Създаден е прототип на ракетен двигател, който "поглъща" части от своята ракета

Ваня Милева Последна промяна на 11 януари 2024 в 07:23 15135 0

Тестване на прототип на ракетен

Кредит Krzysztof Bzdyk

Тестване на прототип на ракетен "самоизяждащ се двигател"

Създадена е ракета, която може да изгори корпуса си като гориво и ефективността й вече е тествана. Разработена е от изследователи от Университета в Глазгоу и се основава на идея, патентована през 1938 г.

За седемте десетилетия, откакто човечеството за първи път изстреля сателит, пространството около нашата планета се задръсти с отломки от предишни мисии. Този боклук представлява риск за Международната космическа станция (МКС) и за други мисии.

Когато горивото на ракетата-носител свърши, нейните резервоари за гориво вече не са необходими. "Самоизяждащите се ракети", които биха изгорили резервоарите си като гориво, не само ще премахнат боклука, но и ще спестят пари. 

Горивните резервоари са най-голямата част от ракетата-носител, те заемат повече от 50% от нейната дължина. Но масата на самите резервоари е "мъртва тежест", която не съдейства за ускорението, а напротив, намалява ефективността на ракетата-носител и увеличава космическите отпадъци - най-често резервоарите за гориво са за еднократна употреба и се изхвърлят след изразходване на горивото.

Изследователският екип, ръководен от професор Патрик Харкнес (Patrick Harkness) от Университета в Глазгоу, вече е построил прототип на ракета, която използва собствения си фюзелаж като гориво и предотвратява изхвърлянето на ракетни части в космоса.

Но ако ракетата използва своите вече ненужни части като гориво, ракетата носител може да изведе по-важен товар в орбита. "Самоизяждащите се ракети" ще изискват много по-малко гориво и затова ще може да се използват резервоари с по-малък обем. 

Екипът на Харкнес си сътрудничи с изследователи от Националния университет в Днепър в Украйна и тества концепцията за "самоизяждане", която е предложена и патентована за първи път през 1938 г., но не осъществена. В средата на 20-ти век подобна разработка бе трудно осъществима, тъй като се използваха тежки ракети за повечето космически изстрелвания по това време. В днешно време обаче, когато се изнасят на орбита множество наносателити са достатъчни малки леки ракети.

Екипът е нарекъл своя ракетен двигател "Уроборус-3” (Ouroborous-3), в чест на един от най-древните символи – навита змия, захапала собствената си опашка. Той използва пластмасови тръби от полиетилен с висока плътност като гориво, които да се изгарят заедно с основните пропеланти, течен пропан и газообразен кислород. Отпадната топлина от основното изгаряне на пропеланта се използва за стопяване на пластмасата и след това за подаване в горивната камера заедно с основното гориво. 

При тестовете, проведени във въздушната база Machrihanish, "Уроборус-3” генерира 100 нютона тяга (около 10 кг) в контролирани експерименти. Той също така демонстрира, че ракетата е способна на стабилно изгаряне, а фюзелажът доставя една пета от общото необходимо гориво. Това е решаваща стъпка по пътя към разработването на жизнеспособна концепция за полета на ракетния двигател.

Екипът също успя да демонстрира, че може да дроселира, рестартира и да ускорява ракетния двигател поетапно, способности, които биха били от съществено значение за контролирането на ракетата, когато се насочва към орбита.

Въпреки че прототипът не е достатъчно мощен, за да вдигне заредена ракета, той дава добра индикация, че по-голямата версия ще работи.

Изследователите показват разработката на 10 януари на научния форум на Американския институт по аеронавтика и астронавтика (American Institute of Aeronautics and Astronautics SciTech Forum) във Флорида. 

Екипът сега работи върху по-голям прототип, който би могъл да осигури около 1000 нютона тяга, което е една шеста от необходимото за суборбитален полет (особено лека ракета) и около една двадесета за орбитален полет.

Изследователите подчертават, че резултатите са "основополагаща стъпка по пътя към разработването на напълно функционален ракетен самоизяждащ се двигател" и че тези бъдещи ракети могат да имат широк спектър от приложения, което ще помогне за напредъка на амбициите на Великобритания да се развие космическата си индустрия.

Справка: Investigation of the Operating Parameters and Performance of an Autophage, Hybrid Rocket Propulsion System
Krzysztof Bzdyk, Patrick Harkness, Peter Shaw and Jack Tufft; AIAA 2024-1604
Session: Hybrid Rocket Design; https://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/6.2024-1604 

Източник: UK researchers build 'self-eating' rocket that burns itself for fuel, Interesting Engineering

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !