Сегодня 18 июля 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → двигатель
Быстрый переход

В США создали «вечный» реактивный двигатель для беспилотников — в нём нечему ломаться

Компания Wave Engine Corporation объявила о начале поставок оборонному подрядчику новых реактивных двигателей J-1 для беспилотников массой до 90 кг. Эти двигатели интересны своей абсолютной простотой и надёжностью — в них нет никакой механики, которая рано или поздно приводит к поломкам. Новый тип реактивного двигателя не стал открытием, но в совокупности с цифровыми технологиями его перспективы оказались огромными.

 Источник изображений: Wave Engine Corporation

Источник изображений: Wave Engine Corporation

Компания Wave Engine Corporation выросла из Университета Мэриленда и проекта по возрождению известного более ста лет импульсного реактивного двигателя. Двигатель такого типа представляет собой две трубы с общей камерой сгорания. Впрыснутое в камеру жидкое топливо поджигается и создаёт движущуюся в обеих трубках области ударной волны, воспроизводящие тягу. Возникшее в камере разрежение всасывает новую порцию воздуха, топливо вновь впрыскивается и поджигается, и так до тех пор, пока двигатель должен работать.

Конструкция такого двигателя проста донельзя — в нём нечему ломаться. Использование цифрового управления позволило оптимизировать работу двигателя и сделать его максимально управляемым. Ещё в марте компания Wave Engine показала дистанционный запуск такого двигателя в составе фирменного беспилотника Scitor-D. Также беспилотник совершил ряд полётов, доказав высокую надёжность и управляемость двигателем. Проведенные испытания стали поводом для заключения контракта с неназванным «ведущим» оборонным подрядчиком на поставку серии реактивных двигателей для беспилотников.

Двигатель J-1 массой 8,2 кг и размерами 14 × 32 × 163 см создаёт тягу до 245 Н. Он способен приводить в движение беспилотники самолётного типа массой до 90 кг. Двигатель работает на любом типе жидкого топлива: бензине, керосине или биоэтаноле E85. Также в компании разрабатывают версию двигателя K-1 с тягой до 979 Н для беспилотников массой до 454 кг. Во время испытаний беспилотника с двигателем J-1 воздушное средство разогналось до 322 км/ч, но в этом оно было ограничено возможностями аэродрома, поэтому полёты возможны будут также на более высокой скорости.

ИИ за две недели с нуля спроектировал ракетный двигатель и он прошёл огневые испытания с первой попытки

Машинные алгоритмы уверенно отбирают у людей шансы на творческую работу. На днях в Великобритании был испытан первый в мире жидкостный ракетный двигатель, с нуля спроектированный искусственным интеллектом. На проектирование ушло менее двух недель после утверждения спецификаций. Ещё несколько дней потребовалось для 3D-печати двигателя. После сборки он запустился с первой попытки. ИИ выполнил годовую работу коллектива КБ на «отлично».

 Источник изображений: LEAP 71

Источник изображений: LEAP 71

Больше всего времени заняла финишная обработка деталей и сборка двигателя, чем занимались сотрудники британского Университета Шеффилда. ИИ как бы намекнул, что человеку осталась лишь физическая работа, а творческую составляющую алгоритмы взяли на себя.

Проект разработки сложных инженерных конструкций с помощью искусственного интеллекта продвигает компания LEAP 71, работающая в Дубае (ОАЭ). Специалисты компании создали большую вычислительную модель Noyron с «компактным и надёжным геометрическим ядром» PicoGK, которое позволяет создавать очень сложные физические объекты. Тем самым Noyron способна проектировать конструкции, машины и механизмы для любой сферы использования, а не только для аэрокосмической отрасли, от детской игрушки до космического челнока. В процессе проектирования программы САПР ни разу не использовались.

Спроектированный нейросетью ракетный двигатель работает на паре керосин/жидкий кислород. Во время статических огневых испытаний на полигоне Airborne Engineering в Уэскотте, Великобритания, двигатель мощностью 5 кН (500 кг) подтвердил свои характеристики. Сначала он прогревался в течение 3,5 с, а затем вышел на полную мощность и проработал 12 с, в ходе чего развил тягу в 20 тыс. лошадиных сил. Этого достаточно, чтобы вооружить таким двигателем верхнюю ступень ракеты. Каждую новую модификацию двигателя модель Noyron может выдавать со скоростью менее 15 мин, проводя вычисления на обычном компьютере. Вам нужна линейка двигателей? Подождите чуток за дверью, вам скоро вынесут.

