英国反应发动机公司的预冷关键系统终于问世,能够让航空器以5马赫的飞行速度飞行。该发动机内的新型热转换器可适用于大气层、亚轨道等高超音速飞行环境,这次具有突破性的测试十分关键,因为英国反应发动机公司使用了轻型热转换器,以促进超音速涡轮喷气发动机和高超音速飞行器,并同时开发了协同吸气式火箭发动机。其中协同吸气式火箭发动机的研发目的是实现低成本、并且可多次进入太空,这就是空天飞机的雏形。2017年,迎着与美国国防先期研究计划局(DARPA)签订合同的高峰期,英国反应发动机公司于10月的第二周,在位于科罗拉多州沃特金斯的科罗拉多航空航天港附近的TF2试验站内,对5马赫的飞行速度进行测试。
在2012年,英国罗-罗公司的涡轮喷气发动机就已对此进行了初步测试,测试结果表明轻型热转换器能够将工作空气温度冷却,不过美国的大范围测试才算得上真正的关键性测试。预冷系统由16800个微管构成,通过将微管内的氦抽空来实现降温。在5马赫速度实验中,发动机温度在仅不到1/20秒的时间内,就从1000摄氏度左右骤降至大约100摄氏度。自通用电气J79涡轮喷气发动机打开加力燃烧室后,研究人员随即开始准备测试高马赫飞机速度。最后发动机终于达到了4.3马赫的飞行速度,英国工程师利用预冷系统中装有氦物质的不同冷却剂进行气流速度测试。
研究结果还显示了轻型热转换器能够轻松并迅速地应对不同的气流环境,预冷系统的运作惊人的稳定,基本能够适应时刻变化的气流,这是一个好消息。同时也说明了它很轻,不会给发动机带来任何影响,因此验证了预冷系统的运用并不取决于热惯性。当达到4.3马赫飞行速度时,研究人员发现预冷系统在还未达到预计的试验条件之时,测验所需要的基础设施就已经非常接近加热的最高值。为了提供良好的测试条件,英国工程师耗费了几个月时间进行全面升级,还新增了隔热毯,以减少热量从空气通风管道向增压室壁面传输。英国反应发动机公司目前正在对轻型热转换器进行彻底的检查,在此之前,他们已经组装好了专门为喷气发动机上的测试准备的更新版本,不过那是在发动机前方进行测试,而不只是停留在排气管内。
英国反应发动机公司打算在这项研究中得来的经验基础上,继续研究接下来对预冷推力还能做哪些改进,并逐渐过渡到飞行试验阶段。这类完善计划的推进,能大幅度降低协同吸气式火箭发动机的研发风险。在起步阶段,英国反应发动机公司研究基础是通用电气的J85发动机。这是现阶段的备选发动机。如果能成功实现一台喷气发动机在超出预估值20%至40%左右顺利运行,那么就能更好更快地证明高超音速飞行没有任何技术问题。目前预冷系统的尺寸可适应每秒30磅的气流速度,以供发动机使用。
预计到2021年,英国协同吸气式火箭发动机的核心机测试工作将开始,英国反应发动机公司也将致力于研究评估欧洲喷气公司的EJ200涡扇发动机的预冷器系统,这是英国皇家空军快速能力办公室于今年7月公布的一个价值1000万英镑的项目。英国BAE系统公司和罗-罗公司也参与了该项目,目的是为英国第六代战机发动机“暴风”的研制提供技术基础。显然,如果研发成功,那么英国的六代机将得到世界上最强的动力,英国工业底蕴开始爆发。