#1Afẹ́fẹ́-Breathing + Rocket (Combined-Cycle)
e.g. SABRE (Synergetic Air-Breathing Rocket Engine)
Àwọn injiní tó ń ṣi afẹ́fẹ́ tí wọ́n ń wọlé bí SABRE oxygen atmospheric tó ń kọ sí ìgbòkègbodò àtàwọn àfẹsẹ tó wà nísàlẹ̀, lẹ́yìn náà lọ sí oxidizer bọ̀ǹpútà inú afẹ́fọ́. Ẹnì kan tó ń ṣi oúnjẹ tó ṣáájú ṣíṣiṣẹ́ tó ń yí afẹ́fọ́ láti nǹkan bí ọgọ́rùn - ún 100°C sí - 150°C nínú nǹkan bíi 0.01 ìṣẹ́jú, tí ó ń jẹ́ kí agbára ìbànújẹ́ tó ń rọrùn àti ìbínú gíga pẹ̀lú hýdrọ́nì — tí wọ́n ń mú ẹ̀rọ tó dáa lọ́nà tó dára jù lọ sórí àwọn ṣífọ́ọ̀bù tó ń wọlé nígbà tí wọ̣́n wà nínú mọ́ọ̀dù tí afẹ́fẹ́ ṣe.
A ṣètò SABRE láti kọ ọkọ̀ ọkọ̀ kan tó wà ní ìsọfúnni kan tó fẹ́rẹ̀ẹ́ jẹ́ Mach 5+ ní ~28 kìlómítà lórí ìgbòkègbodò afẹ́fẹ́, lẹ́yìn náà ìyípadà sí mọ́òdù rọ̀tẹ́ẹ̀tì tí a ti pa mọ́ọ̀sì fún ìgbésí kọ̀ǹpútà orbital. Èyí jẹ́ kí ọkọ̀ ọkọ̀ SABRE lágbára dé ọ̀nà tí wọ́n fi apá kan owó tó ga ju rọ́gùn mímọ́ kan lọ, bó tilẹ̀ jẹ́ pé ó ṣì nílò ìpínlẹ̀ rọ́ọ̀mù láti ti ìparí ìyára tó kù tí a ṣẹ̀ṣẹ̀ kù sí i tí ó sì ṣiṣẹ́.
Kò sí inúsínẹ́ẹ̀tì afẹ́fẹ́ tí a jọ ń wọ afẹ́fọ́n tí wọ́n ti ṣèrìrìn - àjò fún ìdárasí àrùn, ṣùgbọ́n àwọn apá pàtàkì a fi hàn lórí ilẹ̀ ayé: a dán àdánwò aláwọ̀n ní ìpínlẹ̀ tó kúnrẹ́rẹ́ ní Mach 3.3+ ní ipò oúnjẹ ní ọdún 2019, àmọ́ SABRE kan tó ń kọ àwọn àdánwò tó ń wọ ilẹ̀ lọ sí 2022. Àwọn ìwádìí NASA àti ESA fi hàn pé ìrònú náà lè ṣeé ṣe nígbà tí wọ́n bá ń ṣàkíyèsí bí wọ́n ṣe ń mú kí wọ́n ṣiṣẹ́ oúnjẹ tó pọ̀ sílẹ̀, tí wọ̣́n sì máa ń lò sínú oògùn kan.
- Ohun tí wọ́n ń ṣiṣẹ́
- ~3,000–3,600 s air-breathing mode; ~450 s in rocket mode
- Kọ̀ǹpútà sí-ìyọ
- ~14–20 (engine); high total thrust
- Reading (TRL)
- ~4 (key components demonstrated; full system not yet flown)
Pros
- +High efficiency in atmosphere — draws oxidizer from ambient air, saving propellant mass
- +High thrust across the flight regime (0 to Mach 5+), enough to lift a heavy vehicle
- +Enables single-stage reuse — no staging, runway-style operations
Cons
- –Complex, heavy engine — the precooler and compressor add mass
- –Air-breathing mode alone is limited to ~Mach 5 / 25 km; needs a rocket phase beyond that
- –Development cost is high; the lead developer (Reaction Engines Ltd) filed for bankruptcy in 2024