Skylon es el nombre de un proyecto prometedor presentado por Reaction Engines Limited. En el marco de este proyecto, en un futuro próximo se podrá crear una nave espacial reutilizable no tripulada que, según los desarrolladores, podrá utilizarse para realizar vuelos al espacio económicos y fiables. El examen preliminar de este proyecto ha demostrado que no hay errores técnicos ni de diseño en él. Según algunos expertos, la nave espacial Skylon podrá reducir el costo de lanzamiento de carga en órbita entre 15 y 20 veces. En los últimos años, la empresa ha estado buscando activamente la financiación necesaria para el desarrollo del proyecto, y parece que la ha encontrado.
El 17 de julio de 2013, el gobierno del Reino Unido anunció planes para invertir dinero en el desarrollo del nuevo motor cohete de respiración de aire SABRE. A estos efectos, se prevé destinar cerca de 60 millones de libras (unos 91 millones de dólares). Gracias a esto, el proyecto espacial más atrevido y ambicioso de los últimos 10 años recibió dinero para su posterior trabajo y reconocimiento. En caso de que se trabaje con éxito en la creación de la innovadora central eléctrica SABRE, que es un motor de chorro de aire combinado hipersónico y es, de hecho, el corazón de la nave espacial, las pruebas de vuelo del Skylon podrían comenzar tan pronto como al final de este año. década.
Está previsto que la creación de Skylon ayude a poner en órbita el lanzamiento económico de cargas de hasta 12-15 toneladas. Al mismo tiempo, el diseño de esta nave espacial es tal que no tiene etapas desmontables, y el despegue y el aterrizaje se realizan en modo avión, lo que simplifica enormemente el funcionamiento de la nave espacial.
Después de elevarse en el aire desde la pista, la planta de energía SABRE instalada en la nave espacial funciona como un motor ramjet hipersónico. Durante este tiempo, se envía aire exterior a muy alta presión a una cámara de combustión que utiliza hidrógeno como combustible. En este modo, el motor funciona hasta que la nave espacial acelera a una velocidad de 5M y la altitud de vuelo alcanza los 25 km. Después de eso, la planta de energía cambia al modo cohete usando un oxidante en forma de oxígeno líquido.
El principio descrito anteriormente puede reducir significativamente la cantidad de oxidante a bordo; esto también evita que la nave espacial tenga que descargar las etapas gastadas. Pero al mismo tiempo, queda un problema más: cuando el motor está funcionando en modo scramjet, el aire que se suministra a la cámara de combustión debe comprimirse a 140 atmósferas. Lo cual, a su vez, está plagado de tal aumento en la temperatura del proceso que cualquiera de los materiales terrestres conocidos no podrá hacer frente a esta temperatura y simplemente se derretirá.
Es este hecho el que hasta hace poco puso fin a la creación de un motor combinado. Sin embargo, a finales de 2012, los representantes de Reaction Engines pudieron presentar una solución a este problema al público en general. Los ingenieros de la compañía británica lograron crear un elemento clave del nuevo motor SABRE: un enfriador de aire que ingresa a la entrada de aire. Fueron estos detalles del nuevo motor combinado lo que planteó las mayores preguntas.
El innovador desarrollo de la empresa Reaction Engines permite en el menor tiempo posible (en solo 0,01 segundos) bajar la temperatura del aire atmosférico entrante de 1000 ˚C a -150 ˚C. Parece increíble, pero los ingenieros pudieron demostrar una instalación similar en un prototipo. En la cámara de preenfriamiento, los ingenieros británicos utilizaron un esquema de dos etapas "helio gaseoso - nitrógeno líquido". Un intercambiador de calor especial con alta eficiencia es capaz de enfriar el flujo de aire entrante a la temperatura requerida (por debajo del punto de congelación del agua) en una fracción de segundo. Por supuesto, tenemos que admitir que antes existían intercambiadores de calor similares, pero tenían un tamaño enorme como una fábrica real, mientras que los británicos lograron reducirlos a un tamaño adecuado para su uso en la nave espacial Skylon, que tiene una longitud máxima de 84 metros.
Hace aproximadamente un año, Reaction Engines informó pruebas exitosas en tierra de una versión preliminar de su enfriador. Por lo tanto, lo más probable es que se haya superado el "cuello de botella" del motor híbrido. Prueba de ello es el fuerte apoyo financiero del gobierno británico. Con este apoyo económico, la empresa británica puede empezar a crear un prototipo del motor híbrido SABRE, que debería estar listo para 2017.
Revolucionaria, en su esencia, la nave espacial podrá despegar de las pistas ordinarias, que se encuentran en cualquier aeropuerto importante. E instalados en él, 2 motores de oxígeno-hidrógeno podrán llevarlo a una altitud de más de 29 kilómetros, así como lanzar satélites en órbita terrestre baja. Según la información preliminar, la versión de pasajeros de Skylon podrá llevar a bordo al menos 24 pasajeros, mientras que la nave espacial no tendrá pilotos: los motores, la altitud y el empuje se controlarán mediante un moderno sistema informático. Este sistema informático también será responsable de la transición al modo cohete de funcionamiento de los motores cuando la nave espacial abandone la atmósfera terrestre.
Con el desarrollo más ideal de la situación, Reaction Engines espera comenzar a probar la primera nave espacial Skylon construida ya en la década de 2020, que teóricamente tendrá todas las posibilidades de convertirse en una revolución en toda la industria espacial. En el futuro, los ingenieros británicos esperan utilizar el Skylon como un barco de transporte que podría llevar astronautas y carga a la ISS. “El acceso al espacio hoy en día es increíblemente caro, pero no hay leyes de la física que digan que debería ser así en el futuro. Somos muy conscientes de que ahora todo esto es un poco como ciencia ficción, pero al mismo tiempo creemos firmemente que Skylon puede demostrar lo contrario al mundo al hacer que los viajes espaciales sean lo suficientemente asequibles para todos”, dijo Richard Warville, Director Técnico de Reacción. Motores.
