Skylon (nave espacial) - Skylon (spacecraft)

Skylon
Skylon front view.jpg
Conceito artístico de um Skylon alcançando a órbita.
Função Avião espacial reutilizável
origem nacional Reino Unido
Designer Reaction Engines Limited
Status Em desenvolvimento
Desenvolvido a partir de Projeto HOTOL ( decolagem e pouso horizontal)

Skylon é uma série de projetos de conceito para um avião espacial reutilizável de estágio único para órbita da empresa britânica Reaction Engines Limited (Reaction), usando SABRE , um sistema de propulsão de foguete de ar respirável de ciclo combinado . O projeto do veículo é para uma aeronave movida a hidrogênio que decolaria de uma pista construída para esse fim e aceleraria a Mach  5,4 a 26 quilômetros (85.000 pés) de altitude (em comparação com o típico avião comercial de 9-13 quilômetros ou 30.000-40.000 pés) usando o oxigênio da atmosfera antes de ligar os motores para usar o suprimento de oxigênio líquido interno (LOX) para colocá-lo em órbita. Ele poderia transportar 17 toneladas (37.000 libras) de carga para uma órbita equatorial baixa da Terra (LEO); até 11 toneladas (24.000 libras) para a Estação Espacial Internacional , quase 45% a mais do que a capacidade da Agência Espacial Europeia 's Automated Transfer Vehicle ; ou 7,3 toneladas (16.000 lb) para a órbita de transferência geosíncrona (GTO), mais de 24% a mais do que o veículo de lançamento SpaceX Falcon 9 em modo reutilizável (em 2018). O veículo relativamente leve, então, reentraria na atmosfera e pousaria em uma pista, sendo protegido das condições de reentrada por um revestimento composto de cerâmica . Quando em solo, seria submetido a inspeção e manutenção necessária, com tempo de resposta de aproximadamente dois dias, e seria capaz de realizar pelo menos 200 voos orbitais por veículo.

Conforme o trabalho no projeto progredia, informações foram publicadas em uma série de versões de design, incluindo A4, C1, C2 e D1. Os testes das principais tecnologias foram concluídos com sucesso em novembro de 2012, permitindo que o design do Skylon avançasse de sua fase de pesquisa para uma fase de desenvolvimento. Em 2021, os trabalhos de base para uma instalação de teste de motor foram concluídos em Westcott e os planos atuais são para que a planta seja concluída e os primeiros testes de motor baseados em solo comecem em 2021, e os motores SABRE poderiam estar realizando voos de teste sem parafusos em um "teste hipersônico" (HTB) em 2025.

Em estudos de papel, espera-se que o custo por quilograma de carga transportada para LEO desta forma seja reduzido dos atuais £ 1.108 / kg (em dezembro de 2015), incluindo pesquisa e desenvolvimento , para cerca de £ 650 / kg, com custos esperados cair muito mais ao longo do tempo após a amortização das despesas iniciais . Em 2004, o desenvolvedor estimou o custo total de vida do programa Skylon C1 em cerca de US $ 12 bilhões. Em 2017, apenas uma pequena parte do financiamento necessário para desenvolver e construir o Skylon havia sido garantida. Durante as primeiras décadas, o trabalho foi financiado com fundos privados, com financiamento público a partir de 2009 através de um contrato com a Agência Espacial Europeia (ESA). O governo britânico prometeu £ 60 milhões para o projeto em 16 de julho de 2013 para permitir a construção de um protótipo do motor SABRE; os contratos para este financiamento foram assinados em 2015.

