martedì, 29 Settembre, 2020

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SABRE: Il futuro a 6000 km/h

La notizia che le aziende cerchino sempre di aumentare la velocità dei propri velivoli e , contemporaneamente, di diminuirne i costi, non rappresenta di certo una novità. È una novità, però, ciò che è riuscita a fare la Reaction Engines Limited attraverso il SABRE, o Synergistic Air-Breathing Rocket Engine: un nuovo tipo di motore che sarebbe in grado di superare i 6000 kilometri all’ora, oltre 4 volte la velocità del suono, e a un costo dieci volte inferiore ai sistemi ora in uso.

iom3.org
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Il progetto prevede un motore a razzo a ciclo combinato con due modalità di funzionamento. La modalità esoreattore combina un turbo-compressore con un motore a getto pre-raffreddato dal peso contenuto posizionato a valle della presa d’aria dinamica. Alle alte velocità il raffreddamento dell’aria, riscaldatasi per effetto dell’elevata pressione di ristagno dovuta al rallentamento e compressione del flusso nella presa d’aria, è garantito da uno scambiatore di calore che ne abbassa la temperatura in modo repentino. È proprio questo scambiatore di calore ad essere la vera innovazione del progetto e la chiave del principio di alimentazione del motore: invece di iniettare ossigeno liquido da un serbatoio, l’aria viene liquefatta in una frazione di secondo, da +1000°C a -150°C così da usare l’ossigeno atmosferico. Dopo tale abbassamento di temperatura, l’aria viene ulteriormente compressa e poi immessa nella camera di combustione dove viene miscelata con l’idrogeno, infiammandosi. Il pre-raffreddamento permette al motore di continuare ad erogare una forte spinta ad altissime quote e velocità. Le basse temperature garantite dallo scambio termico con idrogeno liquido, permettono l’utilizzo di leghe leggere nella costruzione del motore, solitamente impossibili da utilizzare nei ramjet, ottenendo così motori leggeri essenziali per raggiungere l’orbita. A differenza dei prototipi LACE, il preraffreddamento del SABRE non liquefa l’aria permettendo un flusso più efficiente.

Dopo aver chiuso la presa d’aria a Mach 5,14, a 28,5 km di altitudine, il motore opera come un motore a razzo a ciclo chiuso ad elevate prestazioni bruciando ossigeno ed idrogeno liquido stivati a bordo, potenzialmente permettendo ad un prototipo di spazioplano ibrido, come lo Skylon, di raggiungere l’orbita dopo aver lasciato l’atmosfera con un profilo di salita graduale.

La  Reaction Engines Limited sicuramente starà incrociando le dita perché, se il progetto avrà successo, ciò consentirà al SABRE di rivoluzionare l’intero mondo dell’esplorazione del Cosmo.

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Gianmarco Vallettahttp://aerospace.closeupengineering.it
Laureato alla triennale di Ingegneria Aerospaziale presso l’Università degli Studi di Napoli - Federico II. Dopo la maturità ha svolto i più svariati lavori, da Discontinuo dei Vigili del Fuoco a Bagnino. E' apparso sul “Venerdì di Repubblica” e su "Lo Stradone" grazie alla pagina Facebook "Ingegneria del Suicidio", di cui è fondatore e ideatore.