佩刀吸氣式火箭發動機

簡介

佩刀吸氣式火箭發動機，英文名稱為“Sabre”，是協同吸氣式火箭發動機的英文首字母縮寫，也有“佩刀”之意，由英國反應發動機公司研製，能夠讓現有飛機的速度達到5馬赫，這種發動機還將套用於時速可達到3500英里（約合每小時5600公里）的“雲霄塔”空天飛機。如果以這種速度飛行，“雲霄塔”空天飛機理論上能夠在不到5小時內從美國飛往澳大利亞。

結構原理

佩刀發動機在設計上採用一個管道系統，內裝氦，用於去除在管道中穿過的空氣的熱量。一旦進入太空，發動機便切換到火箭模式。採用“佩刀”發動機的“雲霄塔”可以在軌道飛行大約36個小時，可用於發射衛星。

由於無法產生氧，傳統航空發動機如想達到超過1900英里的時速（約合每小時3000公里）不得不攜帶液態氧燃料箱。氧幫助發動機燃燒燃料，產生所需的推動力。

在設計上，火箭的重量是一個不得不考慮的問題。由於這個重量的存在，即使發射尺寸很小的衛星也要付出很大的成本。此外，在發動機高速吸入空氣時，空氣的熱量會立即達到1000攝氏度，這種高溫難以控制。科學家面臨的挑戰是如何在百分之一秒時間內將溫度降至140攝氏度。這個時間正是空氣穿過發動機所需的時間。

套用前景

這種發動機允許人們以更低廉的成本發射衛星，建造空間站和在軌太陽能陣列，用於將能量傳回地球。甚至能夠研製用於探索其他行星的飛船。

截至2013年7月，佩刀”發動機已經成功進行了100測試，它的設計最近獲得歐洲航天局的正式批准。這種發動機能夠讓太空發射的成本降低95%。

2013年7月，英國政府宣布投入6000萬英鎊（約合9000萬美元），幫助研製這種發動機。英國政府選在“佩刀”研製工作進入至關重要的階段提供資金支持，目的是幫助反應發動機公司研製出全尺寸原型。