Programa de pesquisa e desenvolvimento

Antecedentes e primeiros trabalhos

Skylon tem suas origens dentro de um programa de desenvolvimento espacial anterior para um avião espacial imaginado de estágio único para órbita , conhecido como HOTOL . Em 1982, quando o trabalho começou no HOTOL por várias empresas britânicas, houve um interesse internacional significativo em desenvolver e produzir sistemas de lançamento reutilizáveis viáveis , talvez o mais conhecido deles sendo o Ônibus Espacial operado pela NASA . Em conjunto com a British Aerospace e a Rolls-Royce , surgiu um projeto promissor para o qual o governo britânico contribuiu com £ 2 milhões para seu refinamento; O engenheiro britânico Alan Bond estava entre os engenheiros que trabalharam no HOTOL. No entanto, durante 1988, o governo britânico decidiu retirar mais financiamento do programa, resultando no encerramento do trabalho de desenvolvimento. A publicação aeroespacial Flight International observou que o HOTOL e outros programas de aviões espaciais concorrentes eram "ambiciosos demais" e que o desenvolvimento de tais sistemas de lançamento envolveria mais pesquisa e progresso mais lento do que o previsto anteriormente.

O Skylon foi desenvolvido a partir do projeto British HOTOL .

Após o revés do cancelamento do HOTOL, em 1989 Alan Bond, junto com John Scott-Scott e Richard Varvill decidiram estabelecer sua própria empresa, Reaction Engines Limited , para buscar o desenvolvimento de um avião espacial viável e tecnologia associada usando financiamento privado. Em 1993, a Reaction revelou publicamente sua proposta de avião espacial, que chamou de Skylon em homenagem à estrutura Skylon que inspirou Alan Bond na exibição do Festival of Britain . Skylon foi um redesenho limpo baseado nas lições aprendidas durante o desenvolvimento do HOTOL, o novo conceito novamente utilizou o sistema de propulsão de modo duplo, usando motores que poderiam queimar hidrogênio com o ar externo durante o vôo atmosférico. No início, o Skylon foi promovido pela empresa à ESA para sua iniciativa do Programa de Investigações de Transporte Espacial da Europa do Futuro (FESTIP), além de buscar investimentos governamentais ou comerciais para financiar o desenvolvimento do veículo. A Reaction também buscou estabelecer laços com outras empresas com o objetivo de formar um consórcio internacional de empresas interessadas em participar do programa Skylon.

Resumo do projeto

O design do Skylon apresenta várias diferenças distintas quando comparado com o programa HOTOL anterior. Enquanto o HOTOL teria sido lançado de um trenó de foguete como medida de redução de peso, o Skylon deve ser equipado com material rodante retrátil convencional . Espera-se que o projeto revisado do motor, usando o motor SABRE, ofereça maior desempenho do que seu antecessor. O motor montado na traseira do HOTOL significava que o veículo possuía estabilidade intrinsecamente pobre em vôo; as primeiras tentativas de resolver esse problema acabaram sacrificando muito do potencial de carga útil do HOTOL, o que, por sua vez, contribuiu para o fracasso do projeto geral. A solução da Skylon para o problema foi posicionar seus motores no final das asas, o que os posicionou mais à frente e muito mais perto do centro de massa longitudinal do veículo , resolvendo assim o problema de instabilidade.

Uma imagem gerada por computador do avião espacial Skylon subindo para a órbita.

A Reaction pretende, em última instância, operar como uma empresa comercial com fins lucrativos que, após a conclusão do desenvolvimento, deverá fabricar veículos Skylon para vários clientes internacionais que operarão suas frotas diretamente, contando com o apoio da Reaction. Skylon foi projetado com o objetivo de atingir não menos que 200 voos por veículo. De acordo com a empresa, seu plano de negócios é vender veículos por US $ 1 bilhão cada, para os quais tem previsão de mercado para pelo menos 30 Skylons, enquanto custos recorrentes de apenas US $ 10 milhões por voo devem ser incorridos pelas operadoras. Embora a Reaction pretenda fabricar alguns componentes diretamente, como o pré-resfriador do motor, outros componentes foram projetados por empresas parceiras e espera-se que um consórcio de várias empresas aeroespaciais cuide da produção total do Skylon.

