O SKYLON: um avião espacial britânico ainda em projeto

O Skylon em órbita (http://www.reactionengines.co.uk)

O Skylon em órbita (http://www.reactionengines.co.uk)

O SKYLON será um avião espacial, não tripulado e reutilizável capaz de transportar cargas úteis para o Espaço com até 12 toneladas a um preço inédito. O engenho está ainda na fase conceptual e encontra-se ainda a pelo menos dez anos do seu primeiro voo. Contudo, quando estiver operacional será uma verdadeira revolução numa indústria que – no essencial – não evoluiu desde os tempos do V2 de Von Braun…

O veículo consistirá num avião espacial com uma fuselagem muito estreita com tanques de propelente e uma baía de carga, com asas delta a meio da fuselagem e os revolucionários motores SABER na ponta das asas, tendo sido esta a disposição que nos testes de túnel de vento e em simuladores se revelou o mais estável, colocando o centro de gravidade no centro do aparelho, e não à retaguarda, como sucederia nas propostas (falhadas) de adaptação de aviões comerciais com foguetes. O veículo deverá descolar e aterrar usando o seu próprio trem de aterragem, dispensando os tanques e foguetões externos que estiveram na base dos trágicos acidentes do Space Shuttle.

Os motores SABRE serão capazes de operar em modo dual: em modo foguete funcionarão em circuito fechado de Lox/Lh2, como um motor foguete convencional, em modo de “respiração de ar” o motor será capaz de um desempenho até ao Mach 5, devendo funcionar neste modo no momento da descolagem e à medida que ganha velocidade e altitude na atmosfera. Neste modo – o verdadeiro trunfo do aparelho – o oxigénio líquido é substituído por ar atmosférico. E é aqui que reside a parte difícil do SABRE, já que o ar é levado até à câmara de combustão a partir de uma entrada de ar assimétrica, arrefecido até temperaturas criogénicas e comprido, tudo isto em frações de segundo e antes de entrar em combustão!

O SKYLON terá um comprimento de 82 metros, um diâmetro de fuselagem de 6,25 metros, uma envergadura de asas de 25 metros, transportando até 41 toneladas de combustível. Durante o voo atmosférico, o avião espacial será controlado aerodinamicamente, como um avião normal, pelas superfícies móveis da cauda. Uma vez no Espaço, o controlo de voo é da competência do modo foguete e as superfícies aerodinâmicas de controlo são desligadas. Enquanto na superfície, antes e depois da aterragem, o SKYLON usa um trem de rodas convencional, que se contraí dentro do aparelho quando este está em voo. O aparelho, contudo, não pode aterrar em qualquer pista convencional, já que precisa de um solo especialmente reforçado. À descolagem o SKYLON pesa 275 toneladas, e à aterragem 55, e isto é muito peso para as relativamente pequenas rodas, daí a necessidade de pistas especiais…

A maior parte da fuselagem do avião espacial será construída em fibra de carbono com estruturas internas reforçadas. Os tanques de propelente serão em alumínio e instalados no interior da fuselagem de forma a prever a folga necessária às expansões e contrações resultantes das grandes variações térmicas suportadas pelo aparelho durante as diversas fases do seu voo. Uma parte da fuselagem será construída de fibra, reforçada com cerâmica, prevista também se expandir e contrair livremente, de forma a suportar as agruras da reentrada, menores que numa cápsula Soyuz ou Apollo, devido ao ângulo menos acentuado da reentrada atmosférica, mas ainda assim, bastante sensíveis.

A baía de carga do SKYLON tem 4,6 metros de diâmetro e 12,3 de comprimento. Foi concebida para ser compatível com a maioria das cargas dos lançadores de satélites da atualidade, sendo capaz de colocar cargas com até 12 toneladas em órbitas equatoriais de 300 km de altitude, 10,5 toneladas em órbitas equatoriais de 460 km ou 9,5 toneladas para a Estação Espacial Internacional. O SKYLON poderá também transportar passageiros, numa versão ligeiramente modificada e capaz de transportar até 30 passageiros simultaneamente.

Cada avião espacial deverá ser capaz de realizar 200 voos antes de ser retirado ao serviço. Esta taxa de reutilização – superior à do Space Shuttle – é uma das razoes para o baixo custo por cada lançamento que o sistema britânico promete. Se hoje em dia, colocar 2 toneladas em órbita fica a mais de 150 milhões de dólares, dos quais os clientes finais pagam entre 1/3 ou 1/2 devido aos subsídios estatais mais ou menos assumidos, quando o SKYLON alcançar o seu pleno ritmo de cruzeiro, com 100 satélites sendo lançados todos os anos por 30 aviões espaciais, o custo final (sem subsídios) por lançamento não deverá ser superior a 40 milhões de dólares por voo. Este valor poderá descer ainda mais, até aos 2 a 5 milhões para satélites científicos e para cem mil dólares por turista espacial, se existirem as devidas poupanças de escala…

A empresa britânica e oriunda de um projeto universitário ainda tem várias parcerias com universidades britânicas, mas depende atualmente essencialmente de investidores de risco privados. O seu modelo de negócio não é o de explorar diretamente as suas operações, como a SpaceX e a Virgin Galactic, mas vender os seus aparelhos a operadores privados e públicos. O conceito é revolucionário e como tal, pode revolucionar o acesso ao Espaço. Esperemos que projeto continua a queimar etapas dentro dos prazos, como está a suceder, e que o primeiro voo ocorra entre 2015 e 2020, como é anunciado.

Fonte:
http://www.reactionengines.co.uk

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