• РЕГИСТРАЦИЯ

Новое ракетное топливо

Komradlew
История современной космонавтики
7 февраля 14:01 136 21221

В течение последних двух недель сразу две компании (Blue Origin и SpaceX) опубликовали результаты испытаний своих новых двигателей. Компания Джеффа Безоса активно тестирует BE-4, который со временем заменит для американской космонавтики РД-180. Илон Маск же готовит Raptor к установке на свой новый сверхтяжелый носитель. Уникальность их обоих в используемой связке топлива - метан-кислород. В связи с прошедшими тестами хотелось бы рассказать об этом подробнее.

Raptor

Первые разговоры о данном двигателе, работающем на паре кислород-метан, пошли ещё в 2012-ом году. Заявленная тогда тяга, которой должен был в итоге обладать рабочий прототип, равнялась ~2950 кН. Со временем цифры выросли до ~8250 кН (они хотели сделать самый мощный жидкостный ракетный двигатель в галактике), но на данный момент реальные цифры Raptor'а составляют около ~1850 кН. К слову, F-1 для знаменитого носителя Saturn-V, отправившего американцев на Луну, имел тягу в 790 тс, что равносильно ~7750 кН. А вот НК-33 для нашей лунной ракеты, которая так и не прошла испытания, был на уровне Raptor. Возможно, вы помните, что случилось с нашей лунной ракетой Н-1 и сколько там было двигателей - спешу обрадовать, точно также будет компоноваться и первая ступень Starship, имея 31 двигатель.

Ещё одна особенность данного двигателя состоит в полной газификации топлива и окислителя в газотурбинах, что увеличивает удельный импульс и надёжность двигателя. До этого только NASA и советские конструкторы смогли собрать два прототипа подобного рода, которые так и не пошли в ход. Также, в отличие от предыдущего двигателя SpaceX - Merlin'а, Raptor является ЖРД закрытого цикла. И если в отечественных двигателях подобное - норма, то на Западе до этого только RS-25 (маршевый двигатель Space Shuttle) обладал подобными технологиями.

Отношение к компании может быть любое, но это достижение удивляет даже меня. В ближайшие 2 года испытания завершатся.

BE-4

Про BE-4 можно мало что сказать. Двигатель разрабатывается компанией Blue Origin с 2011 года и также выходит на финишную прямую. Глава Blue Origin - Джефф Безос, в какой-то степени противоположность Илона Маска. Хороший управленец, ненавидит шумиху и рекламу.

Его двигатель на связке кислород-метан в ближайшее время станет самым мощным в своём роде, с тягой в ~2450 кН. Изначально разработка велась для нового носителя New Glenn, на первой ступени которого будет стоять 7 BE-4, создавая суммарную тягу в ~17.1 МН. Первый полёт New Glenn запланирован на 2021 год, а выводимая нагрузка на низкую околоземную орбиту равна примерно 43 тоннам. Для справки, даже самая мощная "Ангара", которую планируют к 2027 году, не будет способна на такое.

Кроме всего этого Джефф Безос решил продавать разработанный двигатель сторонним компаниям, что и приведёт в ближайшие годы к потере Россией рынка сбыта РД-180.

Российские двигатели

В России с переменным успехом ещё с 90-ых годов ведутся разработки кислородно-метановых двигателей. Но большого прогресса в этом достигнуто не было, так как данная инициатива является добровольной и никак не поддерживается ни государством, ни напрямую "Роскосмосом".

Так, КБХМ имени Исаева разработало и испытало двигатель С5.86.1000-0 с тягой в ~70 кН. 

КБХА в Воронеже с 90-ых работает над двигателем РД-0162. Не так давно прошли испытания прототипа с тягой в ~400 кН. Сейчас в планах испытания в 2020-ом, когда двигатель будет доработан до ~850 кН. Но, во-первых, сроки часто переносятся, поэтому можно накинуть сверху ещё пару лет. А, во-вторых, в КБХА до этого не разрабатывались крупные двигатели и ~850 кН на фоне Blue Origin и SpaceX выглядят слабо. Непонятно, почему "Роскосмос" сейчас выбрал именно это предприятие для работы над перспективным проектом.