Em serviço, o Skylon poderia potencialmente reduzir o custo de lançamento de satélites que, de acordo com evidências apresentadas ao parlamento do Reino Unido pela Reaction, está estimado em cerca de £ 650 / kg; em 2011, o custo médio de lançamento usando métodos convencionais foi estimado em cerca de £ 15.000 / kg. Entre outras operações prospectivas, o Skylon seria capaz de transportar cargas úteis de até 10 toneladas para a Estação Espacial Internacional . A Reaction também concluiu estudos internos sobre o uso do Skylon como plataforma de lançamento para uma rede de satélites de energia solar baseados no espaço , que têm sido historicamente inviáveis ​​devido aos altos custos de lançamento. De acordo com a publicação de negócios Management Today , o Skylon foi discutido como um possível substituto para o programa do ônibus espacial da NASA .

Financiamento

Falando em junho de 2011, Reaction estimou que seriam necessários US $ 12 bilhões para atingir uma configuração operacional, que foi então estimada para ser alcançada por volta de 2020, dependendo de financiamento. A obtenção de financiamento adicional para o programa Skylon do governo britânico sempre foi difícil. Durante o ano 2000, a Reaction emitiu um pedido finalmente malsucedido de financiamento do governo britânico; de acordo com o governo, a proposta da Reaction envolvia uma oferta de um retorno potencialmente grande sobre seu investimento. No entanto, vários funcionários surgiram como proponentes e defenderam o apoio oficial do programa Skylon. Falando em 2009, o ex-ministro da Ciência e Inovação do Reino Unido, Lord Drayson , declarou sobre a Reaction: "Este é um exemplo de uma empresa britânica desenvolvendo tecnologia de ponta com consequências empolgantes para o futuro do espaço."

Durante fevereiro de 2009, na sequência de uma série de amplas discussões com o Centro Espacial Nacional Britânico (que mais tarde se tornou a Agência Espacial do Reino Unido ), foi anunciado que um importante acordo de financiamento havia sido estabelecido entre o Centro Espacial Nacional Britânico, a ESA e a Reaction, comprometendo 1 milhão ($ 1,28 milhão) com o propósito de produzir um motor de demonstração para o programa Skylon até 2011. A iniciativa, conhecida como Programa de Demonstração de Tecnologia , estava programada para durar aproximadamente 2,5 anos, durante os quais financiamento adicional na forma de € 1 milhão foi disponibilizado pela ESA. O acordo de 2009 permitiu que a Reaction envolvesse várias empresas externas, incluindo a Astrium , de propriedade da EADS , a Universidade de Bristol e o Centro Aeroespacial Alemão (DLR), em trabalhos de desenvolvimento adicionais. Como consequência da aprovação do Programa de Demonstração de Tecnologia, a Reaction foi capaz de fazer a transição de um Nível de Preparação de Tecnologia (TRL) de 2/3 para 4/5 em questão de meses.

Em 2012, de acordo com a Agência Espacial do Reino Unido, o financiamento necessário para desenvolver e construir toda a nave ainda não foi assegurado; como tal, o trabalho de investigação e desenvolvimento centrou-se principalmente nos motores, o que foi apoiado por uma subvenção da ESA de 1 milhão de euros. Em janeiro de 2011, a Reaction apresentou uma proposta ao governo britânico solicitando financiamento adicional para o projeto Skylon. Em 13 de abril de 2011, a Reaction anunciou que o design do Skylon havia passado por várias avaliações independentes rigorosas. Em 24 de maio de 2011, a ESA declarou publicamente que o projeto era viável, não tendo encontrado "impedimentos ou itens críticos" presentes na proposta. Falando sobre o tema Skylon em 2011, David Willetts , o Ministro de Estado para Universidades e Ciência do Reino Unido , afirmou:

A Agência Espacial Europeia está financiando trabalho de prova de conceito para Skylon com contribuições do Reino Unido. Este trabalho tem como objetivo demonstrar a viabilidade da avançada tecnologia de motores britânica que sustentaria o projeto. O trabalho inicial será concluído em meados de 2011 e, se o teste for bem-sucedido, trabalharemos com a indústria para considerar as próximas etapas.

