SABRE - первые испытания его системы предварительного охлаждения воздуха

Цитата: caSmith от 24.10.2019 07:41:52Британцы испытали предохладитель ракетного двигателя на гиперзвуковой скорости
Британская компания Reaction Engines, занимающаяся разработкой относительно компактного гибридного гиперзвукового ракетного двигателя SABRE, провела первые испытания его системы предварительного охлаждения воздуха на гиперзвуковой скорости воздушного потока, который проходил через него. Согласно сообщениюкомпании, состоявшиеся проверки прошли полностью успешно.
Гибридный ракетный двигатель SABRE, разработка которого ведется Reaction Engines с 2016 года, на разных этапах полета будет использовать для сжигания топлива атмосферный кислород, а затем жидкий кислород. Силовая установка получит универсальные камеру сгорания и сопло.
На старте и при разгоне SABRE будет работать как обычный прямоточный реактивный двигатель, используя для сжигания топлива воздух. Этот воздух будет подаваться в газогенератор по обводным воздухозаборникам, идущим вокруг системы подачи топлива и окислителя.

При достижении скорости в 5 чисел Маха силовая установка будет переходить в ракетный режим, в котором воздухозаборники будут перекрыты, а в воздуховоды начнет небольшими порциями подаваться жидкий кислород. В качестве топлива для двигателя планируется использовать жидкий водород.
Для эффективной работы двигателя на скоростях до 5 чисел Маха включительно поступающий в двигатель воздух будет охлаждаться Для этого создается многоступенчатая система охлаждения, которая, согласно проекту, должна будет охлаждать воздух с 1 тысячи градусов Цельсия до −150 градусов.
Многоступенчатая система охлаждения, включающая в себя и предохладитель, аппарат предварительного охлаждения воздуха, представляет собой сеть из 16800 тончайших трубок. В сами трубки под давлением в 200 бар (197 атмосфер) подается жидкий гелий, выполняющий роль теплоносителя.
Во время испытаний предохладителя на скорости 5 чисел Маха разогретый газ подавался от работающего реактивного двигателя. Температура газа составила 1000 градусов Цельсия. Разработчики утверждают, что предохладитель со своей задачей справился, правда, не уточняют, до какой именно температуры аппарату удалось снизить температуру газа.
Ранее сообщалось, что при испытании на скорости потока в 5 чисел Маха температура газа должна будет составить 982 градуса Цельсия, а предохладитель должен будет снизить ее до 93 градусов Цельсия.
Параллельно с испытаниями системы охлаждения Reaction Engines занимается и сборкой первого образца нового гибридного двигателя. Проект SABRE компания защитила в марте текущего года. Испытания полностью собранной силовой установки планируется провести в 2020-2021 году.
Василий Сычёв
Т.е. для использования на начальном этапе разгона атмосферного кислорода  будут заправляться жидким гелием?

Цитата: caSmith от 24.10.2019 07:41:52

 

• +0.01 / 1

Цитата: caSmith от 24.10.2019 07:41:52Британцы испытали предохладитель ракетного двигателя на гиперзвуковой скорости
Британская компания Reaction Engines, занимающаяся разработкой относительно компактного гибридного гиперзвукового ракетного двигателя SABRE, провела первые испытания его системы предварительного охлаждения воздуха на гиперзвуковой скорости воздушного потока, который проходил через него. Согласно сообщениюкомпании, состоявшиеся проверки прошли полностью успешно.
Гибридный ракетный двигатель SABRE, разработка которого ведется Reaction Engines с 2016 года, на разных этапах полета будет использовать для сжигания топлива атмосферный кислород, а затем жидкий кислород. Силовая установка получит универсальные камеру сгорания и сопло.
На старте и при разгоне SABRE будет работать как обычный прямоточный реактивный двигатель, используя для сжигания топлива воздух. Этот воздух будет подаваться в газогенератор по обводным воздухозаборникам, идущим вокруг системы подачи топлива и окислителя.

