Lo Skylon è uno spazioplano senza equipaggio in fase di studio presso l'azienda britannica Reaction Engines. Grazie ai suoi motori SABRE, questa navetta sarà in grado di raggiungere l'orbita terrestre con un solo stadio (SSTO, Single Stage To Orbit), decollando ed atterrando come un aeroplano convenzionale. Il primo volo prova è previsto per l'anno 2019, mentre nel 2022 potrebbero iniziare le operazioni di attracco alla Stazione Spaziale Internazionale.
Storia del progetto.
Nel 1982, nell'ambito del programma HOTOL, iniziò da parte della Rolls-Royce e della British Aerospace lo studio di una navetta spaziale riutilizzabile in grado di decollare orizzontalmente da una pista mediante una slitta a razzo per proseguire la salita in orbita ad una velocità compresa tra Mach 5 e 6 con motori in grado di utilizzare l'ossigeno atmosferico durante la salita attraverso gli strati inferiori dell'atmosfera. Nel 1986, però, il governo britannico smise di sovvenzionare il programma che fu quindi terminato. In seguito, Alan Bond (capo progettista del Progetto Daedalus) e Richard Varvill e John Scott-Scott che avevano lavorato allo studio del motore RB545 della Rolls-Royce decisero di continuare con risorse private lo studio di una nuova navetta dalle caratteristiche simili all'HOTOL fondando la Reaction Engines. Nel 1989, fu quindi lanciato il programma per lo Skylon, lo spazioplano spinto da motori SABRE, anch'essi progettati dalla Reaction Engines.Nel novembre del 2012 uno studio pubblicato dall'Agenzia Spaziale Europea dimostrò la validità delle soluzioni tecnologiche proposte per il motore SABRE, ed in particolare il suo innovativo scambiatore di calore nella presa d'aria.
Tecnica.
Lo Skylon è dotato di una fusoliera destinata a contenere i serbatoi di idrogeno e ossigeno liquido e una zona centrale per il carico da trasferire in orbita. I motori a razzo ibridi SABRE sono installati, nelle loro caratteristiche gondole asimmetriche, alle estremità delle ali a delta. Sono allo studio diverse configurazioni in grado di trasportare in orbita un carico utile dalle 12 alle 15 tonnellate.
Fusoliera.
A causa della bassa densità dell'idrogeno liquido (73,3 kg/m³), i serbatoi avranno dimensioni notevoli per contenerne la quantità necessaria al volo. Il profilo di missione è anche caratterizzato da modeste accelerazioni inerziali (pari o inferiori a 2 g). Queste due condizioni portano al disegno di una fusoliera con bassi carichi che vengono distribuiti su una struttura reticolare (composta di elementi in fibra di carbonio) con elementi trasversali (analoghi alle ordinate) collegati tra loro diagonalmente da barre che contrastano gli sforzi torsionali e l'instabilità a carico di punta della fusoliera. La struttura reticolare è protetta da uno strato di poliimmide termoplastica a sua volta ricoperto da un guscio composto di elementi ceramici corrugati resistenti alle temperature di rientro dall'orbita (1100 K). Dei longheroni completano la struttura trasferendo i carichi dei serbatoi al resto della fusoliera e sopportando gli sforzi a flessione della stessa.
Motori.
Un altro elemento innovativo del programma Skylon è costituito dai suoi motori SABRE. Il loro ciclo ibrido, che unisce la capacità di usare l'ossigeno atmosferico (come un motore a getto preraffreddato) e l'ossigeno liquido stivato a bordo per la fase di volo fuori dall'atmosfera (come un motore a razzo), ne consente l'utilizzo dal livello del mare fino all'orbita terrestre abbattendo il consumo di propellente. Fino ad una quota di 26 km ed ad una velocità di 5,5 Mach, infatti, il motore brucia l'ossigeno contenuto nell'aria per poi passare ad utilizzare quello liquido stivato nei serbatoi. Grazie ad un inedito radiatore in grado di abbattere in poche frazioni di secondo la temperatura dell'aria in ingresso al compressore, questo è in grado di funzionare anche a velocità di volo ipersoniche.
Fonte: https://it.wikipedia.org
