المحرك “سيبر”
الجيل المقبل من المحركات الصاروخية
تعرّف إلى سيبر SABRE ، وهو المحرك الثوري التي يمكنه جعل الطيران عبر الفضاء أسهل وأرخص.
لكي تتمكن الصواريخ التقليدية من الانطلاق في الفضاء، لابد لها أن تحمل أطنانا عديدة من الأكسجين السائل للحرق كوقود. يؤدي ذلك إلى صواريخ ثقيلة تستخدم لمرة واحدة، يتعين عليها التخلص من خزانات وقودها الفارغة لتقليل الوزن أثناء صعودها في الفضاء. ولصنع مركبات فضائية يمكن إعادة استخدامها، يمكنها نقل السياح من وإلى مدار الأرض، تدعو الحاجة إلى حل جديد. وبهذا الخصوص، تمتلك شركة الطيران البريطانية رياكشون إنجينز ليمتد Reaction Engines Ltd (اختصارا: الشركة REL) جواباً مبتكرا.
يمكن للمحرك الصاروخي التآزري النافث للهواء Synergetic Air-Breathing Rocket Engine (أو: سيبر SABRE اختصارا) أن يعمل كمحرك نفاث تقليدي في الغلاف الجوي للأرض، وذلك باستخدام الأكسجين الموجود في الهواء لحرق وقوده من الهيدروجين السائل، وبعد ذلك يتحول إلى محرك صاروخي عندما يصل إلى ارتفاع 25 كيلومترا، حيث يستخدم كمية ضئيلة من وقود الأكسجين السائل المخزّن على متنه. لا يعمل هذا على تقليل حمولة الوقود بنسبة أكثر من 250 طنا فحسب، لكنه أيضا يلغي الحاجة إلى مراحل التخلص من خزانات الوقود الفارغة خلال عملية الإطلاق، ومن ثم يمكن استخدام المحرك في صنع نظم الإطلاق الممكن إعادة استخدامها.
لكن هناك مشكلة رئيسية واحدة ينطوي عليها صنع محرك صاروخي نفاث ومصمم للانطلاق بخمسة أضعاف سرعة الصوت؛ فالهواء الذي يُشفطه من الغلاف الجوي عند هذه السرعات ينبغي أن يُضغط قبل أن يصل إلى غرفة الاحتراق؛ مما يرفع درجة حرارته إلى 1000 درجة مئوية، وهي كافية لصهر المكونات المعدنية للمحرك. ولحل هذه المشكلة، طوّرت الشركة REL نظاما للتبريد، والذي يقوم بتبريد الهواء الداخل إلى 150- درجة مئوية في أقل من جزء واحد من مئة جزء من الثانية. ويولِّد هذا مشكلة أخرى، إذ إن درجات الحرارة المنخفضة ستؤدي إلى تجمّد الرطوبة الموجودة في الهواء؛ مما يسبب انسداد المحرك. لكن، قام الفريق أيضا بتطوير تقنيات جديدة لمنع تشكّل الصقيع بداخل المحرك.
الطائرة الفضائية سكايلون
صُمِّم المحرك “سيبر” لكي يزود بالطاقة السكايلون، وهي طائرة فضائية spaceplane مفاهيمية تنتجها شركة Reaction Engine Ltd، والتي يمكن إعادة استخدامها. برغم كونها لا تزال في المراحل الأولى من التطوير، ستتمكن السكايلون من الإقلاع من مدرج معزّز ومن ثم الوصول إلى خمسة أضعاف سرعة الصوت لتوصيل ما يصل إلى 15 طنا من البضائع في الفضاء. وبمجرد دخولها إلى المدار، ستطير بخمسة وعشرين ضعف سرعة الصوت، قبل أن تدخل مجددا إلى الغلاف الجوي للأرض وتهبط على مدرج المطار. وبتصميمها الحالي، ستتمكن الطائرة من حمل ما يصل إلى 30 راكبا الى ارتفاع 300 كيلومتر، كل ذلك من دون الحاجة إلى وجود طيار على متن الطائرة.