Компоненты двигателя изготавливались в Германии компанией AMCM из медного сплава CuCrZr методом аддитивной печати на принтере EOS M290. Чтобы медь не расплавилась, а в камере сгорания двигателя температура достигала 3000 °C, было использовано инновационное решение с подачей охлаждённого топлива (керосина) через систему встроенных в двигатель каналов диаметром 0,8 мм. Благодаря этому корпус двигателя нагревался всего до 250 °C. Сбой в охлаждении мгновенно превратил бы двигатель в лужицу меди, но система отработала надёжно. Также для впрыска топлива в камеру сгорания была использована коаксиальная вихревая форсунка, что считается самым передовым на сегодня решением.

Джозефин Лисснер (Josefine Lissner), аэрокосмический инженер и управляющий директор LEAP 71, сказала: «Это важная веха не только для нас, но и для всей отрасли. Теперь мы можем автоматически создавать функциональные ракетные двигатели и напрямую переходить к практической проверке. От окончательной спецификации до производства проектирование этого двигателя прошло менее 2 недель. В традиционной инженерии это стало бы задачей многих месяцев или даже лет. Каждая итерация нового двигателя занимает всего несколько минут. Инновации в области космических двигателей сложны и дорогостоящи. С помощью нашего подхода мы надеемся сделать космос более доступным для всех».

Компания LEAP 71 будет использовать данные испытаний для дальнейшего продвижения инженерной модели Noyron. Компания работает с ведущими аэрокосмическими компаниями США, Европы и Азии над коммерциализацией полученных таким образом ракетных двигателей. Но только этим сфера деятельности компании не ограничивается. Она создаёт или обещает создавать продукты в различных областях — от аэрокосмической промышленности и электромобилей до теплообменников и робототехники. Звучит зловеще, особенно в сочетании со способностью печатать детали на 3D-принтере. Но пока на финальном этапе работ есть человек с напильником, мы можем спать спокойно.

Американский стартап успешно испытал гиперзвуковой ракетный двигатель на керосине и перекиси водорода

Молодая американская компания Ursa Major (лат. — Большая Медведица) провела серию испытаний нового ракетного двигателя, пригодного для сверхзвуковых полётов. Двигатель Draper запускался свыше 50 раз, доказав способность работать и регулировать тягу. Топливом для него служит керосин и перекись водорода. Эти жидкости хранятся в обычных условиях и способны заменить твёрдое топливо с одновременным наращиванием эффективности.

 Источник изображений: Ursa Major

Испытание силовой установки «Дрейпер». Источник изображений: Ursa Major

Двигатель «Дрейпер» — это развитие силовой установки «Хадли» (Hadley) этой же компании, уже проходящей испытание на прототипе гиперзвукового планера ТА-1 другой компании — Stratolaunch. Согласно предыдущей информации, двигатель «Хадли» развивает тягу 2,2 тс на уровне моря. «Дрейпер» чуть слабее — его тяга составляет 1,8 т на уровне моря. Он может найти применение как в космических аппаратах, так и в противоспутниковых оборонных системах. Собственно, «Дрейпер» создаётся по контракту с ВВС США в виде договора с исследовательским подразделением AFRL ведомства.

«Мы рады тому, как быстро продвигается программа разработки, и с нетерпением ожидаем запуска двигателя для гиперзвуковых и космических применений в ближайшие годы», — сказал Брэд Аппель (Brad Appel), технический директор Ursa Major, комментируя факт заключение контракта на разработку всего год назад.

 Рендер двигателя Arroway

Рендер двигателя Arroway

Компания Ursa Major разрабатывает целый спектр двигателей от маломощных Draper до средних Ripley («Рипли») тягой 22,7 тс и даже создаваемые для замены российских РД-180/181 двигатели Arroway с тягой 90 тс. Компания использует передовые наработки и экологически чистое топливо типа метана, керосина и перекиси водорода. По крайней мере, на стендах всё это показывает себя очень и очень неплохо.

