Кадр из видео испытаний
На видео - испытания двигателя G-70, который планируется использовать на геофизических и космических ракетах компании. Один двигатель позволяет создать геофизическую ракету, способную поднять до 130 кг на высоту до 150 км. А для выведения спутника на орбиту потребуется трехступенчатая ракета с 8 G-70 на первой ступени, 4 на второй и 1 на третьей. По расчетам Gilmour Space Technologies такая ракета сможет выводить до 380 кг на низкую орбиту.
Скриншот сайта компании
Особенностью двигателя является то, что он гибридный - топливо хранится в твердом виде, а окислитель подается в жидком/газообразном. Это позволяет сочетать достоинства твердотопливных и жидкостных ракетных двигателей - гибридный РД прост и компактен как РДТТ, и его можно перезапускать и управлять тягой, как на ЖРД.
Схема гибридного ракетного двигателя
Гибридный двигатель успешно использовался на суборбитальном космоплане SpaceShipOne, но на второй версии, SpaceShipTwo, разработчики столкнулись с его недостатками - двигатель оказался плохо масштабируемым. Gilmour Space Technologies утверждают, что справились с этой проблемой. По их заявлениям, G-70, возможно, является самым мощным двигателем с одним отверстием в топливной шашке. Двигатели SpaceShipOne и SpaceShipTwo мощнее, но, очевидно, по мнению Gimlour, используют несколько отверстий.
Типичные профили отверстий в шашке гибридного двигателя, источник
В твердотопливном двигателе профиль топливной шашки определяет, как тяга будет меняться со временем. В гибридном двигателе тяга определяется количеством подаваемого окислителя, но профиль шашки все равно очень важен - он влияет на эффективность двигателя. Gilmour Space Technologies печатают свои шашки на 3D-принтере. В ранних двигателях использовался ABS-пластик, сейчас же - некий секретный состав. Также компания собирается запатентовать собственную конструкцию 3D-принтера для печати топливной шашки, потому что обычные с новым топливом работать не могут.
Экспериментальный 3D-принтер Gilmour, источник
По заявлениям компании, получившийся двигатель может дросселировать тягу в диапазоне 10-100% и отличается высокой стабильностью горения.
Компания Gilmour Space Technologies была основана бывшим банкиром Адамом Гилмуром вместе с женой и братом. Сначала они занимались симуляторами и репликами, создав симуляторы истребителя-бомбардировщика F/A-18, космического корабля с 6 степенями свободы, ЦУПа и работ в условиях невесомости, а также реплики первого американского космического корабля "Меркурий" и китайского корабля "Шэнчжоу". В 2014 году эта деятельность была заморожена, и компания сосредоточилась на гибридных ракетных двигателях. В 2016 году были испытаны двигатели на закиси азота и ABS-пластике.
В том же году успешно поднялась на 5 км ракета RASTA с гибридным двигателем.
Параллельно испытали двигатель на каталитическом разложении перекиси водорода.
В 2017 году компания собрала деньги инвесторов и испытала гибридный двигатель для кубсатов. В планах запуск геофизической ракеты ARIEL во втором квартале 2018 (по словам главы компании) или же первом квартале 2019 (по информации с официального сайта). А орбитальная ракета ERIS, как ожидается, оторвется от земли в конце 2020 года.
lozga.livejournal.com
Испытания любительского ГРД провели в Подмосковье. Возможно, это ещё один шаг, приближающий нас к российской частной космонавтике.
8 июля в Подмосковье состоялись испытания любительского гибридного ракетного двигателя (ГРД), созданного группой «Многоцелевые Реактивные Платформы»(http://rocket.web-box.ru/).
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
‹
›
В ГРД используются компоненты ракетного топлива в разных агрегатных состояниях – жидком и твердом. В недавно испытанном любительском изделии в качестве окислителя используют жидкую закись азота, а в качестве горючего - твердую шашку парафина с добавкой алюминия.