Em junho de 2013, George Osborne , então Chanceler do Tesouro , afirmou que o governo britânico daria £ 60 milhões para o desenvolvimento do motor SABRE. A concessão dependia da presença de um parceiro industrial da Reaction. A primeira concessão de £ 50 milhões foi aprovada pela Comissão Europeia em agosto de 2015.

Em outubro de 2015, o conglomerado de defesa britânico BAE Systems celebrou um acordo com a Reaction Engines, segundo o qual iria investir £ 20,6 milhões na Reaction para adquirir 20% do seu capital social, bem como para prestar assistência no desenvolvimento do motor SABRE.

Em julho de 2016, a segunda concessão de £ 10 milhões foi aprovada pela ESA.

Em 25 de setembro de 2017, foi anunciado que a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa dos EUA (DARPA) havia concedido um contrato para Motores de Reação por um valor não divulgado para realizar testes de fluxo de ar em alta temperatura em um local do Colorado, Estados Unidos, de um pré-resfriador de Motores de Reação chamado HTX . O trabalho de teste está programado para começar em 2018.

Em abril de 2018, a Reaction Engines anunciou que a Boeing e a Rolls-Royce se juntariam à BAE Systems como investidores no desenvolvimento do motor SABRE. Um total de US $ 37,5 milhões em novos fundos deve ser fornecido, incluindo contribuições da Baillie Gifford Asset Management e da Woodford Investment Management.

Desenvolvimento

A plataforma de pré-resfriamento que testou o sistema de troca de calor do motor SABRE .

Em 2000, a empresa concluiu o trabalho com a University of Bristol testando o pré-resfriador.

De 2007 a 2009, a Reaction trabalhou com a University of Bristol e a Airborne Engineering no Projeto STERN (Teste Estático de Expansão / Deflexão do Foguete), que testou o sistema de ignição do motor da Reaction, um motor de foguete de hidrogênio projetado pela Reaction, e investigou a estabilidade do fluxo e o comportamento de com o projeto do bico de deflexão de expansão do Dr. Neil Taylor por meio de vários testes de disparo pela Airborne Engineering. Um bico de deflexão de expansão é capaz de compensar a alteração da pressão ambiente encontrada ao ganhar altitude durante o vôo atmosférico, gerando assim maior empuxo e, portanto, eficiência.

O trabalho na STERN foi continuado no projeto STRICT (Foguete de Teste Estático Incorporando Câmara de Impulso Resfriado), que investigou a estabilidade do fluxo de escapamento do motor e a dissipação do calor gerado nas paredes do motor. Os resultados e designs entregues pelos projetos STRICT e STERN foram posteriormente declarados pela Reaction como tendo sido "um grande sucesso".

Os testes estáticos do pré-resfriador do motor começaram em junho de 2011, marcando o início da Fase 3 no programa de desenvolvimento do Skylon. Em abril de 2012, a Reaction anunciou que a primeira série do programa de teste do pré-resfriador havia sido concluída com sucesso. Em 10 de julho de 2012, a Reaction anunciou que a segunda das três séries de testes foi concluída com sucesso, e a série final de testes começaria no mês seguinte após as instalações de teste terem sido atualizadas para permitir o teste de -150 ° C (−238 ° F) temperaturas. A divisão de propulsão da ESA auditou os testes do pré-resfriador em meados de 2012 e considerou os resultados satisfatórios.

Em 9 de maio de 2011, a Reaction declarou que um protótipo de pré-produção do Skylon poderia estar voando em 2016, e a rota proposta seria um voo suborbital entre o Centro Espacial da Guiana perto de Kourou na Guiana Francesa e o North European Aerospace Test Range , localizado no norte Suécia. As encomendas são esperadas para o período de 2011-2013, coincidindo com a formação do consórcio de manufatura. Em 8 de dezembro de 2011, Alan Bond declarou que a Skylon entraria em serviço em 2021–2022 em vez de 2020, conforme previsto anteriormente. Em 13 de julho de 2012, o Diretor-Geral da ESA, Jean-Jacques Dordain , declarou publicamente que a ESA realizaria uma série de conversações com a Reaction com o objetivo de desenvolver um novo "entendimento técnico".