При достижении скорости в 5 чисел Маха силовая установка будет переходить в ракетный режим, в котором воздухозаборники будут перекрыты, а в воздуховоды начнет небольшими порциями подаваться жидкий кислород. В качестве топлива для двигателя планируется использовать жидкий водород.
Для эффективной работы двигателя на скоростях до 5 чисел Маха включительно поступающий в двигатель воздух будет охлаждаться Для этого создается многоступенчатая система охлаждения, которая, согласно проекту, должна будет охлаждать воздух с 1 тысячи градусов Цельсия до −150 градусов.
Многоступенчатая система охлаждения, включающая в себя и предохладитель, аппарат предварительного охлаждения воздуха, представляет собой сеть из 16800 тончайших трубок. В сами трубки под давлением в 200 бар (197 атмосфер) подается жидкий гелий, выполняющий роль теплоносителя.
Во время испытаний предохладителя на скорости 5 чисел Маха разогретый газ подавался от работающего реактивного двигателя. Температура газа составила 1000 градусов Цельсия. Разработчики утверждают, что предохладитель со своей задачей справился, правда, не уточняют, до какой именно температуры аппарату удалось снизить температуру газа.
Ранее сообщалось, что при испытании на скорости потока в 5 чисел Маха температура газа должна будет составить 982 градуса Цельсия, а предохладитель должен будет снизить ее до 93 градусов Цельсия.
Параллельно с испытаниями системы охлаждения Reaction Engines занимается и сборкой первого образца нового гибридного двигателя. Проект SABRE компания защитила в марте текущего года. Испытания полностью собранной силовой установки планируется провести в 2020-2021 году.
Василий Сычёв
Т.е. для использования на начальном этапе разгона атмосферного кислорода  будут заправляться жидким гелием?

Цитата: caSmith от 24.10.2019 07:41:52

 

• +0.19 / 9

Цитата: Фёдор144 от 24.10.2019 20:51:08изначально проект космолета skylon предполагал брать с собой с земли только один топливный компонент - водород, а кислород сжижать из забортного воздуха ...
 
для этого и нужен теплообменник ... ну и жидкий гелий в качестве охладителя ...
 
т.е. в одном контуре теплообменника жидкий гелий, а в другой поступает забортный воздух ... и за доли секунды кислород сжижается и подается в баки ...

Цитата: Фёдор144 от 24.10.2019 20:51:08

 

• +0.00 / 0

Цитата: caSmith от 24.10.2019 22:44:14своего рода замена жидкого гелия жидком кислородом (из атмосферы) прямо в полете? Но ведь гелий легче кислорода...

Цитата: caSmith от 24.10.2019 22:44:14

 

• +0.03 / 1

Цитата: caSmith от 24.10.2019 22:44:14своего рода замена жидкого гелия жидком кислородом (из атмосферы) прямо в полете? Но ведь гелий легче кислорода...

Цитата: caSmith от 24.10.2019 22:44:14

 

• -0.03 / 1

Цитата: Luddit от 25.10.2019 08:05:16Логика подсказывает, что жидкий гелий всегда будет кардинально дороже жидкого кислорода - и сам элемент более редкий, и охлаждать до сжижения намного труднее. Сдается мне, что британские ученые с инженерами полезли в эту ветвь только потому, что более никто такой фигнёй не занимается и можно избежать прямого сравнения с конкурирующими программами и неудобных вопросов на этот счёт.

Цитата: Luddit от 25.10.2019 08:05:16

 

• +0.00 / 3

Цитата: Вадим Р. от 25.10.2019 09:15:14Лично мне представляется огромной проблема обеспечения такого стремительного теплообмена, чтобы сжижать кислород на лету. Да и теплоёмкость жидкого гелия обеспечит ли отбор такого количества тепла? Жидкий гелий в девять раз легче жидкого кислорода, а теплоёмкость прямо пропорциональна массе вещества, насколько я помню.

Цитата: Вадим Р. от 25.10.2019 09:15:14

 

• +0.08 / 6

Цитата: adolfus от 26.10.2019 08:55:15Дело не в теплоемкости, а в теплоте испарения. В том смысле, что гелий испаряясь, отнимает тепло у кислорода, чтобы тот не испарялся. тут надо принимать во внимание, что у гелия она на грамм раза в три ниже, чем у кислорода, если я правильно помню. Т.е., чтобы не испарился грамм кислорода, нужно испарить три грамма гелия.

