কাটওয়ে SABER ইঞ্জিন
বিগত কয়েক বছর ধরে, ব্রিটিশ কোম্পানি Reaction Engines Limited (REL), অন্যান্য সংস্থার সহযোগিতায় SABER (Synergetic Air Breathing Rocket Engine) প্রজেক্ট তৈরি করছে। এই প্রকল্পের লক্ষ্য হল বায়ুমণ্ডলীয় বায়ু এবং একটি তরল অক্সিডাইজার ব্যবহার করতে সক্ষম একটি মৌলিকভাবে নতুন হাইব্রিড ইঞ্জিন তৈরি করা। আজ অবধি, প্রকল্পটি কিছু সাফল্য দেখাতে সক্ষম হয়েছে।
প্রকল্পের উন্নয়ন
REL-এর SABER ইঞ্জিন ধারণাটি আশির দশকে নির্ধারিত এবং আংশিকভাবে পরীক্ষিত ধারণার উপর ভিত্তি করে। সেই সময়ে, ব্রিটিশ বিশেষজ্ঞরা HOTOL স্পেসপ্লেন তৈরি করছিলেন, যার জন্য একটি LACE-টাইপ হাইব্রিড ইঞ্জিন প্রস্তাব করা হয়েছিল। সেই প্রকল্পটি বাস্তবায়িত হতে পারেনি, তবে তার প্রস্তাবগুলি নতুন উন্নয়নে ব্যবহৃত হয়েছিল।
SABER এর বর্তমান আকারে ডিজাইনটি গত কয়েক দশকের শুরুতে শুরু হয়েছিল। কিছু গবেষণা করা হয়েছে যা একটি হাইব্রিড ইঞ্জিনের সাধারণ চেহারা তৈরি করা এবং এর বিকাশের উপায়গুলি নির্ধারণ করা সম্ভব করেছে। ভবিষ্যতে, REL সম্ভাব্য গ্রাহকদের আগ্রহী করতে এবং সমর্থন পেতে সক্ষম হয়েছিল, যা কাজকে ত্বরান্বিত করেছিল।
হাউজিং এবং ফেয়ারিং ছাড়াই ইনডোর ইউনিট। বাম থেকে ডানে: প্রধান দহন চেম্বার, কম্প্রেসার এবং প্রি-কুলার
আজ অবধি, REL বেশিরভাগ ডিজাইন ডকুমেন্টেশন তৈরি করেছে এবং পৃথক ইঞ্জিন উপাদান পরীক্ষা করা শুরু করেছে। যুক্তরাজ্য এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে দুটি অভ্যন্তরীণ পরীক্ষা সুবিধা পণ্য পরীক্ষা করার জন্য ব্যবহৃত হয়।
উপাদান এবং ধারণার কিছু অংশ অনুশীলনে পরীক্ষা করা হয়েছে এবং তাদের সম্ভাব্যতা নিশ্চিত করেছে। অদূর ভবিষ্যতে, সমস্ত পরীক্ষিত উপাদান সহ একটি হাইব্রিড ইঞ্জিনের একটি পূর্ণাঙ্গ প্রোটোটাইপ উপস্থিত হওয়া উচিত। স্ট্যান্ডের শর্তে এর পরীক্ষা 2020-21 সালে শুরু হবে। বাস্তব বিমানে ইনস্টলেশনের জন্য উপযুক্ত একটি ইঞ্জিনের উপস্থিতির সময় অজানা থেকে যায়। এটি সম্ভবত বিশের দশকের দ্বিতীয়ার্ধ পর্যন্ত ঘটবে না।
হাইব্রিড ডিজাইন
SABER পণ্যটিকে অবশ্যই বায়ুমণ্ডলে এবং তার বাইরেও কাজ করতে হবে, প্রয়োজনীয় থ্রাস্ট তৈরি করতে হবে এবং উচ্চ গতিতে ত্বরণ প্রদান করতে হবে। এই ধরনের প্রয়োজনীয়তা চরিত্রগত বৈশিষ্ট্য সহ একটি বিশেষ নকশা ব্যবহার করার প্রয়োজনের দিকে পরিচালিত করেছে। এতে টারবোজেট, রামজেট এবং লিকুইড রকেট ইঞ্জিনের বৈশিষ্ট্য রয়েছে। বিভিন্ন সংমিশ্রণে তাদের ব্যবহার আপনাকে ফ্লাইটের বিভিন্ন পর্যায়ে অপারেশনের বিভিন্ন মোড থাকতে দেয়।
এয়ার-জেট মোডে ইঞ্জিন পরিচালনার নীতি। ছোট নীল তীরগুলি শীতল বাতাসের গতিবিধি নির্দেশ করে, লাল - ঠাণ্ডা না করা, সরাসরি প্রবাহের চেম্বারে সরবরাহ করা হয়
