Skylon ist der Name eines vielversprechenden Projekts von Reaction Engines Limited. Im Rahmen dieses Projekts soll in naher Zukunft ein unbemanntes wiederverwendbares Raumschiff entstehen, mit dem nach Angaben der Entwickler kostengünstig und zuverlässig Flüge ins All durchgeführt werden können. Die Vorprüfung dieses Projekts hat ergeben, dass es keine konstruktiven und technischen Fehler enthält. Einigen Experten zufolge wird die Raumsonde Skylon in der Lage sein, die Kosten für den Start von Fracht in die Umlaufbahn um etwa das 15- bis 20-fache zu senken. In den letzten Jahren hat das Unternehmen aktiv nach der notwendigen Finanzierung für die Entwicklung des Projekts gesucht und scheint sie gefunden zu haben.
Am 17. Juli 2013 kündigte die britische Regierung an, Gelder in die Entwicklung des neuen luftatmenden Raketentriebwerks SABRE zu investieren. Für diese Zwecke ist geplant, fast 60 Millionen Pfund (ca. 91 Millionen Dollar) bereitzustellen. Dank dessen erhielt das kühnste und ambitionierteste Weltraumprojekt der letzten 10 Jahre Geld für weitere Arbeit und Anerkennung. Bei erfolgreicher Arbeit an der Schaffung des innovativen SABRE-Kraftwerks, einem kombinierten Hyperschall-Luftstrahltriebwerk, das eigentlich das Herzstück der Raumsonde ist, könnten bereits am Ende Flugtests des Skylon beginnen Jahrzehnt.
Es ist geplant, dass die Schaffung von Skylon dazu beitragen wird, Ladungen mit einem Gewicht von bis zu 12-15 Tonnen billig in die Umlaufbahn zu bringen. Gleichzeitig ist dieses Raumfahrzeug so konstruiert, dass es keine abnehmbaren Bühnen aufweist und Start und Landung im Flugzeugmodus erfolgen, was den Betrieb des Raumfahrzeugs stark vereinfacht.
Nach dem Abheben von der Landebahn in die Luft arbeitet das auf dem Raumfahrzeug installierte SABRE-Kraftwerk als Hyperschall-Staustrahltriebwerk. Während dieser Zeit wird Außenluft mit sehr hohem Druck an eine Brennkammer geliefert, die Wasserstoff als Brennstoff verwendet. In diesem Modus arbeitet der Motor, bis das Raumfahrzeug auf eine Geschwindigkeit von 5 m beschleunigt und die Flughöhe 25 km erreicht. Danach schaltet das Kraftwerk mit einem Oxidationsmittel in Form von flüssigem Sauerstoff in den Raketenmodus.
Das oben beschriebene Prinzip kann die Menge an Oxidationsmittel an Bord erheblich reduzieren; dies erspart dem Raumfahrzeug auch die Notwendigkeit, die verbrauchten Stufen zu entladen. Gleichzeitig bleibt aber ein weiteres Problem: Beim Scramjet-Betrieb des Triebwerks muss die dem Brennraum zugeführte Luft auf 140 Atmosphären komprimiert werden. Was wiederum mit einer solchen Temperaturerhöhung des Prozesses behaftet ist, dass alle bekannten irdischen Materialien dieser Temperatur nicht standhalten und einfach schmelzen.
Diese Tatsache hat der Entwicklung eines kombinierten Motors bis vor kurzem ein Ende gesetzt. Ende 2012 konnten Vertreter von Reaction Engines jedoch der breiten Öffentlichkeit eine Lösung für dieses Problem präsentieren. Den Ingenieuren des britischen Unternehmens ist es gelungen, ein Schlüsselelement des neuen SABRE-Motors zu schaffen - einen Luftkühler, der in den Lufteinlass eintritt. Es war diese Detaillierung des neuen Kombimotors, die die größten Fragen aufwarf.
Die innovative Entwicklung der Firma Reaction Engines ermöglicht in kürzester Zeit (in nur 0,01 Sekunden) die Temperatur der einströmenden atmosphärischen Luft von 1000 °C auf -150 °C zu senken. Es scheint unglaublich, aber Ingenieure konnten eine ähnliche Installation an einem Prototyp demonstrieren. In der Vorkühlkammer verwendeten britische Ingenieure ein zweistufiges Schema "gasförmiges Helium - flüssiger Stickstoff". Ein spezieller Wärmetauscher mit hohem Wirkungsgrad ist tatsächlich in der Lage, den einströmenden Luftstrom in Sekundenbruchteilen auf die erforderliche Temperatur (unter dem Gefrierpunkt von Wasser) abzukühlen. Natürlich müssen wir zugeben, dass es ähnliche Wärmetauscher schon früher gab, aber sie waren als echte Fabrik riesig, während es den Briten gelang, sie auf eine Größe zu reduzieren, die für den Einsatz auf der Skylon-Sonde geeignet ist, die eine maximale Länge von 84 Zoll hat Meter.
Vor etwa einem Jahr meldete Reaction Engines erfolgreiche Bodentests einer Vorversion seines Kühlers. Damit ist der „Flaschenhals“des Hybridmotors höchstwahrscheinlich überwunden. Dies wird durch die starke finanzielle Unterstützung der britischen Regierung belegt. Mit dieser finanziellen Unterstützung kann das britische Unternehmen mit der Entwicklung eines Prototyps des SABRE-Hybridmotors beginnen, der bis 2017 fertig sein soll.
Im Grunde genommen revolutionär, das Raumfahrzeug wird in der Lage sein, von normalen Start- und Landebahnen zu starten, die sich auf jedem großen Flughafen befinden. Und darauf installiert 2 Sauerstoff-Wasserstoff-Triebwerke können es in eine Höhe von mehr als 29 Kilometern bringen und Satelliten in eine niedrige Erdumlaufbahn bringen. Nach vorläufigen Informationen wird die Passagierversion von Skylon mindestens 24 Passagiere aufnehmen können, während das Raumschiff keine Piloten haben wird - die Triebwerke, Höhe und Schub werden mit einem modernen Computersystem gesteuert. Dieses Computersystem wird auch für den Übergang in den Raketenbetrieb der Triebwerke verantwortlich sein, wenn das Raumfahrzeug die Erdatmosphäre verlässt.
Bei der idealsten Entwicklung der Situation erwartet Reaction Engines, bereits in den 2020er Jahren mit der Erprobung der ersten gebauten Skylon-Raumsonde zu beginnen, die theoretisch alle Chancen hat, eine Revolution in der gesamten Raumfahrtindustrie zu werden. Britische Ingenieure gehen davon aus, dass sie die Skylon künftig als Transportschiff einsetzen werden, das Astronauten und Fracht zur ISS bringen könnte. „Der Zugang zum Weltraum ist heute unglaublich teuer, aber es gibt keine physikalischen Gesetze, die sagen, dass dies in Zukunft so sein sollte. Wir sind uns bewusst, dass das jetzt alles ein bisschen wie Science-Fiction ist, sind aber gleichzeitig fest davon überzeugt, dass Skylon der Welt das Gegenteil beweisen kann, indem es die Raumfahrt für jeden erschwinglich genug macht “, sagte Richard Warville, Technical Director of Reaction. Motoren.
