吸氣式火箭引擎「軍刀」 進入試驗階段

波音、勞斯萊斯、歐洲航太局、英國BAE共同研發,用於超高速飛機的「軍刀」發動機(SABRE)離完成又邁向一步,團隊的發動機核心設計通過功能審核,將在未來18個月進入試驗階段。

新阿特拉斯(New Atlas)報導,軍刀發動機的全稱是協同進氣式火箭發動機(Synergetic Air-Breathing Rocket Engine),是一種介於飛機進氣引擎與太空火箭引擎的混合體,在地面上時,它可以吸入的空氣,像傳統噴射式飛機一樣,可以一路加速到5馬赫(5,961公里/小時),此時已達到極高空,然後轉換模式,切換成燃燒氫氣和液氧的火箭發動機,此時速度可高達25馬赫(29,808公里/小時)。要是這樣的發動機完成,飛機就能夠直接飛入太空。

其實軍刀發動機這樣的構想,從上世紀1980年代就已經開始研發,然而一直受限於材料強度不足,因為當飛機達到高超音速時(3~5馬赫)時,進入發動機的氣流速度極快,空氣摩擦的溫度會上探1千度,將會熔化發動機的任何材料。為了防止這種情況發生,軍刀引擎設計一套前置預冷器,它借用於液態氫(火箭模式的燃料)當循環系冷卻劑,將進入引擎氣流的溫度,從1000度冷卻到-150度,這樣引擎就不會被氣流給燒壞。

預冷器從2012年打造成原型,並且在歐洲航太總署進行測試,確定這套概念可以運作。現在預冷氣將要與燃燒室機核加以結合,將「軍刀」做成一具完整的發動機,因此被稱為重要的一步,因為它終於從多個關鍵部件,結合成一具發動機了。

歐洲航太總署表示,「軍刀」概念的一大優勢在於它從設計到操作,都是完全的模組化,因此,可以對發動機的每個關鍵部件進行嚴格的地面測試,模擬發動機從地面到在25公里的高空,面臨5馬赫飛行環境時,所遇到的情況。

測試將在位於白金漢郡威斯科特的地面測試中心進行,目前正在建設測試所需的新設備。

中時電子報 江飛宇

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