Reactionengines.co.uk - Como ejemplo de la aplicabilidad del motor de SABRE de REL y la tecnología del intercambiador de calor de peso ligero a Mach 5 , REL participa actualmente en un 50% del proyecto financiado por la UE como parte del Marco de 6 llamada Lapcat - largo plazo avanzados conceptos de propulsión y tecnologías.
Este estudio es examinar los conceptos de propulsión y tecnologías necesarias "...
- Para reducir los vuelos de larga distancia, por ejemplo desde Bruselas a Sydney, a menos de 2 a 4 horas. El logro de este objetivo intrínsecamente requiere un nuevo régimen de vuelo para el transporte comercial con números de Mach que van de 4 a 8."
Para cumplir esta misión, se requiere un avión hipersónico con rango antípoda cerca (20.000 km). Para lograr el combustible de hidrógeno líquido requisito rango es obligatoria ya que la energía calorífica específica de combustibles de hidrocarburos es demasiado bajo.
Cimitarra
REL ha concebido el motor Scimitar pre-enfriado, un motor de SABRE derivado, que explota las propiedades termodinámicas únicas de hidrógeno líquido mediante el uso de intercambiadores de calor de peso ligero de REL.Este motor es capaz de sostenida Mach 5 de vuelo mientras el logro de una velocidad de escape efectiva del orden de 40 900 m / s. Además, el motor tiene un segundo modo de funcionamiento que cuenta con un alto flujo de aire de derivación que permite vuelo subsónico eficiente y moderado ruido de despegue.
La incorporación de los intercambiadores de calor de peso ligero en los principales ciclos termodinámicos de estos motores es una nueva característica a la propulsión aeroespacial y permite una velocidad de crucero doble que la de un motor a reacción.
Ambos motores SABRE y Scimitar están diseñados alrededor de las tecnologías existentes de turbinas de gas, cohetes y ramjets subsónicas. Como Scimitar está diseñado para sostenida Mach 5 de crucero que está diseñado para la vida mucho más larga que los motores de SABRE diseñados para el acceso espacio.
El vehículo A2, que está diseñado para ser propulsado por el motor de Scimitar, tiene gama excepcional (ca. 20.000 kilometros tanto subsónico y supersónico) y por lo tanto es capaz de dar servicio a un gran número de rutas al tiempo que evita simultáneamente sobrevuelo supersónico de las zonas pobladas y la relacionada estampidos sónicos que se pueden escuchar en el suelo. Su buen desempeño subsónica le permite dar servicio rutas terrestres subsónicos convencionales.
Configuración A2 Mach 5 Transporte Civil
Para complementar el motor Scimitar, REL ha propuesto una configuración del vehículo adecuado (A2) que alcanza la relación sustentación / resistencia subsónica y supersónica necesaria para la operación comercial eficiente. El fuselaje está diseñado para tener autoridad de control adecuada sobre todos los ejes de manejar motor y para lograr el ajuste de tono en toda la gama Mach. Además de la configuración del fuselaje es una forma estructural eficiente con tanques de hidrógeno sección transversal circular y sin interrupciones largueros de alas de carry-through. El vehículo está dimensionada para llevar a 300 pasajeros ya que esto es típico de los futuros diseños de transporte supersónico y piensa que es el mínimo para conseguir un coste asiento / milla competitivo.
La estructura del avión
El fuselaje A2 también tiene en común la tecnología con el vehículo SKYLON lanzamiento. La principal diferencia es que la estructura del avión A2 no está diseñado para re-entrada sin embargo tiene que soportar vuelo prolongado a Mach 5 durante varias horas. Aunque no examinado en detalle se prevé que la estructura del avión A2 se construye como una estructura multi-capa similar a SKYLON excepto con la adición de una pantalla interna refrigerado de forma activa para interceptar la fuga de calor desde el aeroshell caliente.
Datos y Cifras Lapcat
Misión de Diseño
Bruselas a Sydney (a través del Polo Norte y Bering estrechos para evitar el sobrevuelo supersónico de la masa terrestre eurasiática)
Distancia:
18.700 kilometros
Tiempo de vuelo:
- 4,6 horas (en condiciones de control de tráfico aéreo realistas)
- 5.000 kilometros @ Mach 0,9
Carga útil
- 300 pasajeros (más equipaje)
Parámetros de vehículos
Peso Bruto de despegue la masa:
- 400 toneladas
Masa del combustible:
- 198 toneladas (hidrógeno líquido)
Longitud del fuselaje
- 139 m
Fuselaje diámetro
:
:
7,5 m
Envergadura
- 41 m
Ala Área
- 900 m2
Actuación
- Mach 0,9 crucero Ascensor / Drag 11,0 (5,9 km de altitud) SFC 96,0 kN / kg / s
- Mach 5,0 crucero Ascensor / Drag 5.9 (25-28 km de altitud) SFC 40,9 kN / kg / s
- Despegue ruido lateral @ 450m 101,9 dBA
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