Индийский стартап запустил ракету с двигателем, полностью напечатанным на 3D-принтере за трое суток

Индийский стартап Agnikul успешно запустил демонстратор ракеты, двигатель которой полностью напечатан на 3D-принтере, пишет Tech Crunch. Ракета стартовала сегодня утром по местному времени с космодрома центра им. Сатиша Дхавана на острове Шрихарикота в Южной Индии. Вскоре ракета упала в Бенгальский залив, полностью выполнив возложенную на неё задачу — доказать возможность управляемого полёта на 3D-печатном двигателе.

 Источник изображений: Agnikul

Источник изображений: Agnikul

Двигатель для 6-метрового прототипа Agnibaan SOrTeD (демонстратор суборбитальных технологий) распечатывался в течение 72–75 часов. Ещё какое-то время ушло на финальную обработку изделия. В целом технология позволяет за неделю изготавливать два полностью готовых для эксплуатации жидкостных ракетных двигателя, что попросту невозможно в случае традиционного компонентного производства.

Разработкой 3D-печатного ракетного двигателя компания Agnikul начала заниматься два года назад. Впрочем, она также получала и получает консультации от вышедших на пенсию специалистов Индийской организации космических исследований (ISRO). Благодаря их опыту и, вероятно, связям, стартап достаточно успешно продвигается вперёд и смог привлечь десятки миллионов долларов США для исследований и производства прототипов.

В качестве материала для печати ракетного жидкостного «полукриогенного» двигателя был выбран жаропрочный материал инконель. Плохая теплопроводность материала заставила разработать изощрённую систему отвода тепла от сердцевины двигателя. Для выхода на наиболее оптимальную конструкцию двигателя потребовалось около 80 подходов, но результат себя оправдал. Национальное агентство ISRO, кстати, тоже испытывает 3D-печатные технологии в ракетостроении. Несколько недель назад, например, успешно был испытан напечатанный на 3D-принтере двигатель для верхней ступени штатной четырёхступенчатой индийской ракеты-носителя Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV).

В то же время сырость разработки и отсутствие опыта у сотрудников Agnikul дают о себе знать. Первый запуск прототипа за последние несколько недель откладывался четыре раза. И всё же ракета высотой 6,2 м и массой 570 кг смогла взлететь и приводниться в расчётной точке, что служит лучшим доказательством движения в правильном направлении.

Видео: на полигоне SpaceX произошёл мощный взрыв ракетного двигателя

Во время прямой трансляции с испытательного полигона SpaceX в Техасе на видео попал момент мощного взрыва, произошедший во время наземных испытаний ракетного двигателя Raptor.

 Источник изображения: SpaceX

Источник изображения: SpaceX

Двигатели Raptor будут использоваться в гигантской ракете Starship — самой высокой и самой мощной в истории, — которую планируется задействовать для освоения Луны и колонизации Марса, поэтому SpaceX проводит тщательные испытания этих двигателей.

В ходе одного из последних статических наземных тестов двигателя Raptor на испытательном полигоне SpaceX в Макгрегоре, штат Техас, произошла серьёзная авария. Момент взрыва был заснят в ходе прямой трансляции NASASpaceFlight. Аномалия, возникшая в двигателе, сначала привела к первичному взрыву, а затем вторичному. Предположительно, второй взрыв был вызван накопившимися в воздухе парами топлива.

SpaceX не предоставила никакой обновленной информации об инциденте. Однако учитывая, что для компании подобные ситуации не в новинку, вероятнее всего, никто из персонала SpaceX не пострадал, поскольку находился на безопасном расстоянии от места испытаний.

«Варп-двигатели больше не научная фантастика»: учёные предложили двигатель для полётов к звёздам, возможный в рамках известной физики

Как ни печально, даже создание субсветовых звездолётов не приблизит человечество к звёздам. Скорость света в вакууме ограничена, а наличие массы у корабля не позволит подойти к её границе вплотную. В мечтах остаются кротовые норы или червоточины — проколы в пространстве-времени, через которые гипотетические звездолёты смогут мгновенно проникать в далёкие уголки Вселенной. А ещё варп-двигатели, которые сами искривляют пространство-время.

 Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

На основе гипотез Эйнштейна-Розена о возможности подобных проколов в пространстве-времени, мексиканский физик-теоретик Мигель Алькубьерре в 1994 году предложил идею варп-двигателя для межзвёздного корабля, которая также получила название метрика Алькубьерре. Вместо того, чтобы искать неизвестно где расположенные червоточины, учёный обосновал теоретическую возможность построить двигатель, который бы создавал вокруг корабля пузырь с особыми свойствами. Пространство-время по курсу корабля должно было бы сжиматься, а за кормой — расширяться, что позволило бы ему двигаться быстрее скорости света.

Вариант пузыря или метрика Алькубьерре обладал одним существенным недостатком, если так можно сказать. Для реализации предложенного варп-двигателя необходима была новая физика — частица или тёмная энергия. Подобное требование отодвигало разработку двигателя для межзвёздных путешествий в очень и очень отдалённое будущее, если такое вообще было бы возможно.

Группа учёных из объединения Applied Physics взялась создать теорию варп-двигателя, изготовить который можно было бы в пределах известной физики без экзотических веществ или явлений. В свежей статье в рецензируемом журнале Classical and Quantum Gravity они поделились первыми обнадёживающими результатами. Новое решение физики назвали варп–двигателем с постоянной скоростью (constant velocity warp drive).

«Это исследование меняет разговор о варп-двигателях, — заявил физик Джаред Фукс (Jared Fuchs) из Applied Physics, защитивший докторскую диссертацию в Университете Алабамы в Хантсвилле. — Продемонстрировав первую в своем роде модель, мы показали, что варп-двигатели больше не научная фантастика».

Предложенный физиками двигатель состоит из стабильной оболочки вещества с «изменённым вектором сдвига внутри». Такое решение не сможет разогнать корабль до световой скорости, но обеспечит ему значительное приближение к этой заветной отметке без экзотических источников энергии. В теории варп-двигатель Applied Physics полностью соответствует метрике Алькубьерре и обещает работать с существенно меньшим потреблением энергии, чем предполагал автор оригинальной гипотезы. Это ещё не решение проблемы, но существенный шаг в правильном направлении, резюмируют исследователи.

В Индии испытали напечатанный на 3D-принтере ракетный двигатель

Индийская организация космических исследований (ISRO) провела успешные огневые испытания жидкостного ракетного двигателя, который был создан с использованием аддитивных технологий — метод создания трёхмерных объектов путём послойного добавления материала, или другими словами 3D-печать. Ожидается, что это стимулирует развитие космической отрасли страны.

 Источник изображения: ISRO

Источник изображения: ISRO

Испытания созданного на 3D-принтере двигателя проходили 9 мая. Агрегат, в котором сжигалась гиперголическая смесь тетраоксида диазота и монометилгидразина, работал в течение 665 секунд, что стало важнейшим достижением для учёных. Такие двигатели используются в малогабаритных индийских ракетах-носителях Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV).

В ISRO отметили, что использование аддитивных технологий позволило сократить количество деталей двигателя с 14 до 1. За счёт этого из конструкции удалось исключить 19 сварных соединений, а также значительно сэкономить на сырье для производства. В дополнение к этому, подход с использованием 3D-печати сократил время производства двигателя на 60 %.

Напомним, ракета-носитель PSLV высотой 44 метра является одним из инструментов доставки грузов на орбиту наряду с LVM-3, другой индийской ракетой. PSLV может выводить до 1750 кг полезной нагрузки на солнечно-синхронные полярные орбиты высотой 600 км. Новая технология производства двигателей может повысить темпы проведения космических пусков. У Индии также есть амбициозные планы в сфере проведение пилотируемых полётов, включая высадку астронавтов на поверхность Луны и создание базы на спутнике Земли к 2047 году.

Первый в мире полёт с клиновоздушным ракетным двигателем закончился крушением, даже не начавшись

Немецкий стартап Polaris Raumflugzeuge сообщил о крушении демонстратора MIRA I с инновационным клиновоздушным ракетным двигателем (aerospike). Демонстратор даже не успел оторваться от взлётной полосы и запустить КВР-двигатель, как вильнул в сторону и под воздействием сильного бокового ветра опрокинулся и загорелся. Взамен уничтоженного экземпляра разработчик пообещал сделать два и большего размера, а деньги на это он получил из бюджета.