Em novembro de 2012, a Reaction anunciou que iria começar a trabalhar em um projeto de três anos e meio para desenvolver e construir um equipamento de teste do motor SABRE para provar seu desempenho nos modos respiratório e foguete.

Tecnologia e Design

Visão geral

O Skylon é um veículo totalmente reutilizável de estágio único para órbita (SSTO), capaz de atingir a órbita sem estágio , que se destina a ser usado principalmente como um sistema de lançamento reutilizável . Os proponentes da abordagem SSTO frequentemente afirmam que a encenação envolve uma série de complicações e problemas inerentes devido à complexidade, como ser difícil ou normalmente impossível de recuperar e reutilizar a maioria dos elementos, incorrendo inevitavelmente em grandes despesas para produzir veículos de lançamento inteiramente novos; portanto, eles acreditam que os projetos do SSTO prometem reduzir o alto custo dos voos espaciais. Operacionalmente, prevê-se que o Skylon sem tripulação decole de uma pista especialmente reforçada , ganhe altitude de forma semelhante a um avião convencional e execute uma subida em velocidades muito altas, em excesso de cinco vezes a velocidade do som (6.100 km / h ou 3.800 mph), para atingir uma altitude máxima de cerca de 28 quilômetros (92.000 pés), na borda da órbita terrestre baixa (LEO), onde cargas úteis normalmente seriam lançadas antes da reentrada do veículo na atmosfera , sobre o qual ele fará uma descida relativamente suave antes de realizar uma aterrissagem tradicional em uma pista.

O avião espacial Skylon foi projetado como uma aeronave bimotora "sem cauda", equipada com um canard orientável .

O projeto do Skylon D1 apresenta um grande compartimento cilíndrico de carga útil , com 13 m (42 pés 8 pol.) De comprimento e 4,8 m (15 pés 9 pol.) De diâmetro. Ele foi projetado para ser comparável às dimensões de carga útil atuais e capaz de suportar a conteinerização de cargas úteis que a Reaction Engines prevê que serão produzidas no futuro. Para uma órbita equatorial , Skylon poderia entregar 15 t (33.000 lb) a uma altitude de 300 km (190 mi) ou 11 t (24.000 lb) a uma altitude de 600 km (370 mi). Usando contêineres de carga útil intercambiáveis, o Skylon poderia ser equipado para transportar satélites ou carga de fluido em órbita, ou, em um módulo habitacional especializado, sendo este último capaz de abrigar no máximo 30 astronautas durante um único lançamento. Richard Varvill, diretor técnico da Reaction, afirmou sobre o mercado da Reaction: "estamos competindo com foguetes descartáveis, uma máquina que só é usada uma vez".

Como o motor SABRE usa a atmosfera como massa de reação em baixa altitude, ele terá um alto impulso específico (cerca de 4.100-9.200 segundos (40.000-90.000 N-s / kg) para SABRE 4, ou 3.600 segundos (35.000 N-s / kg) para o SABRE 3) e queimar cerca de um quinto do propelente que seria necessário para um foguete convencional. Portanto, o Skylon seria capaz de decolar com muito menos propelente total do que os sistemas convencionais. A redução de peso possibilitada pela menor quantidade de propelente necessária significava que o veículo não exigiria tanta elevação ou empuxo , o que por sua vez permite o uso de motores menores e permite o uso de uma configuração de asa convencional . Ao voar dentro da atmosfera, o uso de asas para neutralizar o arrasto da gravidade é mais eficiente em termos de combustível do que simplesmente expelir o propelente (como em um foguete), o que novamente serve para reduzir a quantidade total de propelente necessária. A fração de carga útil seria significativamente maior do que os foguetes normais e o veículo deveria ser totalmente reutilizável, capaz de realizar mais de 200 lançamentos.

