Amerikansk ‘go’ til nyt raketmotor-princip
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Teknologiens Mediehus kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Amerikansk ‘go’ til nyt raketmotor-princip

I 2012 fik et nyt raketmotorprincip fra britiske Reaction Engines et godkendt-stempel af den europæiske rumfartsorganisation, ESA, og nu har amerikanerne sagt god for principperne i teknologien, der udvikles under ledelse af den britiske rumfartsingeniør Alan Bond.

Den nye motor bygger på en traditionel raketmotor, som er modificeret, så den kan bruge komprimeret atmosfærisk luft til at reagere med brint, når den befinder sig i atmosfæren. Når raketten bevæger sig ud i rummet, lukkes for indsugningen, og raketmotoren bruger i stedet medbragt flydende ilt til forbrændingen af brint.

Dermed slipper raketten for at medbringe flydende ilt til turen i atmosfæren, hvilket sparer vægt.

Det virker måske ligetil, men ved hastigheder på omkring Mach 5 er indsugningsluftens temperatur omkring 1.000 grader celsius, og efter en tur gennem en kompressor vil den smelte alt metal i nærheden.

Centralt i motorprincippet ligger derfor en ekstrem varmeveksler, som er i stand til at nedkøle luften fra de 1.000 grader celsius til -150 grader på bare 0,01 sekund. Den kolde luft gør, at der i både kompressor og raketmotor kan benyttes letvægtslegeringer. Ifølge Reaction Engines kan vægten af hele varmeveksleren holdes nede på 1,5 ton.

Udnytter kulde fra fordampning

Den hurtige nedkøling af luften klares ved, at helium i et lukket kredsløb køler luften ved hjælp af den kulde, der opstår når den medbragte brint fordamper i en såkaldt pre-burner.

Reaction Engines har løbende testet princippet, som har fået navnet SABRE (Synergistic Air-Breathing Rocket Engine), og nu har det amerikanske Air Force Research Laboratory (AFRL) grundigt gennemgået resultaterne og kan konkludere, at deres analyser har ‘bekræftet gennemførligheden og potentialet for SABRE-motorcyklus’. AFRL anerkender dermed, at SABRE er en meget innovativ tilgang.

Der er dog også et men, for både overgangen fra at benytte atmosfærisk luft til forbrænding til i stedet at bruge flydende ilt samt varmeveksleren har brug for yderlige udvikling, slår AFRL fast i sin vurdering.

Men hvis teknikken kommer på plads, så skal et fly med SABRE kunne starte fra en almindelig startbane og i atmosfæren opnå en hastighed på lidt over Mach 5 i 28 kilometers højde. Herefter vil indsugningen lukke og motoren gå over i ‘normal’ raket-tilstand. I lav bane vil flyet kunne levere 15 ton satellitter eller andet udstyr, hvorefter det returnerer til Jorden og lander som et fly. Det vurderes, at motorerne vil kunne holde til 200 opsendelser.

Hvis flyet bliver brugt til transport af mennesker i atmosfæren, vil det kunne flyve fra London til Sydney på fire timer.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

I den tid bevæger indsugningsluften sig sku da flere meter ved mach 3. Hvordan opstår det tal?

  • 0
  • 4

Tegningen med denne svage krumning af motoren gør mig noget mistænksom.
Minder lidt for meget om futuristiske tegneserier.
Vi får vel se hvad det bliver til. Det er i hvert fald interessant at erstatte noget af kompressionen med afkøling i stedet.

  • 0
  • 1

Når motoren flyver i lavere luftlag, skal indtaget bruges, og skal derfor pege lige frem. Når flyet flyver i højere luftlag, kan vingerne ikke lave opdrift og indtaget bruges ikke, og derfor skal motoren give opdriften.

Istedet for at lave thrust vectoring, er motorudstødningen vinklet 7 grader. Thrust skal ske præcist gennem flyets massecenter.

  • 11
  • 0

Hvordan sikrer de sig mod isdannelser inde i motoren, når luften køles til -150°C ?

Fra tidligere omtale af denne motor husker jeg at dette var det allerstørste problem. For at få køleflade nok skal finnerne i køleelementet sidde med under 1 mm afstand, og så lukkede den til med is i løbet af et par sekunder.

De har fundet en løsning i form af en overfladebehandling som isen ikke kan binde til. En vaskeægte "magig bullet".

Kunne godt bruge det trick til vores industrifrysere. Der sidder finnerne med mindst 12 mm afstand, og det tager en masse værdifuld plads. Men RE vil ikke fortælle opskriften :)

  • 0
  • 0

...som er i stand til at nedkøle luften fra de 1.000 grader celsius til -150 grader på bare 0,01 sekund.

Jeg må indrømme, at jeg slet ikke forstår hvordan man kan køle luft over 1.100 grader ned på den korte tid.
Selv om kølefinnerne sidder så tæt at varmetransporten gennem luften kan lade sig gøre, vil brinten jo blive varmet op på rekordtid! Det må jo nærmest stødkoge! Og så ville jeg jo mene, at der skulle bruges kolossale mængder af brint til dét.

Men selvfølgelig, fordi jeg ikke kan forstå det, betyder jo ikke at det ikke kan lade sig gøre.
Det er lidt ligesom med ink-jet printeren: Jeg forstår godt princippet i dens virkemåde, jeg er bare ude af stand til at fatte at den kan gøre det med den fart!

  • 0
  • 0

Fra tidligere omtale af denne motor husker jeg at dette var det allerstørste problem. For at få køleflade nok skal finnerne i køleelementet sidde med under 1 mm afstand, og så lukkede den til med is i løbet af et par sekunder.

Mon ikke man afpasser nedkølingen, så man ikke når kondensation/sublimationspunktet - i de givne omstændigheder - fx relativ luftfugtighed?

Om man køler fra 1000°C til fx +10°C i stedet for -150°C, betyder vel ikke det store?

  • 0
  • 0

Det lyder til at være en genoptagelse, af et tidligere projekt, "HOTOL"§, som jeg vist læste om i Ill.Vid. for ca. 30-35 år siden!?

§ HOrizontal Take-Off and Landing

  • 1
  • 0

HOTOL var udviklet af samme mand, Alan Bond. Han patenterede princippet, men projektet blev lukket ned i slut-80'erne og Rolls Royce købte og satte sig på patentet.

Bond udviklede så Sabre motoren, men måtte omgå patentet, for at gøre det, og valgte her i stedet at holde opfindelsen hemmelig.

  • 1
  • 0