Новости с полей ракетного двигателестроения
Этот месяц был очень насыщен новостями в этой области, так что мне пришла идея запилить подборку на DTF.
Американская компания Relativity Space поделилась просто невероятными по красоте видео и фото с огневых испытаний первой ступени ракеты Terran 1.
И сама ступень, и 9 двигателей Aeon 1 изготовлены с максимальным использованием 3D-печати. Двигатель работает на топливной смеси LNG+LOX (сжиженный природный газ и жидкий кислород), производит 100 тыс. ньютон тяги на уровне моря и 113 тыс. ньютон в вакууме. Первой запуск этой ракеты запланирован на это лето.
NASA и Northrop Grumman провели очередные испытания твердотопливного ускорителя для ракеты SLS на полигоне в штате Юта. Опытная версия ускорителя под названием Flight Support Booster была разработана для испытаний новых материалов, компонентов и усовершенствованных методов производства запланированных для модернизации этих могучих моторов.
В частности были испытаны новая система управления вектором тяги и новая система зажигания. Новые ускорители планируются к использованию начиная с 9 полета лунной ракеты, первые 8 будут использовать ускорители собранные из компонентов оставшихся от программы Space Shuttle.
Расположенный горизонтально в специальном стенде 47-метровый мотор работал в течении 126 секунд, развив тягу более чем в 16 миллионов ньютон. Температура реактивного выхлопа при этом достигала 2 тысяч градусов Цельсия.
Из менее обжигающих, но не менее "горячих" новостей - Тори Бруно, CEO американской космической корпорации ULA поделился на своей твиттер странице очередными фото ракетного двигателя BE-4, производства компании Blue Origin.
Эти два экземпляра будут установлены на первой ступени новой ракеты Vulcan Centaur во время ее первого запуска, который на данный момент по-прежнему запланирован на конец этого года, но зависит от готовности полезной нагрузки - лунного посадочного аппарата Peregrine компании Astrobotic Technology, так что возможный перенос не будет чем-то удивительным.
По другую сторону океана, в Воронеже на предприятии КБХА (Конструкторское бюро химавтоматики) были проведены огневые испытания двигателя РД-0124МС, предназначенного для использования на второй ступени будущей ракеты Союз-5 "Иртыш".
Этот двигатель, работающий на паре керосин (нафтил) и кислород, развивает тягу 533 тыс. ньютон в вакууме с удельным импульсом в 361 секунду, что делает его одним из самых эффективных в своем классе.
В Европе тем временем отчитались об очередном успешном огневом испытании в немецкой компании Rocket Factory Augsburg. Испытывался в данном случае их ракетный двигатель Helix, предназначенный для их будущей ракеты RFA One.
Данный двигатель, построенный по схеме с замкнутым циклом, обладает расчётной тягой в 100 тыс. ньютон и на первой ступени ракеты их планируется девять.
На этом у меня пока все.
Когда уже мы полетим в космос не на трубе из которой вылетает огонь? Это же такой примитивизм по сути, адекватный потолок технологии давно достигнут, инженеры сражаются за +- 10-15% эффективности. Что там фундаментальная наука, высрать ничего не хочет?
на трубе из которой вылетает огоньЭто же такой примитивизм по сутиВ данном случае примитивно только ваше понимание процесса, непревзойденная эффективность реактивного принципа движения обусловлена фундаментальной физикой и условиями нашей планеты. Ну а специфика процесса требует плотности и скорости высвобождения энергии которые возможны только с использованием двух принципов - химических и ядерных.
Если химический вариант вам не подходит, ядерный думаю тоже не подойдет, тем более что он для выхода в космос не очень то и удобен - можно использовать импульсную схему типа "Орион", взрывая с определенной частотой ядерные заряды, импульс которой отражается специальной пластиной, но это в пределах атмосферы чревато радиоактивным загрязнением, да и принципиально является менее эффективной вариацией реактивного движения, но за счет более простого подхода позволяет в теории выводить действительно титанического размера ПН.
Тепловые ядерные реактивные двигатели с нагревом рабочего тела в рабочей зоне реактора обладают плохими характеристиками с точки зрения соотношения тяги и веса, да и опять таки - радиация в выхлопе для применения в атмосфере не особо благоволит.
Электричество упирается в основном в две проблемы - низкая энергетическая плотность и отсутствие способов быстро перевести электрическую энергию в кинетическую. Есть пара вариантов обойти их, если всю работу выполнять на стороне инфраструктуры, а полезной нагрузке передавать всю необходимую скорость сразу в момент запуска - центробежный запуск, в данный момент ближе всего к реализации (SpinLaunch) и линейный ускоритель.
Только вот условия планеты в виде гравитации и атмосферы такому не благоволят. Для того чтобы развить нужную скорость центробежным путем, дабы хватило с запасом на преодоление атмосферного сопротивления требуются достижения экстремального уровня перегрузок, что не то что живые организмы, не каждый спутник то выдержит. Запуск с практически гиперзвуковой скоростью на определенных местах траектории приводит к нагреву поверхности к температурам опять таки излишне экстремальным.
Линейный ускоритель требуемый для вывода на орбиту Земли либо должен физически достигать границ плотных слоев атмосферы, либо требует объема энергии и ускорений опять таки экстремальных. Вот на Марсе в склоне вулкана Олимп построить ускоритель самое то - гравитация слабая, атмосфера тонкая, красота.
Есть фантастические варианты с орбитальными лифтами и крюками, но опять таки - атмосфера и гравитация нашей планеты делают их невозможными даже с учетом теоретических материалов вроде фуллереновых тросов титанических масштабов.
Ну а телепортация или левитация силой мысли еще более фантастически.
ну дык, фундаментальная наука до сих пор спорит о том, что такое гравитация. Для летающих тарелок, пузерей Алькубьерре, кротовых нор и т.п. это нужно знать наверняка, а для плюющихся огнем факелов - не нужно.
Если даже фендаментальная наука что-то и высрет, то на данный момент у нас нет таких источников энергии, чтобы притворить высер в жизнь. я даже не знаю хорошо это или плохо
Американцы как обычно не могут обойтись без прожигания дыры в озоновом слое со своими РДТТ.
Никто в космонавтике без РДТТ не обходится, ни Европа, ни Япония, ни Индия, ни Китай только Россия, потому что так и не смогли сравнимого по эффективности состава сделать - лучшее что имеется это движки Тополей-Ярсов-Булавы.
Эффект на озоновый слой они действительно оказывают, но относительно потребительских и промышленных выбросов это даже не капля в море, а гомеопатическое разведение в Мировом океане.
Если уж говорить в этом контексте о космонавтике опасения вызывают скорее объемы озон-разрушающих соединений которые по расчетам будет поставлять в атмосферу связка Starship - SuperHeavy, особенно при пусках за пределы низкой орбиты, слишком высокая частота с огромными объемами топлива.