В ГКНПЦ имени Хруничева также работают над РД-196. Или работали. Но в планах всё то же - ~500 кН.

Также секретные разработки ведёт "Энергомаш" над каким-то крупным двигателем, но тут пока утверждать ничего нельзя. По слухам, его возможности будут в районе ~2 МН, что как раз между Raptor'ом и BE-4.

Выгода

Важность перехода на новое топливо сейчас признают уже все. Об этом говорил и Дмитрий Рогозин, но на перспективном носителе "Иртыш" (ранее "Союз-5") всё равно будут применяться двигатели на основе кислород-керосин.

Разница же в том, что метан легко получить в отличие от керосина, а его удельный импульс выше, что позволяет увеличить полезную нагрузку на 9-10%, даже учитывая меньшую плотность и необходимость строить большие баки. 

Дополнительное преимущество метана - при сгорании он не оставляет компонентов на двигателе, сажи, что облегчает повторное применение двигателя, затачивая его на многоразовость.

Конечно, пара кислород-метан не панацея и далеко на нём не улетишь. По моему мнению, будущее межпланетных перелётов за ядерными буксирами, которые смогут по сути перевозить грузы между орбитами крупных небесных тел. А вот запуски и высадки останутся на химическом топливе. При этом добыть метан на других небесных телах для пополнения баков также несравнимо легче, чем, например, керосин.

История современной космонавтики

Как ферма троллей боролась с фермой салатов

В пятницу случилось прямо вот весёлое. А именно - в Москве открыли первую (а заодно сразу и крупнейшую в мире) городскую вертикальную ферму по выращиванию салатов. Что в этом весёлого? Реакц...

Что лично у меня украл Путин?

А я отвечу — скрывать то нечего: — у меня он украл свалки использованных шприцев у подъезда, попутно спёр с десяток сторчавщихся знакомцев… — ещё украл спирт Рояль, круглосуточно продававший...

Какие пенсии украл Путин у оппозиционеров?

Сейчас из каждого утюга раздаются надрывный плач оппозиционеров, что Путин у них пенсии украл.Рыдают, что теперь из-за пенсионной реформы они до пенсии не доживут.Рыдают, что их пенсион...

Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

0 новых комментариев

    Komradlew
    25 июля 11:21

    США выиграли Первую лунную

    Представьте себе, что в прошлом две мощные державы столкнулись лбами и устроили невиданную доселе войну, которая перевернула весь мир. И в этой войне было одно из ключевых событий, накрепко обросшее мифами и пропагандой. А спустя многие десятилетия, в новую эпоху, сидя за своим ноутбуком, наш современник пишет, что это событие - ложь и на самом деле выигравшая сторона...
    6277
    Komradlew
    24 июля 13:47

    Времена меняются

    У свежего июльского номера TIME весьма красноречивая обложка, отсылающая нас напрямую во времена старой космической гонки и констатирующая, что времена сильно изменились.Примечательно тут сразу несколько моментов. И даже не то, что Россия имеет на данный момент более развитую космонавтику, нежели Китай, хотя никто не поместил её на обложку. А то, что частные компании ...
    5529
    Komradlew
    23 июля 09:31

    Куда так торопится Китай

    Не секрет, что Китай на днях затопил уже вторую орбитальную станцию. Об этом сообщили официально. Звучало, конечно, очень громко, но на самом деле "Тяньгун-2" состояла, как и её предшественница "Тяньгун-1", всего из одного модуля. И главной задачей обоих модулей было отработать стыковку кораблей в открытом космосе и проверить работу всего комплекса систем жизнеобеспеч...
    6339
    Komradlew
    19 июля 10:38

    Почему сгорел Starhopper?

