预冷吸气式火箭发动机用换热器研制进展

摘要

英国REL公司正在研制的“云霄塔”飞行器采用预冷吸气式火箭发动机(SABRE)作为动力.该类型发动机具有独特的热力学循环方式.其发动机循环中包含3种换热器,分别是空气预冷器、氢-氦换热器HX4、预燃室排气换热器HX3.其中,空气预冷器采用逆流换热方式,由上千根直径1.0mm、壁厚30μm的铟合金制造,最大承压60MPa;氢-氦换热器HX4为紧凑型板式换热器,由镍钛合金制造,换热通道宽度为20μm ～ 50μm,通道和基底之间的厚度为10μm;预燃室排气换热器HX3为横流式换热器,采用直径2mm、壁厚0.35mm的烧结碳化硅管簇制造,最大承压70MPa.REL公司的相关研究表明,采用新材料、特种加工技术是吸气式火箭发动机研制成功的基础和保障.