Пуски ракеты с ГРД проводились в СССР в 1930-е годы – 17 августа 1933 года стартовала знаменитая ГИРД-09, а 23 мая 1934 года – крылатая ракета 06.1. С тех пор в нашей стране ГРД не покидали стендов (например, в центре имени М.В. Келдыша). Следует отметить, что знаменитый американский частный суборбитальный космоплан SpaceShip One, выигравший Ansari X Prize, летал именно на гибридном ракетном двигателе.
Вернемся к двигателю, созданному группой «Многоцелевые Реактивные Платформы» - его тяга около 500 кг и возможное время работы более 10 секунд. Испытания должны были проходить с полностью заправленным баком. К сожалению, заправить 20 кг окислителя не удалось. Пяти привезенных к месту испытания баллонов по 10 литров хватило только на заправку 10 кг, что должно было обеспечить только около 7 секунд работы двигателя. Не сразу получилось его запустить, штатный запал по какой-то причине не сработал, но группа испытателей в полевых условиях реализовала другой вариант запала.
К сожалению, двигатель отработал штатно всего 3-4 секунды, затем начался прогар, и тяга упала. Несмотря на то, что испытания можно признать лишь частично успешными, ещё один шаг к российской частной космонавтике сделан.
Группа «Многоцелевые Реактивные Платформы» уже в конце 2012 – начале 2013 года планирует побить мировой рекорд высоты полета любительской ракеты и доставить свой аппарат на высоту 160 км. На сегодняшний день мировой рекорд высоты подъема любительских ракет, установленный ракетомоделистами-экспериментаторами, составляет 115 км (группа CSXT, США, 2004). Европейский рекорд в 2000 году установило британское общество MARS – ракета англичан достигла 10,5 км (результат подтвержден Ракетной ассоциацией Великобритании - United Kingdom Rocketry Association, UKRA).
Иллюстрации:
1. Твердотопливный ракетный двигатель и гибридный ракетный двигатель. Схема строения.2. Погрузка стенда и баллонов с закисью азота.3. Антон Фастенков из группы «Многоцелевые Реактивные Платформы» со своим «детищем».4. Выгрузка.5. Двигатель (поменьше) и бак окислителя (побольше).6. Сборка стенда.7. Мокрое полотенце для дополнительного охлаждения корпуса.8. Заправка.9. Установка бака с окислителем.10. Работа двигателя – впечатляющее зрелище.11. Место прогара.
www.nkj.ru
Гибри́дный раке́тный дви́гатель (ГРД) — химический ракетный двигатель, использующий компоненты ракетного топлива в разных агрегатных состояниях — жидком и твердом. В твердом состоянии может находиться как окислитель, так и горючее.
Наличие твердого компонента позволяет существенно упростить конструкцию, что делает ГРД одним из самых перспективных, надежных и простых типов ракетных двигателей. Применяемые окислители достаточно распространены — жидкий и газообразный кислород, закись азота. Топливом может быть любое твердое горючее вещество — ПВХ, бутилкаучук, резина, парафин и пр.
В СССР первый полёт экспериментальной крылатой ракеты, спроектированной под руководством С. П. Королева в ГИРД, оснащённой гибридным ракетным двигателем, состоялся 23 мая 1934 года.
В настоящее время в Российской Федерации исследованием и постройкой ГРД занимается Исследовательский Центр имени М. В. Келдыша[1].
На первом частном космическом челноке «SpaceShipOne» компании «Scaled Composites»[2], поднявшемся в 2004 году на высоту более 100 км, использовался именно ГРД.
Преимущества по сравнению с жидкостными двигателями:
Преимущества по сравнению с твердотопливными двигателями:
Недостатки:
dic.academic.ru
Гибри́дный раке́тный дви́гатель (ГРД) — химический ракетный двигатель, использующий компоненты ракетного топлива в разных агрегатных состояниях — жидком и твёрдом. В твердом состоянии может находиться как окислитель, так и горючее.