 Прототип Источник изображений: Polaris Raumflugzeuge

Прототип MIRA I. Источник изображений: Polaris Raumflugzeuge

Компания Polaris Raumflugzeuge примерно год назад заключила контракт с Федеральным ведомством по оборудованию, информационным технологиям и технической поддержке бундесвера (BAAINBw) на разработку и создание полномасштабного прототипа клиновоздушного ракетного двигателя. Двигатели КВРД разрабатывались ещё в 50-е годы и даже были планы ставить их на челноки программы «Спейс шаттл». Но проект так и не вышел из лабораторий. Полёт немецкого демонстратора с четырьмя обычными турбореактивными двигателями и одним экспериментальным двигателем КВРД должен был стать первым в истории. Но, пока не сложилось.

 За мгновение до катастрофы

За мгновение до катастрофы

Вместо уничтоженного в процессе аварии демонстратора MIRA I длиной 4,25 м компания обещает построить два — MIRA II и III длиной по 5 метров каждый. Конфигурация двигателей и профиль планера останутся те же: клиновидное крыло, по четыре турбореактивных двигателя на кислороде и керосине и по одному КВРД на каждом.

 Списан безвозвратно

Потерян безвозвратно

Клиновоздушные ракетные двигатели интересны именно для космопланов, где нет места для двигателей первой и второй ступени одновременно. Ракета может быть двух- и более ступенчатой, когда сопла колоколообразной формы проектируются каждое на свою высоту. Если сопло одно, как у космоплана, то оно будет эффективно лишь на одной высоте, сжигая зря массу топлива на всех других высотах.

Сопла двигателя КВРД представляют собой две соединённых с одной стороны половинки колокола. Вторая отсутствующая сторона сопла формируется набегающим потоком воздуха. Тем самым профиль сопла меняется, можно сказать, автоматически на всём протяжении полёта от уровня моря до вакуума, в среднем обеспечивая эффективную работу на всех высотах. Жаль, что в этот раз у немцев ничего не вышло — дело даже не дошло до запуска КВРД в воздухе. Было бы интересно увидеть работу этой технологии в условиях реального полёта.

 Испытание прототипа двинателя КВРД NASA

Испытание прототипа двигателя КВРД NASA

Китай испытал связку из четырёх мощнейших ракетных двигателей, которые доставят тайконавтов на Луну

В минувшие выходные на полигоне Тунчуань в северо-западной провинции Шэньси прошли статические огневые испытания счетверённых ракетных двигателей YF-100K. Инженеры хотели убедиться в их полной совместимости и индивидуальной надёжности. Двигатели подтвердили свои характеристики и теперь допущены к лётным испытаниям, которые ожидаются позже в текущем году, но в составе лунной ракеты они будут испытаны позже — не раньше 2027 года.

 Источник изображения: CASC

Источник изображения: CASC

Двигатель YF-100K является модернизированной версией двигателей YF-100, который используется в боковых ускорителях ракеты «Чанчжэн-5». Работает он на смеси керосин-кислород. Каждый YF-100K способен развивать тягу 130 т. Четвёрка двигателей, тем самым, развила тягу свыше 500 т, что подтвердил статический огневой тест в минувшее воскресенье. В Китайской корпорации аэрокосмической науки и технологий (CASC) не уточнили, для какой ракеты предназначена прошедшая испытание четвёрка YF-100K, однако раньше была информация, что CASC разрабатывает новую среднюю по грузоподъёмности ракету «Чанчжэн-12», первую ступень которой как раз должны приводить в движение четыре двигателя YF-100K.

Испытания ракеты «Чанчжэн-12» должны пройти до конца 2024 года. Это ракета диаметром 3,8 м и высотой 59 м. Ракета сможет выводить 10 т полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту и шесть тонн на солнечно-синхронную орбиту высотой 700 км. Вероятно, на «Чанчжэн-12» произойдёт обкатка двигателей и под неё также начнётся их производство. В состав первой ступени лунной ракеты «Чанчжэн-10», испытательный полёт которой ожидается в 2027 году, войдёт семь двигателей YF-100K и ещё по семь таких же двигателей будут установлены на пару боковых ускорителей.

Ракета «Чанчжэн-10» высотой 92 м и диаметром 5 м сможет доставлять 70 т полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту и 27 т на окололунную орбиту. Отправка тайконавтов на двух ракетах «Чанчжэн-10» ожидается к 2030 году. Одна из ракет доставит к Луне экипаж в корабле, а вторая — спускаемый лунный модуль. Но это будет уже другая история.