SABER ইঞ্জিনে একটি একক আবাসনে থাকা কয়েকটি প্রধান উপাদান রয়েছে। পণ্যের মাথার অংশটি একটি কেন্দ্রীয় শরীরের সাথে সামনের বায়ু গ্রহণের অধীনে দেওয়া হয়। পরেরটি একটি শঙ্কুযুক্ত ফেয়ারিং আকারে তৈরি করা হয় এবং সিস্টেমে বায়ু সরবরাহ পরিবর্তন করতে ইঞ্জিন অক্ষ বরাবর যেতে পারে। কিছু মোডে, বায়ু সরবরাহ সম্পূর্ণরূপে অবরুদ্ধ।
ইনটেক ডিভাইসের পিছনে সরাসরি আগত বাতাসের জন্য একটি শীতল ব্যবস্থা স্থাপন করা হয়। উচ্চ গতিতে উড়ে যাওয়ার সময়, ইনলেট বায়ু 1000°C বা তার বেশি তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হবে বলে আশা করা হয়। তরল হিলিয়ামে ভরা কয়েক হাজার পাতলা টিউব সহ একটি বিশেষ প্রি-কুলারের বাতাসের তাপমাত্রাকে এক সেকেন্ডের ভগ্নাংশে নেতিবাচক মানগুলিতে হ্রাস করা উচিত। একটি অ্যান্টি-আইসিং সিস্টেম দেওয়া হয়।
ইঞ্জিনের কেন্দ্রীয় অংশ তথাকথিত দ্বারা দখল করা হয়। কোর - একটি বিশেষ কম্প্রেসার যা দহন চেম্বারে পাঠানোর আগে আগত বাতাসকে সংকুচিত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এই ক্ষেত্রে, SABER ঐতিহ্যগত টার্বোজেট ইঞ্জিনের মতোই, তবে, এটির দহন চেম্বারের পিছনে একটি টারবাইন এবং কিছু অন্যান্য উপাদানের অভাব রয়েছে। কম্প্রেসার ড্রাইভটি একটি টারবাইন দ্বারা সরবরাহ করা হয় যা বায়ু কুলিং সিস্টেম থেকে শক্তি নেয়।
SABER দহন চেম্বার তরল প্রপেলান্ট রকেট ইঞ্জিনের অনুরূপ। একটি টার্বোপাম্পের সাহায্যে, এটি জ্বালানী এবং একটি অক্সিডাইজার সরবরাহ করার প্রস্তাব করা হয় - বায়বীয় বায়ু বা তরল অক্সিজেন, অপারেশন মোডের উপর নির্ভর করে। উভয় মোডে, তরল হাইড্রোজেন জ্বালানী হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
প্রোটোটাইপ এয়ার কুলিং সিস্টেম
প্রধান দহন চেম্বারের চারপাশে একটি রামজেট ইঞ্জিনের অনুরূপ একটি দ্বিতীয় চেম্বার রয়েছে। এটি নির্দিষ্ট মোডে কাজ করা এবং ইঞ্জিনের সামগ্রিক থ্রাস্ট বাড়ানোর উদ্দেশ্যে করা হয়েছে। প্রধান দহন চেম্বারের মতো, সহায়ক প্রত্যক্ষ-প্রবাহ হাইড্রোজেনের উপর চলে।
এখন SABER প্রকল্পের লক্ষ্য হল পর্যাপ্ত উচ্চ কর্মক্ষমতা এবং সীমিত মাত্রা সহ একটি হাইব্রিড ইঞ্জিন তৈরি করা। সমাপ্ত পণ্যটি সিরিয়াল Pratt & Whitney F135 এর চেয়ে বড় হওয়া উচিত নয় - 5,6 মিটারের বেশি লম্বা এবং 1,2 মিটারের কম ব্যাস নয়৷ একই সময়ে, বহুমুখিতা এবং উচ্চ কার্যক্ষমতা নিশ্চিত করা উচিত৷
অপারেশন মোডের উপর নির্ভর করে, SABER-এর এই সংস্করণটি M=25 পর্যন্ত গতিতে উড়তে সক্ষম হবে। "বায়ু" মোডে সর্বাধিক থ্রাস্ট 350 kN পৌঁছাবে, রকেট মোডে - 500 kN। প্রধান ইতিবাচক বৈশিষ্ট্য একটি একক ইঞ্জিন সঙ্গে সমস্ত সমস্যা সমাধান করার ক্ষমতা হবে.
