Space Plane Tech kunde driva Hypersonic Aircraft för amerikanska militären

Motorteknik som utvecklas för ett brittiskt rymdplan kan också hitta sin väg till hypersoniska flygplan som byggts av amerikanska militären.

US Air Force Research Laboratory studerar hypersoniska fordon som skulle använda den synergistiska luft-andningsraketmotorn (SABER), som det engelska företaget Reaction Engines Ltd. arbetar med för att driva Skylon rymdplan, sade AFRL-tjänstemän.

"AFRL utformar planer för att titta på avancerade fordonskoncept baserat på Reaction Engines värmeväxlare-teknik och SABER-motorkoncept," tjänstemän med AFRL, som är baserade i Ohio, berättade för ProfoundSpace.org via e-post förra månaden. [Skylons rymdplan (bilder)]

Ett djärvt brittiskt rymdplankoncept

SABER och Skylon uppfanns av Alan Bond och hans team av ingenjörer på Abingdon, England-baserade reaktionsmotorer.

SABER bränner väte och syre. Det fungerar som en jetmotor i jordens tjocka lägre atmosfär och tar in syre för att förbränna med flytande vätska ombord. När SABER når en höjd av 16 miles (26 kilometer) och fem gånger ljudets hastighet (Mach 5) växlar den över till Skylons inbyggda flytande syrgasbehållare för att nå omloppsbana. (Hypersonisk flygning definieras i allmänhet som allt som når åtminstone Mach 5.)

Två saber kommer att driva Skylons rymdplan - en privatfinansierad, enstegs-till-orbit-konceptbil t-hatt är 276 fot (84 meter) lång. Vid start kommer planet att väga ca 303 ton (275 000 kg).

SABER-värmeväxlaren är också känd som en förkylare. Det kommer att kyla luften in i Skylons motorer från mer än 1.832 grader Fahrenheit (1000 grader Celsius) ner till minus 238 grader Fahrenheit (minus 150 grader C) på en hundraedel av en sekund. Syre i kyld luft kommer att bli flytande under processen. [Skylons många möjliga uppdrag (Video)]

"Förkylarens prestanda har alltid varit ganska mycket vad vi förutspådde", förklarade Bond i en intervju med ProfoundSpace.org vid Farnborough International Airshow i England den 16 juli. "Vi har nu gjort över 700 verkliga tester. nu gjort så mycket service som en förkylare skulle i en riktig motor. "

Bonds lag har också framgångsrikt testat förkylaren för ett problem att flygmotorer måste hantera: främmande föremål sugs in.

"Vi vet att det [förkylaren] kan ta skräp, insekter, löv", sa Bond.

Arbetar med amerikanska militären

Bond uppskattar att förkylaren nu är vid en teknologisk beredskapsnivå (TRL) på ca 5. NASA och AFRL använder en TRL-skala på 9 till 9 för att beskriva en teknikens utvecklingsstadium. Enligt NASAs TRL-beskrivningar representerar 5 "grundlig testning" av en prototyp i en "representativ miljö".

AFRL-arbetet utförs enligt ett samarbetsavtal för forskning och utveckling (CRADA) med reaktionsmotorer som meddelades i januari. AFRL-tjänstemän berättade för ProfoundSpace.org att de använder datorer för att modellera SABER.

"Luftvapensforskningslaboratorierna i staterna har utfört vissa modeller för att verifiera att SABER faktiskt fungerar, att det är en riktig motor, och jag hoppas att de kommer att bekräfta det så snart," sa Bond.

"Det här öppnar uppenbarligen dörrar i USA, och jag kan inte säga mycket om det, men vi har en mycket god dialog över Atlanten," tillade han. "Under de närmaste åren kommer det att bli ganska spännande."

Bond nekade för att bekräfta rykten om organiserat stöd inom USA: s rymdsamhälls community som involverar tidigare ledande programansvariga för amerikanska militärens mest högprofilerade försvarsprojekt.