В NASA создали электрический ракетный двигатель с рекордной эффективностью

В NASA представили экспериментальный электрический ракетный двигатель H71M мощностью до 1 кВт, обладающий рекордной эффективностью. По словам разработчиков, этот двигатель «изменит правила игры» для будущих космических миссий в составе небольших спутников во всех сферах от сервисного обслуживания в пределах орбит вокруг Земли до планетарных миссий по всей Солнечной системе.

 Источник изображений: NASA

Источник изображений: NASA

Источник не раскрывает подробностей. В целом речь идёт о существенной доработке и миниатюризации хорошо известных электроракетных двигателей на эффекте Холла. Это электрические двигатели, которые используются в космосе свыше 50 лет. В NASA смогли создать более эффективную и компактную версию этого двигателя. Так, если современные аналоги таких двигателей могут переработать объём рабочего тела массой до 10 % от массы аппарата и работают до нескольких тысяч часов, то новый двигатель H71M сможет переработать объём топлива до 30 % от массы аппарата в течение 15 тыс. часов.

Двигатель H71M позволит увеличить манёвренность небольших спутников: они смогут летать дальше и разгоняться и тормозить дольше. В этом масса преимуществ и возможностей. Спутники сами будут подниматься на нужную орбиту с низких орбит и смогут самостоятельно уходить к Марсу и другим планетам с геопереходных орбит, экономя стартовые ресурсы. Также больше возможностей для манёвра получат спутники из сопутствующей нагрузки, которые вынуждены следовать за основной полезной нагрузкой, что ограничивает такие миссии и, наконец, сфера сервисных спутников для продления сроков службы других космических аппаратов получит действенный инструмент для операций на орбите.

В NASA пока не собираются самостоятельно развивать сферу электроракетных двигателей. Агентство будет передавать лицензии коммерческим структурам. В частности, первой лицензию на двигатели H71M приобрела компания Northrop Grumman. Она уже создала собственную версию двигателя под названием NGHT-1X и сейчас проводит тестирование прототипа на износ в вакуумной камере в собственном исследовательском центре.

Дочерняя компания Northrop Grumman — SpaceLogistics — разрабатывает сервисный спутник Mission Extension Pod (MEP) с двумя двигателями NGHT-1X. Ожидается, что в 2025 году три аппарата MEP поднимут по одному спутнику связи на более высокие орбиты. Небольшие спутники MEP будут служить своего рода «реактивными ранцами» для обслуживаемых платформ. Они будут присоединяться к ним и затем обеспечивать движение, что на годы продлит эксплуатацию на орбите дорогого оборудования.

Когда новые электроракетные двигатели получат широкое коммерческое распространение, в NASA не исключают возможности приобретать их для собственных нужд и государственных космических программ.

Ветеран NASA разработал бестопливный ракетный двигатель, который работает на «новой силе»

На днях на конференции по альтернативным двигательным установкам (APEC) ветеран NASA и соучредитель компании Exodus Propulsion Technologies Чарльз Булер (Charles Buhler) заявил об открытии «новой силы», которая может приводить в движение космические корабли без выброса массы. Иначе говоря, без использования топлива или рабочего тела, если мы говорим об ионных (плазменных) двигателях. Если открытие подтвердится, это изменит космонавтику и не только.

 Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Чарльз Булер свыше двух десятков лет проработал в NASA как специалист по электростатике. Он участвовал в проектах «Спейс Шаттл», «Хаббл» и в программах на МКС. На заре своей карьеры в агентстве Булер руководил командой разработчиков бестопливных ракетных двигателей. Создаваемый группой силовой привод основан на таком явлении, как асимметрия электростатического давления. К 2020 году всё, чего они добились — это создание тяги чуть более одной стотысячной силы тяжести на Земле. Однако к последнему времени произошёл прорыв и опытная установка смогла произвести тягу эквивалентную земному притяжению, что доказало перспективность идеи.

«Это открытие “новой силы” имеет фундаментальное значение в том смысле, что только электрические поля могут создавать устойчивое воздействие на объект и обеспечивать перемещение центра масс указанного объекта без вытеснения массы, — сказал Булер на конференции. — Существуют правила, включая сохранение энергии, но при правильном подходе можно генерировать силы, не похожие ни на что из того, что человечество делало раньше. Именно эту силу мы будем использовать для приведения в движение объектов в течение следующих 1000 лет <...> пока не будет сделано следующее открытие», — добавил он.

