佩刀发动机验证机核心部件通过初始设计评审

据新浪新闻报道:在与英国航天局、欧空局的合作下,英国反应发动机公司(REL)的“佩刀”发动机验证机推进系统核心部件成功通过初始设计评审。

此次设计评审为后续核心部件进行关键设计评审以及2020年在英格兰维斯科特新建试验设施TF1进行后续研发和试验奠定了基础。完整的发动机最终将在预冷却器、火箭发动机和冲压发动机等核心部件上进行整合构建,旨在吸气模式下提供0到5马赫的推力,并在火箭模式下以低成本进入太空。

验证核心机包括一个由闭式氦循环以及液氢吸热系统驱动的轴向空气压缩机。REL公司称该验证机将完全代表“佩刀”发动机的热力学循环,其目标是在2019年之前在维斯科特建立试验基础设施。验证机由液氢燃料驱动,将包含热交换器,燃烧和涡轮机模块。

与此同时,REL公司也准备在其新建成的美国科罗拉多试验设施TF2开始预冷却试验。全尺寸的预冷却器样机(HTX)测试单元已于2018年12月底从英国REL公司Culham运送到TF2,将对佩刀概念核心的轻质换热器技术进行关键设计评审。该系统被设计成在0.05秒内将Ma5+进气道1000°C以上的来流空气进行冷却而不会结霜。

美国通用电气公司的J79涡喷发动机的热气将提供等效的高超声速运行条件,通过压力通风系统输送到预冷器。科罗拉多试验设施“能够对预冷器进行完整的试验模拟,因此我们可以在从地面到最终飞行条件的温度条件下有效地运行它,并在一段持续的时间内再次运行,”REL公司首席执行官马克·托马斯表示。

“我们正试图找出测试所有元素的最简洁方法是什么,我们仍然在通往佩刀发动机的道路上。我们认为经过这些技术设计和开发过程后,我们已经完成了这个最佳点,”托马斯说。至于核心机演示验证,他补充说“它将是一个渐进式的构建,并且,除了完成佩刀发动机周期的最终确认之外,它还将允许我们使用相同的设施作为演示组件和子系统技术的装备。”

当与预冷器,核心发动机,燃烧室和火箭喷嘴结合使用时,最终的全功能佩刀发动机验证机研制推力将达到20000磅。该推力水平将使得能够在相对较小的飞行器上进行潜在的飞行试验,同时,当四个佩刀发动机模块聚集时,可以为具有任务能力的飞行器提供足够的推力水平。

随着人们对佩刀发动机概念的兴趣日益增加,REL公司在过去三年中从公共和私人渠道筹集了超过1亿英镑(1.317亿美元)资金。除了英国政府在2013年宣布拨款6000万英镑用于研制佩刀发动机验证机外,其他支持者包括2015年进行战略投资的BAE系统公司。2018年,包括BAE系统公司、罗罗公司、波音公司“地平线X风投”团队共同投资英国反应发动机公司(REL)2650万英镑(3720万美元)。

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