Bond ser Skylon som ett internationellt projekt som skulle inkludera USA och Europa.

"Vi är i dialog med människor över hela Europa när det gäller att leverera [raketmotorkomponenter]. Vi vill inte återuppfinna hjulet, vi vill vara motorintegratören och sätta den på våra testanläggningar och köra den, " han förklarade.

Milstolpar närmar sig

Två SABER-motorer förväntas testas 2019. "Förhoppningsvis, den tidigare delen av 2019", sade Bond. "Jag skulle vilja känna att vi kan testa dem på Westcott. Det var där raketpropulsinstitutet brukade vara." (På 1950- och 1960-talet hade Storbritannien ett eget rymdprogram, landet lanserade en satellit som heter Prospero med sin sista raket Black Arrow, 1971. Westcott ligger ungefär en timmes bilresa från Reaction Engines huvudkontor).

SABER-utvecklingsprogrammet förväntas kosta 360 miljoner brittiska pund (600 miljoner dollar vid nuvarande växelkurser). "Vi har 80 miljoner pund sterling i 360 miljoner. Vi är väl på väg till det, säger Bond.

Av de 80 miljoner pund är 60 miljoner från regeringarna i Förenade kungariket. Som med de kommersiella satsningarna som NASA stöder måste reaktionsmotorerna möta milstolpar för att förvärva dessa statliga medel.

"Vi måste träffa milstolpar, men det är programmatiska problem," sade Bond. "Det finns inget tvivel om det, det handlar bara om att få jobbet att komma dit. Jag tänker på det som ett FoU-program, och vi har gjort" R "-biten och den här delen är" D " "Vi har tillbringat år så att tekniken fungerar."

I januari nådde detta FoU-program sin tredje fas, som är uppdelad i fyra sektioner, känd som 3A, 3B, 3C och 3D. Avsnitt 3A och 3B utförs i samarbete med Europeiska rymdorganisationen (ESA).

Avsnitt 3A började i januari och kommer att gå till april 2015. Det involverar motorns systemdesign, reviderar motorns layout och studerar effekten på Skylons prestanda. Detta arbete kostar 8 miljoner euro (10,7 miljoner dollar eller 6,4 miljoner brittiska pund), varav hälften kommer från U.K.regeringen och ESA och den andra hälften från reaktionsmotorernas privata investeringar.

"Det här är det för riktigt nu, det här är inte längre studier," sade Bond. Avsnitt 3A kommer att fortsätta fram till våren 2015 och avsnitt 3B beror på att börja i januari 2015, tillade han. "Det är den preliminära designfasen." Bond sa. "

Avsnitt 3B kommer att gå till slutet av 2015. Under detta avsnitt definieras motorens komponenter och tekniska specifikationer.

Avsnitt 3C, som börjar från mitten av 2015, kommer att se 10 miljoner euro (13,37 miljoner dollar, eller 8 miljoner brittiska pund) från U.K.-regeringen. Sektionen 3C arbetar med leverantörer överlappar sektion 3B. Detta beror på att vissa komponenter kommer att få specifikationer under 3B innan andra delar av motorn är helt definierade. Dessa detaljerade komponenter med specifikationer kan sedan ges till potentiella leverantörer under de första månaderna av avsnitt 3C.

"I 3C börjar vi göra detaljerad design - vad lagren kommer att se ut, vem är leverantören som kommer att vara den typen av saker. Det här är verkligen spännande saker. Vi börjar att dra den riktiga motorn tillsammans under kursen nästa år, sade Bond.

Han förklarade att för sitt avsnitt 3C kommer hans företag att spendera "några av de offentliga finanserna i USA tillsammans med några av våra egna privata investeringar". Regeringens pengar har "gjort det möjligt för oss att höja ett par miljoner privata investeringar för att gå parallellt med det, och vi fortsätter den [insamlingsverksamheten]," sade Bond.