Ранее похожую по духу концепцию продвигала компания IVO. Она предложила бестопливные ракетные двигатели EmDrive и Quantum Drive. Её разработки себя пока никак не проявили. Ветерану NASA в этом больше доверия, но без испытания установок в реальных условиях в космосе обсуждать что-либо в этой области, вероятно, преждевременно. Но звучит захватывающе — этого не отнять.

Venus Aerospace показала полёт беспилотника с ракетным ротационным детонационным двигателем

Компания Venus Aerospace показала первый демонстрационный полёт беспилотника с ракетным ротационным детонационным двигателем (RDRE). Испытания прошли в феврале 2024 года. Ранее компания показала возможность длительной работы фирменного RDRE на стенде, что важно для создания гиперзвукового самолёта или космоплана.

 Источник изображений: Venus Aerospace

Источник изображений: Venus Aerospace

Беспилотный аппарат в виде крылатой ракеты массой 140 кг и длиной 2,4 м был сброшен с самолёта на высоте 3700 м. На двигателе на перекиси водорода беспилотник развил скорость 0,9 Маха и пролетел 16,1 км. Сообщается, что двигатель работал на 80 % тяги, поэтому задача преодолеть отметку 1 Маха не ставилась. Разгон до скорости свыше 1 Маха будет осуществлён в последующие пуски с включением ракетного ротационного детонационного двигателя, который в этот раз просто присутствовал на борту беспилотника.

«Использование платформы воздушного запуска и конфигурации "крылатая ракета" позволяет нам дёшево и быстро провести минимальные испытания нашего RDRE в качестве гиперзвукового двигателя, — сказал технический директор и соучредитель компании Эндрю Дугглби (Andrew Duggleby). — Команда отработала профессионально и располагает огромным количеством данных для привязки и настройки [системы] для следующего полёта».

Ракетный ротационный детонационный двигатель имеет ряд преимущество перед традиционными двигателями на химическом топливе. Условно он представляет собой два помещённых друг в друга цилиндра. Топливо впрыскивается в простенок между ними и воспламеняется — это может быть как непрерывный режим горения, так и импульсный (в России с 2012 года разрабатывают импульсный RDRE). В простенке после воспламенения возникает «огненный торнадо» — ударный фронт взрывной волны, что за счёт ограниченного пространства создаёт больше направленной энергии. Также двигатель RDRE будет проще в обслуживании и сможет экономить до 15 % топлива.

 Рендер будущего космоплана

Рендер будущего космоплана

В перспективе компания Venus Aerospace рассчитывает создать гиперзвуковой космоплан или самолёт, который сможет разгоняться до скорости 9 Маха и доставлять пассажиров в любую точку Земли всего за час или около того. Но это точно случится не завтра и не послезавтра. А пока можно посмотреть на видео, как летает макет беспилотника с перспективным пока двигателем.

В США создали импульсный двигатель на водяном топливе с термоядерным форсажем

Компания RocketStar сообщила, что создала и протестировала инновационную электрическую двигательную установку FireStar Drive для космических аппаратов, которая использует усиленные термоядерным синтезом импульсы плазмы. Предложенное решение значительно повышает производительность базовой импульсной установки RocketStar на водяном топливе. Прототип двигателя создан, испытан на земле и готовится к испытаниям в космосе.

 Источник изображения: RocketStar

FireStar Drive M1.5. Источник изображения: RocketStar

Созданный ранее в компании базовый двигатель генерирует высокоскоростные протоны за счет ионизации водяного пара. Когда эти протоны (полученные от водорода) сталкиваются с ядром атома бора, возникает реакция синтеза, в ходе которой атом бора превращается в высокоэнергетическую форму углерода, которая быстро распадается на три альфа-частицы. Это так называемая безнейтронная реакция синтеза, которая не создаёт сильного радиационного излучения и поэтому установку намного проще экранировать.

Бор вводится в реактивную струю газов — выбросов из работающего плазменного двигателя FireStar Drive — и в процессе реакции синтеза как бы переводит двигатель в режим форсажа или, проще говоря, значительно увеличивает тягу базового импульсного плазменного двигателя.

