当喷气动力与火箭动力相结合……
试想一下，你登上一架飞机，准备飞越半个地球——如果乘坐747客机，这段旅程大约需要20个小时。但得益于时速超过5马赫的高超音速飞行，你仅用4个小时就抵达了目的地。
这听起来或许像科幻小说，但借助SABRE发动机，这种旅行很快将成为经济上可行的现实。
SABRE™（协同式空气呼吸火箭发动机）是一种正在研发中的新型发动机，用于驱动高速飞机和航天器。SABRE发动机的独特之处在于，它既具备喷气发动机的燃油效率，又拥有火箭的推力和高速飞行能力。
与仅能将飞行器推进至马赫数3（即音速的3倍）的喷气发动机不同，SABRE发动机在空气呼吸模式下可达到马赫数5.4——足以环绕地球飞行；而在火箭模式下则可达到马赫数25——从而能够进入轨道。
此外，SABRE 将传统喷气发动机机械原理与火箭推进技术相结合，实现了水平起降，使未来的航天港能够容纳新一代飞机和航天器。而且，虽然大多数火箭只能使用一次，但 SABRE 独特的设计使其能够返回地球，为下一次飞行提供动力——周而复始。
发明＝不仅是产品，更是过程
SABRE设计的核心在于Reaction Engines公司在航空航天发动机技术方面取得的突破——通过开发超轻量级热交换器（预冷器），有效防止了发动机部件在高速飞行时过热。
这项开创性技术的研发之旅始于多年前，最初只是Reaction Engines公司几位研发专家脑海中的构想。但在真正施展魔法之前，这些富有远见的发明家需要设计出一台原型机，以证明这种全新推进方式的可行性。
第一步是甄别出既超轻又坚固的金属和材料，然后确定如何将它们连接在一起。这款独一无二的发动机需要采用冶金特性截然不同的金属，并需经过非凡的热循环处理，以使这些材料能够承受极端环境。通过700多次测试，SABRE的发明者们验证了其设计原理，同时定义并完善了将这一可行发动机概念付诸实践所需的精密工艺流程。
史诗级的创新
在Reaction Engines公司对这一项目所需的工艺和设备进行测算时，有一点变得非常明确：制造发动机预冷器——这一由超细但极其坚固的金属管组成的复杂系统——需要一台高度专业化的炉子：它必须能够精确控制繁复的钎焊工艺，才能成功打造出具有独特形状、几何结构和金属特性的部件。
SABRE将由三个关键部件组成：预冷器、发动机核心和推力室。预冷器对于实现5马赫及以上速度至关重要，它由数千根输送冷却剂的薄壁管组成。这是一个极其复杂的系统：总长约两千公里的超细管路，其壁厚仅为人发宽度的二分之一。 每个接头都必须完全密封，才能使预冷器在不到一秒的时间内将空气温度从 1,000°C 降至 -150°C。这一过程以约 400 MW 的速率从空气中汲取能量——这相当于一座小型发电站的发电量！
在制定了精确的技术规格、确定了最佳材料和冶金工艺，并规划出一套前所未有的热处理工艺后，Reaction Engines 转向了 Inductotherm 集团旗下的 Consarc 公司。凭借在真空和受控气氛熔炼领域半个世纪的经验，Consarc 是唯一能够设计并制造定制熔炉以满足该客户非凡需求的合作伙伴。
除了数十年的宝贵专业经验外，总部位于英国的Consarc公司还拥有一支实力雄厚的研发团队、专职工程师、技术顾问和安装专家，能够设计出定制化的炉体技术，以满足Reaction公司具体且前所未有的要求。从真空能力到温度控制，炉体的各个方面都经过了精确计算，几乎没有出错的余地，以确保获得精确且可重复的结果——这是现有任何炉体都无法企及的。这只有真正的行业大师才能做到。
因此，这个最初只是Reaction Engines公司一个小团队进行的实验项目，随着Consarc专业团队提出并展示了若干可行方案，规模扩大了六倍。随着炉体规划的不断扩展，专家团队的规模也随之扩大；Consarc英国工厂的工程、制造和安装团队在Reaction定制设备的設計和建造过程中都发挥了关键作用。
双方合作的结果是一台独一无二的炉子，它能够在高度受控且始终如一的可重复条件下，快速、精确地对含有大量极其精密管材的模块化组件进行加热和冷却。 该炉的热区装载尺寸在同类设备中位居世界前列，直径达2.5米，高1.5米。如此庞大的尺寸确保该炉不仅能容纳预冷器的测试组件，还能容纳最终构成SABRE全尺寸量产版本的各部分。
试炼场
凭借现场安装的一台完全定制的Consarc真空钎焊炉，Reaction Engines公司耗时数年，不断优化生产热交换器技术所需的严苛制造工艺——该技术将成为最终版SABRE预冷器的雏形。
SABRE的模块化设计使得每个组件都能独立制造并进行地面测试。代表性技术（简称HTX）的测试将于2018年底在科罗拉多州沃特金斯附近的前程机场（Front Range Airport）一处即将竣工的测试设施中开始。该设施的测试将模拟SABRE在马赫数5时将面临的高温气流条件，并验证预冷技术的性能。
在英国白金汉郡韦斯科特正在建设的另一处测试设施中，Reaction团队将于2020年起开始进行测试，以评估关键子系统和SABRE发动机核心。一旦所有地面测试均通过验收，该项目将进入下一阶段，使SABRE得以翱翔天际，为飞行测试飞行器提供动力，并由此创造航空史上的新篇章。
天空已不再是极限
Reaction Engines 将彻底改变航空旅行。作为新一代飞机的动力来源，SABRE 发动机将实现更高效的飞行，其速度可达当今传统喷气发动机的两倍。此外，凭借其双重功能，这种新型发动机不仅能在地球大气层内运行，还能延伸至大气层之外——这将使进入太空的成本大幅降低；最终，这将为日益宏大的太空旅行愿景奠定基础。
请访问ReactionEngines.co.uk，进一步了解革命性的 SABRE 发动机。