Немецкий грант поднимет настроение

Полярис

Подписываясь, вы соглашаетесь с нашими Условиями использования и политикой. Вы можете отказаться от подписки в любое время.

Награда Федерального управления по оборудованию, информационным технологиям и использованию Бундесвера (BAAINBw) или Федерального управления по оборудованию, информационным технологиям и технической поддержке правительства Германии может позволить ракетному двигателю Linear AeroSpike (LAS) провести свои первые летные испытания.

Ракетостроение считалось чем-то трудным для понимания. Однако тем, кому удалось его взломать, идти становится легче. В первые годы своего существования компания SpaceX Илона Маска зафиксировала множество неудач, но как только она правильно сориентировалась, ей удалось запустить и даже перезапустить свои ракеты с быстрым разворотом.

Это стало возможным, поскольку за прошедшие годы в конструкции и исполнении ракет мало что изменилось. Например, конструкция сопла ракеты не менялась более 100 лет. Но базирующаяся в Бремене компания Polaris хочет изменить статус-кво и совершить первый полет ракетного двигателя LAS.

Стандартной особенностью всех ракет является колоколообразное сопло, позволяющее газам из камеры сгорания выходить с ускорением и создавать тягу. Конструкция сопла оставалась неизменной особенностью ракет на протяжении десятилетий, ограничивая возможности ракет.

Проблема в том, что конструкция хорошо работает при одном атмосферном давлении, но по мере подъема ракеты ее эффективность становится менее эффективной. Чтобы преодолеть эту проблему, ученые используют многоступенчатые ракеты, чтобы можно было использовать разные сопла для максимальной эффективности.

Одним из способов решения проблем, связанных с многоступенчатыми ракетами, является использование двигателя Linear AeroSpike (LAS). Эта концепция существует с 1950-х годов, а также экспериментировалась с ней НАСА для своего преемника космического корабля "Шаттл" X-33/VentureStar и SR-71 Blackbird.

Полярис

На первый взгляд LAS может выглядеть совершенно иначе. Однако при более внимательном рассмотрении обнаруживается, что оно также повторяет поперечное сечение колоколообразного сопла, но имеет одну сторону, которая открыта. Камеры сгорания расположены последовательно сверху.

При выходе горячих газов из камер шип конструкции содержит одну сторону, а место недостающего сечения колоколообразного сопла занимает давление воздуха. Когда ракета поднимается и давление воздуха падает, виртуальный колокол предназначен для расширения и поддержания эффективности двигателя.

Поскольку одноступенчатая ракета может работать эффективно, ученые могут использовать эту конструкцию для создания меньших и легких ракет, несущих более тяжелую полезную нагрузку. В других приложениях это может привести к более высоким дальностям или скоростям, превышающим несколько Маха.

Возникает естественный вопрос: если ученые знали об этом более 50 лет, почему двигатель LAS до сих пор не был испытан в полете? Причина в огромном количестве тепла, выделяемом при конструкции, и отсутствии материалов, способных с ними справиться.

Благодаря достижениям в области 3D-печати теперь стало проще не только использовать новые материалы, но и разрабатывать более совершенные системы охлаждения, чтобы привести эти системы в действие.

Polaris уже построила три таких демонстратора, и правительство Германии планирует сделать масштабный демонстратор космического самолета больше, чем его предшественники.