波音向英国公司投资3700万美元研制高超发动机

【观察者网综合报道】波音公司官方网站4月12日宣布，将和罗尔斯·罗伊斯、BAE等共同向英国反作用力发动机公司投资，用于研制SABRE高超声速发动机，其中波音投资3730万美元。

美国空军计划研制的使用SABRE发动机的空天飞机

波音公司副总裁诺德仑德表示在新闻发布会上表示：“反作用力发动机公司将可能打开未来航空和星际旅行的新大门，我们希望能加速这种革命性技术的发展，以支持波音追求高超声速飞行的发展目标。”

英国反作用力发动机（Reaction Engines）公司成立于1989年，其目标是研制一种适用于高速飞行的新原理发动机，这种系统被称为SARBRE，（组合式吸气火箭发动机），这种发动机在吸气工作状态能够达到5马赫的速度，而在火箭模式工作时可以达到25马赫。

观察者网军事评论员表示，该系统的关键技术是超轻量热交换机，它能将以高超声速进入进气道的气流迅速降温到零下150°，然后进入压气机泵入燃烧室，与液氢燃料混合并产生推力。此外，其发动机内也集成了亚燃冲压发动机，用于增加推力。而在离开大气层的时候，则转为依靠飞机内自身携带的液氧与氢燃料混合燃烧，进入普通的火箭工作模式。

英国BAE公司投资研制的SABRE发动机试验台

反作用力公司称，他们的发动机在吸气模式能在6马赫速度下工作，超过这一速度后则转为火箭模式，并实现空天飞机单级入轨，他们设计的飞行器方案称为“云霄塔”计划。

反作用力公司提出的“云霄塔”空天飞机方案

不过如今美国空军、波音等公司投资发展的使用SABRE发动机的飞机计划则没有这么先进，它采用的是二级入轨模式，第一级就是用SABRE发动机的飞机，最大飞行速度4.5马赫，而将载荷送入轨道则是使用飞机背负的一枚可重复使用的火箭。

从技术角度而言，SABRE发动机是一种对现有发动机结构的巧妙改良，在其研制的前20年中，因为热交换器结冰导致空气流量降低问题，一直没有很大进展，直到2010年后，通过使用新技术，使热交换机工作可靠性大幅度提高，这种技术才引起西方航空工业界越来越大的兴趣。

反作用力公司曾经规划，未来如果这一技术进一步发展，可能实现用热交换器直接将空气液化，并储存，作为火箭发动机的氧化剂，这样就可以大大减少空天飞机所需要携带的氧化剂重量。不过目前技术上来说这个目标还遥遥无期。

不过，SARBRE发动机的原理决定了它所能支持的最大马赫数并不高，美国空军选择的4马赫左右的飞行速度接近于这种原理发动机在目前技术条件下可能实现的最大速度。

SABRE发动机结构示意图

超轻型热交换机是SABRE的最重要部件，它内部密布极细的液氦管道，能在百分之一秒内，将5倍声速下达到1000摄氏度的空气温度降低到零下115摄氏度

反作用力发动机公司的超轻型热交换器原型机

相比之下，要想真正达到5马赫以上，乃至10-20马赫的动力飞行，超燃冲压发动机依然是无可取代的，而这方面的研究波音公司自从X-51试验飞行器后，暂无下文。

某种程度上，波音向英国反作用力公司投资，有点“高超声速是个筐，啥都能往里装”的意思，在超燃冲压技术暂时没有新突破的前提下，花些小钱（3700万美元对于波音来说可算是“小钱”了），布一点“闲棋冷子”——万一这家英国公司宣传的数据能成真呢？

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