波音和罗罗2650万英镑投资SABRE超音速发动机为哪般?3D打印发挥关键作用

英国Reaction Engines公司成立于1989年,旨在设计和开发新一代创新超音速推进系统所需的技术,即SABRE。这款吸气式火箭发动机可以使航天器达到五倍的声速,并容易让它们无需脱离火箭即可突破轨道。金属3D打印技术在Reaction Engines公司的火箭研发工作中起到了关键作用。

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波音和劳斯莱斯已投资2650万英镑(约合3760万美元)于英国Reaction Engines公司,致力于3D打印SABRE发动机和开发未来超音速旅行发动机方案。

SABER是一种混合动力发动机,能够在低空和高空飞行,使用氢/氧混合(低海拔)或储存液态氧(LOX),SABER的多功能性意味着由引擎供电的飞机可以在四个半小时的时间内从伦敦飞往澳大利亚(大约15,160公里),也可以集成到可重复使用的航天飞机中。

这种混合动力发动机的发展的一个重大突破是Reaction Engines专有的换热器技术,它是“世界上冷却空气最强有力的手段”。该技术可以从空气中去除400 MW的热量“相当于一个小型发电厂。”

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在此热交换过程中防止结冰的推进剂注射器系统使用3D打印增材制造技术制造。

SABRE发动机使得军事反应或长途飞行变得轻而易举。SABRE发动机是Reaction Engines公司同时在开发的“单级入轨云霄塔(Skylon)航天飞机的核心零部件。云霄塔航天飞机将可以从传统的机场跑道自行发射进入太空。SABRE发动机通过从大气中吸入氧气将飞机的速度推升至5.4马赫(超过6000公里/小时)甚至是25马赫的速度,然后切换至氢燃料并使用内置的液氧。为了使发动机能够在极端的大气条件下工作,它需要能够在不到百分之一秒的时间里将吸入发动机的空气流从超过1000℃降低到零下150℃。如今它做到了这一点,而且发动机因此而增加的重量微乎其微。

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根据波音投资分支机构HorizonX副总裁Steve Nordlund,波音将继续推动全球各地的制造能力与SABRE发动机引擎投资相结合。随着英国Reaction Engines公司开启先进的推进技术,这可能改变航空和太空旅行的未来,波音期望利用他们的革命性技术来支持波音公司对超音速飞行的追求。

此前,英国政府以及英国航天局和欧洲航天局/欧空局)资助了6000万英镑(约合8510万美元)给SABRE发动机项目。该公司此前还从全球第二大防务公司和英国企业BAE系统获得了2060万英镑(约合2920万美元)。

利用波音和劳斯莱斯的最新基金,Reaction Engines在过去三年里筹集了超过1亿英镑(1.42亿美元)的资金。

而波音还在与美国国防部高级研究计划局(DARPA)和加利福尼亚火箭开发商Aerojet Rocketdyne签署合同,进行超音速飞行开发。

根据DARPA的报告,超声速飞机将在其生产中融合“众多先进技术”。而波音和Aerojet在增材制造方面的领先优势将在此开发过程中发挥重要作用。此外,波音公司最近与瑞士上市技术集团欧瑞康签署增材制造合作协议

而Aerojey Rocketdyne的3D打印部件AR1发动机将于2019年获得认证。

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