Motores SABRE

Uma seção transversal de um modelo de um projeto de motor SABRE antigo

Uma das características mais significativas do design do Skylon é seu motor, conhecido como Synergetic Air-Breathing Rocket Engine (SABRE). O projeto do motor SABRE baseou-se fortemente nos motores experimentais STRICT / STERN, compartilhando muitos recursos, como o propelente e a adoção do Bocal de Deflexão de Expansão testado, bem como construindo sobre o campo mais amplo de motores de ciclo de ar líquido (LACE) . Os motores são projetados para operar como um motor a jato convencional a cerca de Mach 5,5 (6.737,7 km / h; 4.186,6 mph), altitude de 26 quilômetros (85.302 pés), além dos quais a entrada de ar se fecha e o motor opera como um foguete altamente eficiente para velocidade orbital . O motor SABRE proposto não é um scramjet , mas um motor a jacto funcionando ciclos combinados de uma solução pré-arrefecida motor a jacto , do motor de foguet e ramjet . Originalmente, a tecnologia-chave para esse tipo de motor a jato pré-resfriado não existia, pois ele exigia um trocador de calor dez vezes mais leve do que o estado da arte. As pesquisas realizadas desde então alcançaram o desempenho necessário.

Operar um motor a jato que respira ar em velocidades de até Mach 5,5 apresenta vários problemas de engenharia; vários motores anteriores propostos por outros projetistas funcionaram bem como motores a jato, mas funcionaram mal como foguetes. Este projeto de motor visa ser um bom motor a jato dentro da atmosfera, além de ser um excelente motor de foguete fora; entretanto, o problema convencional representado pela operação em Mach 5.5 é que o ar que entra no motor esquenta rapidamente à medida que é comprimido para dentro do motor; devido a certos efeitos termodinâmicos, isso reduz bastante o empuxo que pode ser produzido pela queima de combustível. As tentativas de evitar esses problemas normalmente resultaram em um motor muito mais pesado ( scramjets / ramjets ) ou reduziu bastante o empuxo gerado (turbojatos / ramjets convencionais); em qualquer um desses cenários, o resultado final seria um motor que possui uma relação empuxo / peso pobre em altas velocidades, que por sua vez seria muito pesado para auxiliar muito em alcançar a órbita.

O projeto do motor SABRE visa evitar o problema histórico de desempenho de peso usando parte do combustível de hidrogênio líquido para resfriar o hélio dentro de um pré-resfriador de ciclo fechado , o que reduz rapidamente a temperatura do ar na entrada. O ar é então usado para combustão de maneira semelhante a um motor a jato convencional. Assim que o hélio sai do pré-resfriador, ele é ainda mais aquecido pelos produtos do pré-queimador, dando-lhe energia suficiente para acionar a turbina e a bomba de hidrogênio líquido. Como consequência do ar ser resfriado em todas as velocidades, o jato pode ser feito de ligas leves e o peso é reduzido pela metade. Além disso, mais combustível pode ser queimado em altas velocidades. Além de Mach 5.5, o ar normalmente se tornaria inutilmente quente, apesar do resfriamento; consequentemente, a entrada de ar é fechada ao atingir essa velocidade e o motor é alimentado exclusivamente com oxigênio líquido e hidrogênio a bordo , como em um foguete tradicional.

Fuselagem e estrutura

Diagrama das seções internas do veículo, destacando as áreas destinadas ao armazenamento de hidrogênio, oxigênio e carga útil

O modelo Skylon D1 proposto atualmente é um veículo grande, possuindo um comprimento de 83,13 metros (272 pés 9 pol.) E um diâmetro de 6,30 metros (20 pés 8 pol.). A fuselagem do skylon está prevista para ser uma titânio carboneto de silício reforçados armação espacial ; uma estrutura leve e forte que suporta o peso dos alumínio tanques de combustível e para que a cerâmica da pele está ligado. Múltiplas camadas de isolamento térmico de folha de titânio são colocadas entre a pele e a estrutura para proteger o interior do Skylon do calor do voo hipersônico e do intenso calor da reentrada.