    Спойлер - не сгорел. На свежих фотографиях отчётливо видно, что с самим прототипом ничего не произошло, загорелся не он и никакого ущерба от произошедшего не получил. Возгорание Starhopper во время испытаний Фото после испытаний Более того, во время испытаний не было никаких проблем и с самим двигателем, как это видно на записи. А возг...
    7210
    Komradlew
    18 июля 11:51

    Главный запуск года

    Последние несколько лет удручающие новости из разряда "на российском космическом корабле неизвестно кто, где, когда и при каких обстоятельствах просверлил дырку, после чего корабль отправился на МКС" в отечественной космонавтике ничто не могло перебить. И каждый раз казалось, что хуже уже не будет. Но через год новое событие повергало всех в шок.Взрыв ракеты-носителя ...
    6753
    Komradlew
    14 февраля 20:59

    "Частные" ракетно-космические корпорации

    Очень много вопросов и непонимания сейчас идёт в сторону современных частных ракетных компаний. Будучи собственниками, они не могут существовать без государственной поддержки в виде льгот, конкурсов, дополнительных заказов и контрактов на разработку новой техники. Так считается и не без причины. Космос в наше время - это сугубо научное направление, за ...
    12558
    Komradlew
    12 февраля 15:11

    Рогозин vs Маск

    Сразу два интересных твита появились с прошлой пятницы по теме космонавтики. Первый из них от Дмитрия Рогозина, а второй от Илона Маска. Оба - про разрабатываемые двигатели. И раз мне интересно находиться по "обе линии фронта", то читаю я много интересных комментариев как от фанатов американца, так и от его ненавистников про оба этих поста. Причём комме...
    14356
    Komradlew
    4 февраля 15:51

    Возвращение в пилотируемую космонавтику

    Мы долго не желали и не верили, что американцы смогут это сделать. "У них нет технологий", "они сами ничего не сделали", "SpaceX - обман". И история с SLS, ракетой, которая должна отправиться с астронавтами на Луну, только подтверждала подобные комментарии.  NASA завязли в болоте не меньше "Роскосмоса", раздувая бюджеты и затягивая сроки от года к г...
    15580
    Komradlew
    18 октября 2018 г. 17:15

    Копия «Федерации» будет готова в 2019-ом году

    В следующем году Китай проведет первый испытательный полет полномасштабной модели-преемника своего космического корабля «Шэньчжоу» для космического полета человека. Космический корабль следующего поколения будет выведен при первом старте ракеты-носителя Long March 5B, предназначенного для размещения крупных модулей запланированной китайской космической станции (C...
    8065
    Komradlew
    16 октября 2018 г. 13:58

    Пентагон похоронил SpaceX

    Как сообщают персонажи из выдуманных вселенных, сидя на диванах и комментируя статьи комментариями, SpaceX пришёл конец. Ссылаясь на "Дефенз ньюс". Издание же в свою очередь сообщает прямым текстом уже с заголовка, что SpaceX покинула новый этап по разработке будущей ракеты-носителя для вывода военных грузов в космос. Начну с другого комментария, чтобы в...
    13673
    Komradlew
    12 октября 2018 г. 16:49

    Два ключевых фото в космонавтике за октябрь

    1. Илон Маск и командующий базой Ванденберг на посадочной площадке LZ-4 на фоне вернувшейся первой ступени Falcon 9. Ещё одна успешная миссия SpaceX прошла 8 октября ранним утром, пока все добропорядочные граждане России спешили на работу. Ступень под кодовым названием B1048.2 во второй раз использовалась во время запуска, причём предыдущий был за 7...
    14069
    Komradlew
    11 октября 2018 г. 12:40

    При запуске "Союза-ФГ" с экипажем к МКС произошла авария

    Сегодня в 11:40 ракета "Союз-ФГ" с экипажем из двух человек, Алексея Овчинина и Ника Хейга, стартовала к МКС. Но при запуске на 117-ой секунде произошла нештатная ситуация и ракета-носитель разрушилась в полёте. Экипаж при этом жив, капсула отделилась и приземлилась в Казахстане. Космонавты испытали перегрузки в 6g, но вышли на связь, их уже ищут спасат...
    25989
    Komradlew
    1 октября 2018 г. 17:25

