu, co bude za 10 let na trhu.
Je tu ještě třetí možnost ve hře. Výsledky se použijí, ale jinde. Ať se nám to líbí nebo ne, hypersonické zbraně klepou na dveře. A toto bezesporu může být, třeba jen zčásti, použito, bude-li to spolehlivě fungovat.

PetrDub
PetrDub
3 let před

Díky za parádní článek. Existuje nějaký (veřejně známý) časový harmonogram, kdy očekávají např. první letové testy?

Hawk
Hawk
3 let před

Urcite tomu fandim, i kdyz clovek musi byt skeptik, je to beh na dlouhou trat. Jine projekty vychazejici z jinych technologii ponekud zapadly, nebo jsem minimalne o nich dlouho neslysel, treba sramjet, ktere se dostaly dokonce i do stadia prototypu(X-51,X-43) a tez vypadaly sveho casu nadejne.

Malky
Malky
3 let před
Odpovědět  Hawk

Já nevěřím, že Skylon někdy poletí, a pokud ano, tak to bude tak drahé, že to nebude mít šanci konkurovat tomu co bude tou dobou létat.

PilaT
PilaT
3 let před

Plyne z něčeho jestli je motor konstruován na kapalné nebo plynné palivo/ okysličovadlo. Pokud odpovíte, že na kapalné, tak mám druhou otázku, kam se ztrácí teplo z procesu zkapalňování vzduchu? Děkuji za odpovědi. T.P.

PilaT
PilaT
3 let před
Odpovědět  Karel Zvoník

Děkuji za odpověď. Jsem dál vrcholně skeptický. Nedokážu rozlišovat mezi chybnými/zavádějícími informacemi od výrobce a dalšími konstukce na nich postavenými.
pouze namátkou: :
– jako zdroj chladu je používán vodík, kterého je málo ve vztahu k ochlazovanému vzduchu (hmotnostně 1:40) a který by se tím navíc změnil v plyn (vodíkové hospodářství by přestalo být kryogenní)
– pokud vodík není zdroj chladu ( to bych považoval za fakt rozumné), tak je teplo odváděno do fakt horkého výstupu z preburneru (to taky nezní moc dobře)a výstupem z přeburneru protéká málo látky
– zmiňované kapalné helium jako chladivo je už čirý úlet, protože teplota varu helia je cca 3K, takže v podmínkách motoru kapalné nezůstane. Technologicky správné je použít látku, která mění skupenství někde poblíž pracovních teplot systému. Je možné že míní použít plynné helium ( fakt dobře přenáší teplo, protože atomy jsou maličkaté proti molekulám normálních plynů – používá se to), jenom to zatím nikomu neřekli. Pak se ale zbytečně připravují o chladicí efekt svázaný se změnou skupenství…

https://kosmonautix.cz/2021/03/13/reaction-engines-dokoncuji-dalsi-technologie-motoru-sabre/