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英国反应发动机公司Reaction Engines Limited （REL）是一家英国航空航天制造商，成立于1989年，总部位于英国牛津郡，以其高超音速推进和冷却技术而闻名，其提出的“协同吸气式火箭发动机”（SABRE，简称“佩刀”）便是其中之一。

“佩刀”发动机的诞生源于上世纪八十年代中期。那时，许多国家为了降低天地往返运输的费用，纷纷提出了多种可以水平起降的空天飞机方案，其中最著名的是英国采用预冷式吸气火箭的“霍托尔”(HOTOL)、美国采用超燃冲压发动机的“东方快车”国家空天飞机（NASP）和德国采用涡轮冲压发动机的“桑格尔”(SANGER)。到了20世纪90年代，这3个国家的空天飞机相继下马，但英国曾参与“霍托尔”研制的3名主力艾伦·邦德（Alan Bond）、理查德·瓦威尔（Richard Varvill）和约翰·斯科特（John Scott）仍然坚持前行，并于1989年成立了英国反应发动机公司，自筹资金，低调实施“云霄塔（Skylon）”空天飞机计划。“云霄塔”继承了“霍托尔”已取得的成果，但在机体结构和发动机等方面，进行了大量的技术创新，特别是在发展“佩刀”发动机方面，取得了重大进展。

根据英国反应发动机公司早期的规划，佩刀发动机将装配于“云霄塔”空天飞机上，该型飞行器可在常规跑道上起飞，在15分钟内爬升到地球的平流层上，并以五马赫的速度飞行，从伦敦到纽约的航班也就一个小时左右，两小时即可穿越大西洋。

佩刀发动机是一种涡轮、冲压、火箭组合的组合循环发动机，由主发动机通道和旁路冲压发动机通道组成，包括吸气式（空气中的氧和机载液氢）和火箭式（机载液氢和液氧）两种工作模式，在Ma5左右进行工作模式转换，能够将飞行器从静止状态无缝加速到入轨速度。飞机起飞后，在稠密大气层飞行时，采用“涡轮为主、冲压为辅”的吸气工作模式，由可变进气道进入的高温空气分两路，一路经预冷器降温后，在压气机的作用下先后进入预燃室和主燃烧室，经火箭喷管高速喷出，产生主要推力；另一路直接进入冲压发动机燃烧室，与少量氢燃烧，产生部分推力，提高氢的利用率。在高空高速飞行时，发动机进气道关闭，按照液体火箭发动机的工作原理工作，将飞行器加速到入轨速度。两种工作模式共用涡轮泵、可调尾喷管等关键部件，有效降低发动机结构质量。

在5倍音速的高速飞行状态下，进入发动机的空气将达到1000摄氏度，足以严重损坏组件。因此，预冷器是 “佩刀”发动机的核心部件。反应发动机公司的预冷器可以在不到20秒的时间内将空气降低到零下150摄氏度。并一共完成了超过300次试验验证，初步验证了预冷器的设计方法、制造技术和试验方法，试验结果表明该技术具备在0.05秒内将400公斤/秒量级的空气降温1100摄氏度的能力，并能够保持其单位重量的换热量达到100千瓦/公斤。在此基础上，英国REL于2019年3月搭建完成了预冷器高温试验验证平台，可提供超过1000摄氏度的进气来流，以模拟马赫数5飞行时预冷器进气高温条件，并已完成模拟来流马赫数3.3飞行时高温来流条件（420摄氏度）预冷器高温试验验证。热交换系统由许多螺旋形缠绕的细小管道组成，空气通过热交换器时被管中流动的氦气冷却。反应发动机公司为此攻克了两项关键技术，其一是制造技术，他们采用了铬镍铁718合金管，孔径为0.98mm,厚度仅为40μm，它能在不降低物理强度的前提下，确保良好的热交换性能。其二是霜冻堵塞的控制技术。在0℃以下时，空气中的水蒸气将在数秒内凝结并阻塞气流。2019年10月22日，英国反应发动机公司表示，已经证明其突破性的发动机技术可以应对高超音速的高温， “佩刀”高超音速发动机的预冷系统可处理5马赫的温度，这项技术突破距离“佩刀”发动机研发成功又近了一步。