作者:群芳 来源:科学时报 发布时间:2009-11-5 0:09:53
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英国研制可重复使用的航天飞机
可使进入太空的成本减少到1/10

        这是一个可重复使用的火箭飞行器,它可以载重12吨,从常规跑道进入轨道,并且能够从同一个机场返回。它有望在10年内得以实现。(图片提供:布里斯托尔大学)

简单、低成本、可靠的进入太空的方式对于全球空间市场的发展是至关重要的,据估计,其在全球范围内的价值超过1500亿美元。如今,英国航空航天工程专家正在研制一款能够重复使用的航天飞机——Skylon,它可以载重12吨,能够从常规飞机跑道进入轨道,并且可以在同一个跑道返回地面,这一切只需10年就能成为现实。
 
该项目由英国的REL公司领导,它是一个斥资数百万英镑的公共和私有部门联合项目的一部分,并且得到了欧洲空间局(ESA)100万欧元的资金资助。这项由包括布里斯托尔大学航空工程系的学者在内的一组欧洲专家开发的技术,应用佩刀(Sabre)吸气式火箭发动机,将为Skylon航天飞机提供动力。
 
佩刀是一种特殊的混合发动机,当它在大气层中时,它可以吸入空气,像喷气式飞机发动机一样运行;当进入太空时,它会转变为一个火箭发动机。在吸气模式时,空气在被压缩之前,首先会被一个热交换器预冷装置冷却,并和氢燃料一起燃烧,为火箭发动机提供动力。在火箭模式时,氢将和液氧一起燃烧。
 
REL的负责人Alan Bond认为,这一项目的最终目标是“利用一个真正可再利用的、能够在机场起飞并直接进入太空的航天飞机,发射有效负载卫星并安全地自动返回地球”。他补充说:“传统的一次性使用火箭每次发射的费用超过1亿美元,这拖累了空间市场的发展。REL多年来对Skylon工具的规划和研究,以及其独特的佩刀吸气式发动机,意味着我们处在实现这个目标的有利地位。Skylon可以使进入太空的成本减少到原来的1/10。”
 
示范项目将关注发动机的3个关键领域。第一个领域由REL负责,主要关注可以在空气进入发动机时,对其进行冷却的革命性预冷装置。第二个关键领域是燃烧室的冷却。燃烧室是推进剂混合及燃烧并产生大约3000摄氏度水蒸气的所在。佩刀发动机利用空气或液氧作为冷却液,这是一个重要且不寻常的设计特点,因为大多数火箭发动机利用氢燃料进行冷却。第三个领域是探索可以适应周围大气压力的先进排气喷嘴。这个示范项目的目标是消除所有佩刀发动机的明显技术忧虑。这将作为Skylon开发项目的一部分为整个发动机开发项目铺平道路。
 
英国科学与创新大臣Lord Drayson说:“这是一个能够为空间未来发展带来令人兴奋结果,并震撼世界的技术例证。REL公司、布里斯托尔大学和欧洲空间局能够成功达成合作协议是极好的一件事情,我期待项目的推进。”(群芳)
 
《科学时报》 (2009-11-5 A4 国际)
 
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