26. maj. 2011.

skylon

„Projekat HOTOL je postavio svoje temelje 1982. godine, kada je jedan iskusni engleski rakerni inženjer po imenu Alan Bond (1944) počeo da istražuje novu vrstu (air–breathing[1]) raketnog motora. Patentiran 1983. godine, Bondov koncept motora trebalo je da premosti poslednju prepreku koja je stajala pred realizacijom SSTO letilica. Konstrukciju takve letilice uvek je opterećivala potreba da sa sobom nosi i gorivo i oksidant, što bi zahtevalo vrlo veliku i tešku letilicu. Kao rezultat, većina konstruktora se opredeljivala za višestepene rakete, koje bi deo svoje težine postepeno odbacivale pre nego što bi stigle u orbitu.

Bondova ideja je bila da smanji težinu letilice tako što će tokom najvećeg dela leta potpuno eliminisati potrebu za nošenjem bilo kakvog oksidatora. Zapravo, planirao je da njegov motor koristi kiseonik iz okolne atmosfere, pomeša ga sa tečnim vodonikom koji se već nalazi u rezervoarima u letilici, i sagorevajući mešavinu, stvori snažan potisak na isti način kao što to rade i konvencionalni mlazni motori. Bondov motor bi na takav način radio sve dok ne dosegne brzinu od 5,5 Macha (1.700 m/s). Za to vreme bi stigao na takvu visinu gde u vazduhu ima premalo kiseonika koji bi mogao da hrani njegov motor. Zato bi se ostatak leta odvijao korišćenjem mešavine tečnog vodonika, i ovog puta, tečnog kiseonika koji bi bio smešten u letilici, te bi se motori ponašali kao konvencionalne rakete.“

Ovako sam 2007. započeo svoj tekst Britanski šatl: HOTOL i ’Skylon’ daj link o jednom fenomenalnom konceptu britanske bespilotne svemirske letilice, za koju, nažalost, niko u Evropi tada nije imao razumevanja. Međutim, stvari možda mogu da se promene, jer izgleda da se za projekat nedavno zainteresovala Evropska svemirska agencija ESA. A ako usledi financijska inekcija – „Skylon“[2] je privatni financijski poduhvat – onda bi već ovog leta mogli da započnu radovi na umanjenom modelu specijalnog raketnog motora koji bi uskoro zaista mogao da odnese letilicu u nebo.

Predloženi „Skylon“ bi trebalo da kao i spejs šatlovi bude višekratna letilica ali bez masivnih i skupih raketa, koja bi uzletanja i sletanja obavljala sa klasičnih aerodsomskih pisti. Konstrukcija njegovog neobičnog motora omoćućiće da na manjim visinama letilica operiše kao običan mlazni avion, koji uzima kiseonik iz atmosfere a ne iz spoljnjih rezervoara. To će drastično da smanji težinu goriva prilikom uzletanja.

Na velikim visinama gde je atmosfera razređenija, „SkylonoviSABRE motori će se prebaciti u raketni režim rada i povući kao klasična raketa – budući da će se do tada već kretati velikom brzinom, i da je vazduh oko njih već dovoljno razređen, neće imati potrebe za prevelikom količinom goriva. Pošto neće posedovati spoljnje rezervoare za gorivo koji treba odbaciti, dobićemo tip letilica koju inženjeri nazivaju „single-stage-to-orbit“ (SSTO[3]). Na taj način, višekratna bespilotna letilica „Skylon“ dužine 83,5 metara moćiće da u orbitu odnese više od 15 tona tereta, sa daleko boljim odnosom cene po kilogramu od bilo koje današnje konvencionalne rakete.

Ali hibridni vazdušno/raketni motor predstavlja izazov sam za sebe, što je i bio glavni razlod vezivanja „Skaylona“ za tlo svih ovih godina. Motor mora da se izbori sa ulaznim gasovima velike brzine i temperature od preko 1000 stepeni, zatim da ih ohladi pre sabijanja, a onda da ih sagori zajedno sa vodonikom. Ovaj problem je doveo do konstruisanja inovativnog izmenjivača toplote koji može da prispele gasove rashladi do –130° C za samo 1/100 deo sekunde – što nije mali podvig. Inženjeri su potom morali da smisle i jedinstveno rešenje protiv zamrzavanja, koje omogućavati izmenjivaču da neprestano radi a da se nikada ne zaledi.

 skylon2

Motor SABRE RB545 buduće bespilotne letilici „Skylon“ predstavlja njen ključni deo. Projektovan je tako da do visine od 28 km i brzine oko 5,5 Mahova radi kao običan mlazni motor, a nakon toga bi se poklopci zatvorili a motor bi postao klasičan raketni.

Prema Esinim tvrdnjama, inženjeri koji rade na „Skylonu“ i motoru SABRE rešili su sve probleme. Esino tehničko osoblje videlo je u laboratoriji kako motor radi i dalo zeleno svetlo za zemaljske testove. Šta će da se dogodi u junu, ostaje da se vidi, kada bude isprobana verzija sa rashladnom tehnologijom normalne veličine. Kompanija za razvoj dobila je od Ese $350 miliona za dalji rad.

Biće to veliki pomak. Ako „Skylon“ – ili bilo šta drugo poput njega – ikada poleti, inženjeri tvrde da će cenu lansiranje satelita na orbitu sa današnjih £15.000 po kilogramu smanjiti na ispod £650.

Ipak, treba da podsetim čitaoce da razvoj čitavog projekta treba da pojede oko 12 milijardi dolara, te da je po mom mišljenju projekat kompanije „SpaceX“, „Falcon“, o kome sam u poslednjih par navrata detaljnije posao, mnogo bliži komercijalnom putu u orbitu. Pogotovu što svi kažu da će za prvi pravi let „Skylonu“ trebati 7-10 godina, a „Falcon 9“ je pre mesec dana već leteo u orbitu zajedno sa kapsulom „Dragon“.

skylon-c2 

„Skylon C2“. Raspon krila – 25,4 m; dužina – 83,5 m; prečnik trupa – 6,75 m; težina praznog – 53 t; težina punog – 345 t; putnika – do 40; pogon – 2 х SABRE motor; potisak – 2.700 kN; potisak u forsažu – 3.600 kN. Visina leta – oko 200 km;

skylon3 

Prilikom povratka u atmosferu, zbog malog balističkog koeficijenta, „Skylon“ će usporiti na većoj visini, ali površinska temperatura će biti samo oko 1000 K, za razliku od šatlova, koji dostižu 2000 K, te neće morati da budu oblagani zaštitnim keramičkim pločicama.



[1] To znači da takvi motori koriste atmosferski vazduh kao oksidant za svoje gorivo, a ne kao što to rade klasični raketmi motori, koji moraju da nose oksidator sa sobom. Takve motore koriste, recimo, krstareće rakete tipa "Tomahawk". Teoretski, trebalo bi da imaju veći specifični impuls od raketnih motora.

[2]Skylon“ je program iste letilice, koji su nedugo nakon otkaza projekta HOTOL, nastavili neki inženjeri iz „Rolls-Royseovog“ tima za konstrukciju motora. Tako je sa A. Bondom osnovana nova kompanija „Reaction Engines Limited“ (REL), koja je napravila i novu verziju motora, RB545, pod imenom SABRE (Synergic Air Breathing Engine).

[3] To su letilice koje stižu u orbitu bez delova koji se usput odbacuju. Do sada nije lansirana nijedna takva raketa sa Zemlje.

Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Dodaj komentar


Sigurnosni kod
Osveži