অপারেটিং মোড
SABER ইঞ্জিন বিভিন্ন শ্রেণীর যানবাহনে ব্যবহার করা যেতে পারে, প্রাথমিকভাবে মহাকাশ বিমানে। অপারেশনের বিভিন্ন মোডের উপস্থিতি অনুভূমিক টেকঅফ এবং অবতরণ, বায়ুমণ্ডলে ফ্লাইট এবং কক্ষপথে প্রবেশের সম্ভাবনা সরবরাহ করবে।
ইঞ্জিনের "কোর"। দৃশ্যমান কম্প্রেসার চাকা
বায়ুমণ্ডলে টেকঅফ এবং ফ্লাইট ইঞ্জিন অপারেশনের প্রথম মোড দ্বারা সঞ্চালিত করা আবশ্যক। এই ক্ষেত্রে, বায়ু গ্রহণ খোলা থাকে এবং "কোর" দহন চেম্বারে সংকুচিত বায়ু সরবরাহ করে। উচ্চ সুপারসনিক গতিতে ত্বরণের পরে, সরাসরি-প্রবাহ দহন চেম্বারটি চালু করা হয়। দুটি সার্কিটের ব্যবহার, গণনা অনুসারে, M=5,4 পর্যন্ত ফ্লাইটের গতি প্রদান করে।
আরও ওভারক্লকিংয়ের জন্য, তৃতীয় মোড ব্যবহার করা হয়। এটিতে, বায়ু গ্রহণ অবরুদ্ধ করা হয় এবং তরল অক্সিজেন প্রধান দহন চেম্বারে সরবরাহ করা হয়। আসলে, এই কনফিগারেশনে, SABER একটি ঐতিহ্যবাহী রকেট ইঞ্জিনের মতো হয়ে যায়। এই মোড সর্বোচ্চ ফ্লাইট কর্মক্ষমতা প্রদান করে.
আবেদন ক্ষেত্রসমূহ
এখন পর্যন্ত, REL থেকে হাইব্রিড ইঞ্জিন শুধুমাত্র ডকুমেন্টেশন এবং পৃথক ইউনিট আকারে বিদ্যমান, কিন্তু এর সুযোগ ইতিমধ্যে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে। এই জাতীয় বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলি আরও উন্নয়নের প্রেক্ষাপটে আগ্রহী হওয়া উচিত বিমান এবং মহাকাশবিজ্ঞান, সহ। এই দুই দিকের সংযোগস্থলে।
SABER বা অনুরূপ পণ্য বিভিন্ন উদ্দেশ্যে উন্নত হাইপারসনিক বায়ুমণ্ডলীয় বিমান তৈরিতে কার্যকর হবে। এই ধরনের প্রযুক্তি ব্যবহার করে, পরিবহন, যাত্রী বা যুদ্ধ বিমান তৈরি করা সম্ভব।
প্রধান দহন চেম্বারের বাহ্যিক ইউনিট
একটি হাইব্রিড ইঞ্জিনের সম্পূর্ণ সম্ভাবনা একটি মহাকাশ বিমানের সাহায্যে আনলক করা যেতে পারে। এই ক্ষেত্রে, SABER অনুভূমিক টেকঅফ এবং অবতরণ প্রদান করবে, সেইসাথে প্রয়োজনীয় উচ্চতায় পৌঁছাবে, তারপরে ত্বরণ এবং কক্ষপথে ফ্লাইট করবে। হাইব্রিড ইঞ্জিন সহ একটি মহাকাশযানের গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা থাকা উচিত যা এর ক্রিয়াকলাপকে সহজ করে।
SABER উন্নয়নগুলি পৃথক উপাদান হিসাবে প্রয়োগ করা যেতে পারে। সুতরাং, REL-তে তারা বিশ্বাস করে যে আগত বাতাসের জন্য উন্নত কুলিং সিস্টেমটি বিদ্যমান আধুনিকীকরণে বা প্রতিশ্রুতিশীল টার্বোজেট ইঞ্জিনগুলির বিকাশে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি থেকে সবচেয়ে আকর্ষণীয় ফলাফল উচ্চ-গতির বিমান চালনার ক্ষেত্রে পাওয়া যেতে পারে।
