Американская компания Rocket Crafters провела испытания прототипа гибридного ракетного двигателя собственной конструкции. К концу года предприятие намеревается осуществить первый испытательный полет ракеты-носителя на 3D-печатном твердом топливе.
Главная разработка флоридской частной космической компании — запатентованная технология 3D-печати твердого топлива. Компания намеревается осуществлять коммерческие запуски на ракетах-носителях с гибридными ракетными двигателями, то есть использующими компоненты топлива в разных агрегатных состояниях — жидком и твердом.
Такой подход позволяет значительно упрощать конструкцию, повышать безопасность и снижать себестоимость в сравнении с жидкостными ракетными двигателями, но при этом сохранять возможность регулировки тяги во время полета. 3D-печать топлива, в свою очередь, позволяет создавать комплексные, оптимизированные внутренние геометрические структуры, тем самым повышая уровень высвобождаемой энергии, а также снижая вероятность возникновения вибраций, характерных для гибридных ракетных двигателей.
Конструкция силовой установки предельно проста и включает всего две подвижные детали — главный клапан и клапан регулировки тяги. Жидкий окислитель вытесняется инертным газом и подается в камеру сгорания. Регулируя подачу окислителя можно регулировать тягу. Так как камерой сгорания фактически служит твердое топливо, снижается не только стоимость, но и временные производственные издержки. Разработчики уверяют, что сроки изготовления топливной секции исчисляются часами, а не неделями или даже месяцами, как в случае с традиционными двигателями на жидком топливе.
После сорока девяти успешных стендовых испытаний небольших прототипов двигателя STAR-3DTM с тягой в диапазоне 250-500 фунтов, в феврале этого года Rocket Crafters приступила к тестированию более масштабного прототипа Comet с тягой до пяти тысяч фунтов или 2267 кг. «Комету» испытали три раза. Первые два теста прошли успешно и дали результаты, близкие к расчетным. В ходе третьего испытания произошел скачок давления, вызвавший «повреждения двигателя и испытательного стенда», однако анализ данных показал, что причиной послужили неполадки во вспомогательных системах, тогда как конструкция двигателя нареканий не вызвала.
«Поэтому мы и проводим испытания. Мы находим и устраняем неполадки во время тестов, чтобы они не возникали на пусковом столе», — прокомментировал полковник ВВС США в отставке и президент компании Rocket Crafters Роберт Фабиан.
Следующим этапом программы станут летные испытания с использованием уменьшенного варианта гибридного двигателя STAR-3DTM с постепенным масштабированием силовой установки. Итогом стараний должна стать ракета-носитель Intrepid-1, способная доставлять на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку массой около 500 кг. Стоимость одного запуска предварительно оценивается в пять с половиной миллионов долларов. В 2017 году компания заключила контракт на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы стоимостью $542,6 тыс. с Управлением перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA). Первый суборбитальный полет должен состояться до конца текущего года, однако точную дату компания пока не называет.
Источник: 3dtoday.ru
