“Самоизяждаща се” ракета може да изстреля Великобритания във висините на космическата индустрия

От университета в Глазгоу се похвалиха – нови разработки на почти вековната концепция за “самозахранващия се” ракетен двигател, способен да лети отвъд земната атмосфера, биха могли да помогнат на Обединеното кралство да заеме по-сериозни позиции в космическата индустрия.

Инженерите от университета в Глазгоу са построили и изстреляли първия по вида си ракетен двигател тип “автофаг”, който консумира части от собственото си тяло за гориво.

Автофаговият двигател (името идва от латинската дума за “самоизяждане”), има няколко потенциални предимства пред конвенционалните ракетни конструкции.

Двигателят работи, като използва отпадната топлина от горенето, за да разтопи последователно собствения си пластмасов фюзелаж по време на изстрелването. Разтопената пластмаса се подава в горивната камера на двигателя като допълнително гориво, което изгаря заедно с обикновените течни горива.

Това означава, че ракетата с двигател автофаг ще се нуждае от по-малко гориво в бордовите резервоари, а освободената маса може да се използва за полезен товар. Изгарянето на фюзелажа може също така да помогне да се избегне увеличаването на проблема с космическия боклук – изхвърлените отпадъци, които обикалят около Земята и могат да попречат на бъдещи мисии.

Като цяло по-голямата ефективност би могла да помогне на ракетите-автофаги да извеждат в космоса по-голям полезен товар в сравнение с конвенционалните ракети със същата маса.

Концепцията за самозахранващ се ракетен двигател е предложена и патентована за първи път през 1938 година. Въпреки това, нито един проект на самозахранващ се двигател не е бил изстрелван по контролиран начин, докато изследователското партньорство между университета в Глазгоу и Националния университет “Днепър” в Украйна не постига този важен успех през 2018 година.

През последните месеци инженерите от Глазгоу демонстрираха, че могат да се използват по-високо енергийни течни горива и че пластмасовият фюзелаж може да издържи на силите, необходими за подаването им в двигателя, без да се деформира. Това са съществени стъпки в разработването на жизнеспособната концепция за полет.

Докладът на екипа, озаглавен “Изследване на работните параметри и експлоатационните характеристики на автофагна хибридна ракетна двигателна система”, беше представен на форума AIAA SciTech, провел се на 10 януари, в Орландо, Флорида.

В доклада екипът описва как успешно е изстрелял своя автофагов двигател Ouroborous-3, произвеждайки 100 нютона тяга в серия от контролирани експерименти. Изпитанията са проведени в лабораторията MachLab в авиобазата “Махриханиш”.

Ouroborous-3 използва пластмасови тръби от полиетилен с висока плътност като източник на автофагично гориво, като го изгаря заедно с основните горива на ракетата – смес от газообразен кислород и течен пропан.

Тестовете показаха, че Ouroborous-3 е способен на стабилно горене – ключово изискване за всеки ракетен двигател, през целия автофагов етап, като пластмасовият фюзелаж осигурява до една пета от общото количество използвано гориво.

Тестовете също така показаха, че горенето на ракетата може да бъде успешно контролирано, като екипът демонстрира способността ѝ да бъде рестартирана и динамична в режим на включване/изключване. Всички тези способности могат да помогнат на бъдещите ракети автофаги да контролират издигането си от стартовата площадка до орбита.

Професор Патрик Харкнес от висшето училище по инженерни науки “Джеймс Уат” към университета в Глазгоу ръководи разработването на автофаговия двигател Ourouboros-3. По думите му постигнатите резултати са основополагаща стъпка по пътя към разработването на напълно функционален автофагов ракетен двигател. Тези бъдещи ракети биха могли да имат широк спектър от приложения, което би спомогнало за амбициите на Обединеното кралство да се развие като ключов играч в космическата индустрия.

“Структурата на конвенционалната ракета съставлява между 5% и 12% от нейната обща маса. Нашите тестове показват, че Ouroborous-3 може да изгори подобно количество от собствената си структурна маса като гориво. Ако успеем да направим така, че поне част от тази маса да бъде използвана за полезен товар, това би била добра перспектива за бъдещите конструкции на ракети.”
Изследователят Кшищоф Бжидзик от “Джеймс Уат”, който е автор на доклада, споделя: “За да стигнем дотук, трябваше да преодолеем много технически предизвикателства, но сме възхитени от представянето на Ourouboros-3 в лабораторни условия.

Двигателят-автофаг е един от 23-те проекта в областта на космическите технологии, които наскоро бяха избрани да си поделят 4 млн. паунда от Космическата агенция на Обединеното кралство и от правителствения Съвет за научно-технически съоръжения.

Екипът от Глазгоу получи 290 000 паунда, за да си съфинансира провеждането на по-нататъшни пилотни тестове на прототипа на двигателя.

Д-р Пол Бейт, главен изпълнителен директор на Космическата агенция на Обединеното кралство, заяви: “Един от основните начини, по които стимулираме инвестициите в разрастващия се космически сектор на Обединеното кралство, е като подкрепяме иновациите в космическите технологии. Впечатляващата работа на университета в Глазгоу по създаването на автофагов двигател има голям потенциал да отговори на нарастващия световен апетит за развитие на ефективността и устойчивостта на ракетните двигатели.”

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp

Още от категорията..

Последни новини

Трябва ли да се въведе таван на надценките на основните хранителни продукти?

Подкаст