এর মূলে, SABER প্রকল্পটি একটি হাইব্রিড মাল্টি-মোড ইঞ্জিন তৈরির জন্য মূল প্রযুক্তির একটি সেট অফার করে। তাদের উপর ভিত্তি করে, আপনি নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে প্রয়োজনীয় মাত্রার একটি বাস্তব পণ্য তৈরি করতে পারেন। প্রথম পরীক্ষার জন্য, উচ্চ কার্যকারিতা সহ একটি মাঝারি আকারের SABER তৈরি করা হচ্ছে। যদি গ্রাহকদের কাছ থেকে আগ্রহ থাকে, নতুন পরিবর্তনগুলি প্রদর্শিত হতে পারে যা নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করে।
অনুশীলন করা
SABER প্রকল্পের কাঠামোর মধ্যে প্রথম অধ্যয়ন এবং পরীক্ষাগুলি দশম বছরের শুরুতে সংঘটিত হয়েছিল এবং সর্বোত্তম নকশা সমাধানগুলি অনুসন্ধান করার উদ্দেশ্যে ছিল। আজ অবধি, REL প্রকল্পের উন্নয়ন সম্পন্ন করেছে এবং হাইব্রিড ইঞ্জিনের পৃথক উপাদান পরীক্ষা করার প্রক্রিয়া শুরু করেছে।
স্ট্যান্ডে প্রিকুলার। তার কাজের প্রধান বৈশিষ্ট্য নির্দেশিত হয়
কয়েক সপ্তাহ আগে, উন্নয়ন সংস্থাটি এয়ার কুলিং সিস্টেমের বেঞ্চ পরীক্ষার ঘোষণা দিয়েছে। পরীক্ষার সময়, ডিভাইসের ইনলেটে বাতাসের বেগ М=5 এ পৌঁছেছিল, তাপমাত্রা ছিল 1000°C। এটি রিপোর্ট করা হয়েছে যে প্রোটোটাইপটি সফলভাবে তার কাজগুলির সাথে মোকাবিলা করেছে এবং প্রবাহের তাপমাত্রায় একটি তীক্ষ্ণ এবং দ্রুত হ্রাস প্রদান করেছে। তবে নির্দিষ্ট কোনো সংখ্যা দেওয়া হয়নি।
এর আগে ইঞ্জিনের অন্যান্য যন্ত্রাংশ চেক করার কথা জানানো হয়েছিল। এই সমস্ত কার্যক্রমের সমাপ্তি REL কে একটি পূর্ণাঙ্গ পরীক্ষামূলক ইঞ্জিনের সমাবেশে যেতে দেয়। 2020-21 সালে এর উপস্থিতি প্রত্যাশিত। একই সময়ে, বেঞ্চ পরীক্ষা অনুষ্ঠিত হবে, যার ফলাফল অনুসারে প্রকৃত উন্নয়নের সম্ভাবনা নির্ধারণ করা সম্ভব হবে।
রিঅ্যাকশন ইঞ্জিনস লিমিটেড তার নতুন প্রকল্পের অত্যন্ত প্রশংসা করে এবং বিশ্বাস করে যে এটির সামনে একটি দুর্দান্ত ভবিষ্যত রয়েছে। এই জাতীয় মূল্যায়নগুলি কতটা উদ্দেশ্যমূলক এবং সেগুলি বাস্তবতার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ কিনা তা সম্পূর্ণরূপে পরিষ্কার নয়। এই জাতীয় প্রশ্নের উত্তর কেবলমাত্র কয়েক বছরের মধ্যে দেওয়া যেতে পারে, সমস্ত প্রয়োজনীয় ব্যবস্থা এবং SABER ইঞ্জিন সহ একটি বাস্তব বিমান তৈরির পরে।