    Индия показала скафандр и капсулу для пилотируемых миссий

    Индийское национальное космическое агентство (ISRO) 6 сентября представило первый скафандр для своих виоманавтов. Оранжевый костюм был показан на шестой выставке Bengaluru Space Expo. Он был разработан за последние два года в Космическом центре "Викрам Сарабхай" в Тируванантапураме. Скафандр оснащён единственным кислородным баллоном, позволяющим вио...
    18953
    Komradlew
    1 октября 2018 г. 16:08

    Вот и всё. Маск потерпел крах

    Клеймо "мошенника", наконец, стало официальным на радость многим. Сколько я его защищал и ошибался. И теперь рад признать свои ошибки. Ведь действительно - мошенник. Мало того, что решил пошутить в стиле любителя марихуаны про цену акций Tesla в 420 долларов. Так ещё, по словам самой комиссии по ценным бумагам и биржам США, хотел этим твитом просто развлечь свою подру...
    22025
    Komradlew
    26 сентября 2018 г. 22:32

    Презентация марсианского корабля Илона Маска

    В 2013-ом году на выступлении в KhanAcademy Илона спросили - когда он отправит первых астронавтов на Марс. На что был дан ответ - "лет через 12, думаю". Сегодня до 2025-го года осталось всего 7 лет. Учитывая, что Маск ещё никого не отправлял даже до Луны, сроки кажутся нереальными. Но 18 сентября SpaceX официально презентовала разработанный эскизный проект B...
    14762
    Komradlew
    24 сентября 2018 г. 17:31

    S7 Space переманила главного конструктора "Союза-5"

    Отношения между частной и государственной космонавтикой в России окончательно разорваны. Уникальный случай, учитывая, что в других странах частников стараются поддержать. Почему так случилось? В 2015-ом году появилась идея.  Кремль предложил Владиславу Филёву выгодную сделку. Выгодную в первую очередь для государства. S7 создаёт космическое подразде...
    15999
    Komradlew
    24 сентября 2018 г. 13:58

    "Роскосмос" отказался от сотрудничества с США?

    Пока готовил полноценный обзор презентации Илона Маска Big Falcon Rocket, Рогозин заявил об отказе сотрудничать с США в создании лунной станции. Да, так преподнесли информацию некоторые СМИ. Так как я был занят другими делами в эти дни, то оказался слегка в недоумении.  Из старых слов и выражений составили свежую новость. Хотя то же самое новый глав...
    21492
    Komradlew
    20 сентября 2018 г. 18:06

    Что же случилось на МКС

    Скажу сразу, что точной информации у меня нет, а известно стало о двух предполагаемых вариантах в том числе в самом Роскосмосе, от источника из "Энергии". Там довольно сильно были озадачены случившимся ЧП и первоначально думали, что источник проблемы нужно искать внутри корпорации. Именно поэтому посыпались новости о том, что это какой-то парень на заводе взял, да и п...
    31574
    Komradlew
    30 августа 2018 г. 16:10

    Россия кинула S7 Space?

    В сентябре исполняется два года неоднозначной истории передачи "Морского старта" в частные руки, в которую "Роскосмос" позвал холдинг S7. И эта история всё не закончится. А генеральный директор S7 Space, Сергей Сопов, уже открыто заявляет, что Россия спихнула компании морской космодром под гарантии запусков "Зенитов", после чего обо всём благополучно забыла и исчезла....
    17373
    Komradlew
    29 августа 2018 г. 16:20

    Новые планы Роскосмоса. Захватываем Луну

    Давно ничего не писал, да и новостей серьёзных не было. Рогозин осваивается на новом месте руководителя Роскосмоса, перестраивает организацию работы и делает свои первые противоречивые заявления. Заявления эти успешно выдёргиваются из контекста, что позволяет смело спекулировать его словами паникёрам и пессимистам.Совсем недавно, пару недель назад, вышло, наконец, пер...
    18035
    Служба поддержи

    Яндекс.Метрика