Devido ao uso pelo veículo de um combustível de baixa densidade na forma de hidrogênio líquido , um grande volume é necessário para conter energia suficiente para alcançar a órbita. O propelente deve ser mantido em baixa pressão para minimizar o estresse; um veículo grande e leve tem uma vantagem durante a reentrada atmosférica em comparação com outros veículos devido ao baixo coeficiente balístico . Por causa do baixo coeficiente balístico, Skylon seria desacelerado em altitudes mais altas, onde o ar é mais rarefeito; como conseqüência, a pele do veículo alcançaria apenas 830 ° C (1.520 ° F). Em contraste, o ônibus espacial menor foi aquecido a 1.730 ° C (3.140 ° F) em sua borda de ataque e, portanto, empregou um sistema de proteção térmica de sílica extremamente resistente ao calor, mas frágil . O design Skylon não requer tal abordagem, em vez disso, optou por usar uma pele de cerâmica reforçada muito mais fina, mas durável; no entanto, devido ao fluxo turbulento em torno das asas durante a reentrada, algumas seções do veículo devem ser fornecidas com sistemas de resfriamento ativo.

O Skylon deverá possuir trem de pouso retrátil , equipado com pneus de alta pressão e freios refrigerados a água; se alguma dificuldade ocorresse pouco antes da decolagem, os freios seriam aplicados para parar o veículo, a água fervendo para dissipar o calor. Durante um pouso normal, o veículo vazio seria muito mais leve e, portanto, a água não seria necessária, portanto, em uma decolagem bem-sucedida, os 1.410 kg (3.110 lb) de água seriam lançados . Quando esse recurso foi introduzido no modelo C1 do projeto, o peso dos freios foi reduzido de cerca de 3.000 para 415 kg (6.600 para 915 lb).

Instalações de apoio

Uma pista especial será necessária para o lançamento: ela precisa ser reforçada para tolerar a alta carga equivalente de uma única roda; exigido pelo peso de decolagem de 325 toneladas do Skylon; precisará ter seções resistentes ao calor no início da corrida de decolagem e na zona de rotação ; e terá que ter 5,9 quilômetros (3,7 mi) de comprimento para permitir que o Skylon acelere até sua velocidade de rotação de 155 metros por segundo (300 kn), mas ainda terá 1.500 metros (4.900 pés) para abortar o lançamento e frear até a paralisação se necessário. O Skylon seria capaz de pousar em uma pista civil Code F de 3,2 quilômetros (2,0 mi).

Quando em solo, seria submetido a inspeção e manutenção necessária, com um tempo de resposta de aproximadamente dois dias, e seria capaz de realizar pelo menos 200 voos orbitais por veículo.

Especificações (Skylon D1)

Um desenho de 3 vistas do Skylon
Um diagrama dos sistemas internos do Skylon

Dados do Manual do Usuário Skylon

Características gerais

  • Tripulação: Zero
    • O proposto Módulo de Pessoal / Logística Skylon (SPLM) tem provisão para um capitão.
  • Capacidade: 15.000 kg (33.000 lb) de carga
    • até 24 passageiros no SPLM.
    • Potencial para até 30 passageiros (em um módulo especial de passageiros)
  • Comprimento: 83,133 m (272 pés 9 pol.)
  • Envergadura: 26,818 m (88 pés 0 pol.)
  • Altura: 13,5 m (44 pés 3 pol.)
  • Peso vazio: 53.400 kg (117.727 lb)
  • Peso bruto: 325.000 kg (716.502 lb)
  • Powerplant: 2 × motor SABRE 4 de ciclo de ar líquido , 2.000 kN (450.000 lbf) de empuxo cada
  • Impulso específico: 4.100-9.200 segundos (40.000-90.000 N ‑ s / kg) respirando o ar

atuação

  • Velocidade máxima: Mach 5,5 com respiração aérea
  • Teto de serviço: 28.500 m (93.500 pés) com respiração aérea

Veja também

Referências

Citações

Bibliografia

links externos