Наличие твёрдого компонента позволяет существенно упростить конструкцию, что делает ГРД одним из самых перспективных, надёжных и простых типов ракетных двигателей. Применяемые окислители достаточно распространены — жидкий и газообразный кислород, закись азота. Топливом может быть любое твёрдое горючее вещество — ПВХ, бутилкаучук, резина, парафин и прочее (шутки ради в передаче «Разрушители легенд» запустили ракету на закиси азота и колбасе[1]).
В СССР первый полёт экспериментальной крылатой ракеты, спроектированной под руководством С. П. Королева в ГИРД, оснащённой гибридным ракетным двигателем, состоялся 23 мая 1934 года.
В настоящее время в Российской Федерации исследованием и постройкой ГРД занимается Исследовательский Центр имени М. В. Келдыша[1].
На первом частном космическом челноке «SpaceShipOne» компании «Scaled Composites»[2], поднявшемся в 2004 году на высоту более 100 км, использовался именно ГРД.
Преимущества по сравнению с жидкостными двигателями:
Преимущества по сравнению с твердотопливными двигателями:
Недостатки:
ru-wiki.org
Гибри́дный раке́тный дви́гатель (ГРД) — химический ракетный двигатель, использующий компоненты ракетного топлива в разных агрегатных состояниях — жидком и твёрдом. В твердом состоянии может находиться как окислитель, так и горючее.
Наличие твёрдого компонента позволяет существенно упростить конструкцию, что делает ГРД одним из самых перспективных, надёжных и простых типов ракетных двигателей. Применяемые окислители достаточно распространены — жидкий и газообразный кислород, закись азота. Топливом может быть любое твёрдое горючее вещество — ПВХ, бутилкаучук, резина, парафин и прочее (шутки ради в передаче «Разрушители легенд» запустили ракету на закиси азота и колбасе[1]).
В СССР первый полёт экспериментальной крылатой ракеты, спроектированной под руководством С. П. Королева в ГИРД, оснащённой гибридным ракетным двигателем, состоялся 23 мая 1934 года.
В настоящее время в Российской Федерации исследованием и постройкой ГРД занимается Исследовательский Центр имени М. В. Келдыша[1].
На первом частном космическом челноке «SpaceShipOne» компании «Scaled Composites»[2], поднявшемся в 2004 году на высоту более 100 км, использовался именно ГРД.
Преимущества по сравнению с жидкостными двигателями:
Преимущества по сравнению с твердотопливными двигателями:
Недостатки:
ru-wiki.ru
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
К:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)
Гибри́дный раке́тный дви́гатель (ГРД) — химический ракетный двигатель, использующий компоненты ракетного топлива в разных агрегатных состояниях — жидком и твёрдом. В твердом состоянии может находиться как окислитель, так и горючее.
Наличие твёрдого компонента позволяет существенно упростить конструкцию, что делает ГРД одним из самых перспективных, надёжных и простых типов ракетных двигателей. Применяемые окислители достаточно распространены — жидкий и газообразный кислород, закись азота. Топливом может быть любое твёрдое горючее вещество — ПВХ, бутилкаучук, резина, парафин и прочее (шутки ради в передаче «Разрушители легенд» запустили ракету на закиси азота и колбасе[1]).
В СССР первый полёт экспериментальной крылатой ракеты, спроектированной под руководством С. П. Королева в ГИРД, оснащённой гибридным ракетным двигателем, состоялся 23 мая 1934 года.
В настоящее время в Российской Федерации исследованием и постройкой ГРД занимается Исследовательский Центр имени М. В. Келдыша[1].
На первом частном космическом челноке «SpaceShipOne» компании «Scaled Composites»[2], поднявшемся в 2004 году на высоту более 100 км, использовался именно ГРД.
Преимущества по сравнению с жидкостными двигателями:
Преимущества по сравнению с твердотопливными двигателями:
Недостатки:
wikipedia.green
SABRE
Reaction Engines
Британская компания Reaction Engines приступила к строительству горячего испытательного комплекса, в котором будут проводиться проверки перспективных гибридных ракетных двигателей, разрабатываемых по проекту SABRE. Как пишет Aviation Week, строительство комплекса ведется в аэропорту «Фронт-Рейндж» в Колорадо. Как ожидается, предприятие заработает уже в 2018 году.
