云霄塔

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雲霄塔 Skylon
Skylon colour.svg
雲霄塔概念圖
类型 可重複使用太空船
原产国  英國
设计方 Reaction Engines Limited
状态 研發中
计划成本 Projected to be £7.1 billion[1] (~$12 billion est. 2004)[2]
单位成本 £2億英鎊 (預計)[1]
前身 HOTOL (Horizontal Take-Off and Landing) project

Avro 730[來源請求]

云霄塔英语:Skylon)是一种研发中的无人驾驶的太空飞机,由英国公司Reaction Engines Limited设计。云霄塔可以可在地面以上29公里飞行,凭借其5马赫的速度,可以在4小时内将旅客送至世界各地[3]。这种飞机使用火箭引擎,以氢气为燃料,其引擎已经于2012年4月初步地面测试。云霄塔的起飞方式和普通喷气式飞机相同,其主要用途是发射卫星,不过也可搭载乘客,每次能送30到40名人进行太空旅行。

雙模式引擎[编辑]

SABRE引擎
機身多數空間是紅色的燃料槽

云霄塔計劃的重點是在其SABRE吸氣式雙模式引擎,當它位於大氣層內,它能夠吸入空氣如同一具噴射機引擎,不過進入太空後就變成火箭引擎。在吸氣模式下,空氣被壓縮之前,會先透過一種革命性的熱交換預冷氣進行冷卻,然後較冷的空氣注入火箭引擎以便連同氫燃料一起燃燒。而在火箭模式下,與液態一同燃燒。該發動機的技術難題2014年後進入實作解決階段

  • 第一難題是涉及這種革命性的熱交換預冷器,在這個計畫期間,REL公司一具試驗性預冷器將使用真實模組來建造,在英格蘭東南方Oxfordshire,Culham 的 B9 噴射引擎動力實驗場受測。
  • 第二難題是燃燒室的冷卻,在此推進劑混合與燃燒產生約攝氏3000度的氣體會燒毀精密複雜的SABRE機件,德國的EADS Astrium 與 DLR 將進行這部分研發。
  • 第三難題先進排氣噴嘴,該噴嘴必須適應從地面到太空所有大氣壓力環境,不能有過度熱脹冷縮現象影響性能,Bristol大學負責此問題解決。[4]

由此可知云霄塔飛向太空的路途中還有眾多技術難題要克服,尤其是作為全機重複使用的目標來打造,表示全部的機件不只要成功飛上太空一次不能有任何故障,而且要能反覆使用許多次都不必更換昂貴零件,才有成本上打敗傳統火箭的意義。

技術規格[编辑]

资料来源:the Skylon User Manual[5]

基本信息

  • 飛行員:無駕駛遠端地面控制
    • SPLM(Skylon Personnel/Logistics Module)模組時可容許人員駕駛.[5]:43
  • 載客量:無內建客艙,依靠模組加載
    • 24人於SPLM模組[5]:45
    • 30人於高運載模組
  • 掛載重量:設計值15,000 kg(33,000英磅)
    • 17,000公斤(37,000磅) 可抵達 160 km(99 mi) 軌道[5]:9
    • 2,800公斤(6,200磅) 可抵達 98° (sun-synchronous) 600 km(373 mi) 軌道[5]:9
  • 長度:83.133 m[5]:4(272.75英尺)
  • 翼展:26.818 m [5]:4(87.99英尺)
  • 高度:approx 13.5 m [5]:4(44英尺)
  • 翼面積:
  • 空重:53,400 kg[5]:6(117,000英磅)
  • 載重:325,000 kg[5]:6(717,000英磅)
  • 發動機:2×SABRE 4 雙模式引擎,2,000 kN[5]:6(450,000英磅力)
  • Fuselage diameter: 6.3米(20.67英尺)

    性能

  • 最高速度:軌道速度 (大氣速度5.14馬赫, 火箭模式 27.8馬赫)[5]:6
  • 實用升限:28,500 m於大氣飛行,90 km於SABRE火箭模式,600 km於太空入軌(93,500英尺於大氣飛行, 56英里於火箭模式, 373英里於太空入軌)

参见[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 Bond, Alan. Travelling at the edge of space: Reaction Engines and Skylon in the next 20 years (video) (lecture). Reaction Engines. 2010 [9 March 2011].  Skip 6 minute irrelevant intro.
  2. ^ Skylon FAQ. Frequently Asked Questions. Reaction Engines. 2010 [2011-01-25]. 
  3. ^ 英国公司成功对“云霄塔”飞行器引擎测试. 金羊网-新快报. 2012-04-30 [2012-05-05]. 
  4. ^ Skylon-Current Projects. Reaction Engines Limited. 2010. Retrieved 2011-01-25.
  5. ^ 5.00 5.01 5.02 5.03 5.04 5.05 5.06 5.07 5.08 5.09 5.10 5.11 Hempsell & Longstaff. Skylon User Manual (PDF). Reaction Engines Limited. 2014 [2015-06-20]. 

連結[编辑]