Цитата: adolfus от 26.10.2019 08:55:15

 

• +0.05 / 2

Цитата: mse от 26.10.2019 11:53:01Не... У гелия есть какая-то особая точка, где его теплоёмкость аномально велика. Но тут дело даже не в теплоёмкости(хотя и в ней, тоже), а в объёме потребного для добычи воздуха.

Цитата: mse от 26.10.2019 11:53:01

 

• +0.02 / 5

Цитата: adolfus от 26.10.2019 23:45:54Такая точка есть у всех веществ из периодической таблицы. У некоторых даже две – температура плавления и температура парообразования. В этих точках теплоемкость C = dQ/dT  стремится к бесконечности – вы греете, греете, а температура стоит колом.

Цитата: adolfus от 26.10.2019 23:45:54

 

• +0.11 / 7

Цитата: НАлЕ от 27.10.2019 08:27:13А что это такое - "периодическая таблица" для веществ?

Цитата: НАлЕ от 27.10.2019 08:27:13

 

• -0.07 / 5

Цитата: adolfus от 27.10.2019 12:07:38Без погятия, что такое "периодическая таблица для веществ". Знаю только про вещества из периодической таблицы – H_2, He, Li, ... N_2, O_2, ...

Цитата: adolfus от 27.10.2019 12:07:38

 

• +0.13 / 8

Цитата: adolfus от 26.10.2019 08:55:15Дело не в теплоемкости, а в теплоте испарения. В том смысле, что гелий испаряясь, отнимает тепло у кислорода, чтобы тот не испарялся. тут надо принимать во внимание, что у гелия она на грамм раза в три ниже, чем у кислорода, если я правильно помню. Т.е., чтобы не испарился грамм кислорода, нужно испарить три грамма гелия.

Цитата: adolfus от 26.10.2019 08:55:15

 

• +0.09 / 5

Цитата: Luddit от 25.10.2019 08:05:16Логика подсказывает, что жидкий гелий всегда будет кардинально дороже жидкого кислорода - и сам элемент более редкий, и охлаждать до сжижения намного труднее. Сдается мне, что британские ученые с инженерами полезли в эту ветвь только потому, что более никто такой фигнёй не занимается и можно избежать прямого сравнения с конкурирующими программами и неудобных вопросов на этот счёт.

Цитата: Luddit от 25.10.2019 08:05:16

 

• +0.05 / 3

Цитата: Фёдор144 от 24.10.2019 20:51:08для этого и нужен теплообменник ... ну и жидкий гелий в качестве охладителя ...
 
т.е. в одном контуре теплообменника жидкий гелий, а в другой поступает забортный воздух ... и за доли секунды кислород сжижается и подается в баки ... а поскольку азот сжижается при более низкой температуре ... таким образом он сепарируется ...

Цитата: Фёдор144 от 24.10.2019 20:51:08

 

• +0.05 / 3

Цитата: mse от 25.10.2019 13:47:07А в чом цымес? Чтобы, условно, получить куб жыженого кислорота, нужно поиметь, условно, 600800кубов газообразного. А с учотом содержания 20% в атмосфере, это ваще, какие-то мрачные объёмы выходят. Хуже того, "сепарированный" азот, сука, тоже забирает теплохолод. А ещо хуже, что влагу воздуха заипаться "сепарировать".
А что такое куб жыдкого кислорота? Да хорошая рокето его за половину-четверть секунды, в расход...
%ня какойты...
Ёпть... А если скорость выше около звука, так там и нагрев в полный рост...

Цитата: mse от 25.10.2019 13:47:07

 

• +0.05 / 3

Цитата: Фёдор144 от 25.10.2019 15:52:38лично не проверял, но явных фонарей не увидел ...

Цитата: Фёдор144 от 25.10.2019 15:52:38

 

• +0.04 / 2