Новый гибридный гиперзвуковой реактивный двигатель SABRE (Synergistic Air-Breathing Rocket Engine, синергичный атмосферный ракетный двигатель) позволит сделать ракеты-носители компактнее. Общие габариты двигателя будут соответствовать габаритам турбореактивного двухконтурного двигателя F135, устанавливаемого на американские истребители F-35 Lightning II. Его длина составляет 5,6 метра, а диаметр — 1,2 метра.
SABRE получит универсальные камеру сгорания и сопло, по конструкции во многом схожие с подобными элементами обычного ракетного двигателя. На старте и при разгоне он будет работать как обычный прямоточный реактивный двигатель, используя для сжигания топлива воздух. Этот воздух будет подаваться в газогенератор по обводным воздухозаборникам, идущим вокруг системы подачи топлива и окислителя.
При достижении скорости в пять чисел Маха (6,2 тысячи километров в час) двигатель будет переходить в ракетный режим, в котором воздухозаборники силовой установки перекроются, а в воздуховоды начнет небольшими порциями подаваться жидкий кислород. В качестве топлива для двигателя планируется использовать жидкий водород.
Для эффективной работы двигателя на скоростях до пяти чисел Маха потребуется охлаждение поступающего воздуха с более чем одной тысячи градусов Цельсия до -150 градусов Цельсия. Дело в том, что по мере увеличения скорости полета воздушный поток в воздухозаборнике начнет резко тормозиться и сжиматься, что приведет к его сильному нагреву.
Для охлаждения поступающего воздуха Reaction Engines уже разработала систему, представляющую собой сеть трубок диаметром один миллиметр и общей протяженностью около двух тысяч километров. Толщина стенки одной трубки составляет 20 микрон. Сеть этих трубок будет покрывать внешнюю стенку воздуховодов.
В сами трубки под давлением в 200 бар (197 атмосфер) будет подаваться жидкий гелий, выполняющий роль теплоносителя. По расчетам разработчиков, система позволит охлаждать поступающий воздух до необходимо рабочей температуры всего за 1/20 секунды (ранее компания указывала временной промежуток в 1/100 секунды).
Новый испытательный комплекс, строительство которого ведется в Колорадо, позволит проводить испытания системы охлаждения воздушного потока. В состав комплекса войдет аэродинамическая труба, в которой на большой скорости будет циркулировать нагретый до тысячи градусов Цельсия воздух.
За нагрев подаваемого в аэродинамическую трубу воздуха будут отвечать реактивные двигатели J79. Такие ставились на истребители F-104 Starfighter и F-4 Phantom II, а также на палубные сверхзвуковые бомбардировщики A-5 Vigilante. Когда именно планируется завершить постройку испытательного комплекса, не уточняется.
Между тем, Reaction Engines планирует начать испытания газогенератора перспективного гибридного двигателя SABRE в 2020 году. К этому же времени планируется провести испытания остальных систем силовой установки, включая подачу топлива, зажигание и выключение. В 2021 году двигатель планируется впервые испытать в сборе.
Разработать двигатель SABRE планируется в несколько этапов. На первом из них будет создана силовая установка — демонстратор технологий. Как ожидается, в атмосферном режиме полета он сможет развивать тягу до 196 килоньютонов. При этом полноценная силовая установка в этом режиме будет выдавать уже 667 килоньютонов.
Предполагается, что SABRE позволит создавать одноступенчатые ракеты-носители, причем силовую установку, в отличие от обычных ракетных двигателей, можно будет использовать повторно.
В настоящее время несколько компаний по всему миру занимаются разработкой новых двигателей для перспективных ракет-носителей, которые бы позволили сделать космические запуски проще и дешевле. Подробнее о наиболее интересных проектах вы можете почитать в нашем материале «Установки на будущее».
Василий Сычёв
nplus1.ru