Компания RocketStar работает по ряду программ МО США (SBIR, AFWERX и других). Во время первого этапа работ в зону выхлопа экспериментального импульсного плазменного двигателя была введена борированная вода. Это привело к образованию альфа-частиц и гамма-лучей — явных признаков реакции ядерного синтеза. Позже совместно со специалистами лаборатории High Power Electric Propulsion Laboratory (HPEPL) в Атланте было показано, что двигатель не только создавал ионизирующее излучение, но также увеличивал тягу базовой двигательной установки на 50 %.

Созданный в компании двигатель FireStar доступен для отправки заказчикам. Он называется M1.5 и будет продемонстрирован в космосе в качестве полезной нагрузки на спутнике-носителе OTV ION компании D-Orbit, который будет отправлен в космос в ходе очередных «пакетных» миссий SpaceX Transporter в июле и октябре этого года.

«Мы очень рады возможности работать бок о бок с RocketStar и внести свой вклад в демонстрацию M1.5, — сказал Маттео Лоренцони, руководитель отдела продаж D-Orbit. — Мы только что интегрировали двигатель на спутник-носитель ION и с нетерпением ждём возможности увидеть его работу на орбите».

Планы по испытанию двигателя FireStar включают дальнейшие наземные проверки в этом году, а также ещё одну демонстрацию в космосе, запланированную на февраль 2025 года в качестве полезной нагрузки на космическом аппарате Rogue Space System Barry-2.

В Китае испытали ранний прототип ядерного ракетного двигателя для полётов на Марс

В рецензируемом журнале Scientia Sinica Technology Китайской академии наук вышла статья, в которой сообщается об успешном испытании раннего прототипа ядерного ракетного двигателя мощностью 1,5 МВт. Двигательная установка размерами с транспортный контейнер испытана без ядерного топлива с подачей тепла от внешнего источника. Целью испытаний была проверка системы теплоотвода от реактора на основе лития. Готовятся испытания с ядерным топливом.

 Источник изображений: Chinese Academy of Sciences

Источник изображений: Chinese Academy of Sciences

Очевидно, что ракету для полёта на Марс необходимо будет собирать на орбите Земли или на орбите Луны. В космос она будет подниматься по частям, что также касается ядерного реактора. При этом вопрос безопасности будет наиважнейшим, чтобы в случае аварии это не закончилось засорением земной поверхности радиоактивными материалами или чем похуже.

Создаваемый в Китае ядерный ракетный двигатель в данном исполнении (не факт, что проект будет воплощён в текущей версии) будет весить менее восьми тонн, и окажется достаточно компактным, чтобы поместиться под стандартный обтекатель штатных ракет-носителей. В космосе реактор будет развёрнут и дооснащён радиаторами охлаждения и необходимой обвязкой. В развёрнутом виде, если верить статье, он будет высотой с 20-этажный дом.

Система радиаторов из сплава на основе вольфрама будет одновременно служить экраном от радиации, возникающей в реакторе во время распада ядерного топлива. Заявлено, что температура теплоносителя в «ракетном» реакторе будет достигать 1276 °С что намного выше, чем в обычных реакторах. За счёт высокой температуры в газ из жидкой фазы будут превращаться инертные газы гелий и ксенон, которые будут вращать турбину генератора и обеспечивать высокую мощность вкупе с достаточно компактными размерами установки.

Утверждается, что китайская разработка значительно компактнее конкурирующего проекта NASA и в семь раз мощнее его. Более того, китайские учёные прогнозируют, что полёт на Марс на ракете с ядерным двигателем займёт около трёх месяцев, тогда как полёт на корабле типа Starship Илона Маска растянется на семь месяцев. Иными словами, без ракет на ядерных двигателях мечтать о регулярных полётах на Марс и обратно — это утопия, считают в Китае.

 Ядерный реактор с литиевым охлаждением и системой радиаторов-экранов высотой с 20-этажный дом

Ядерный реактор с литиевым охлаждением и системой радиаторов-экранов высотой с 20-этажный дом

Вопрос о создаваемой китайским ядерным двигателем тяге не прояснён. Это могут быть как электрические двигатели, которые разгоняют частицы реактивной массы (нейтральных газов или воды), либо двигатели на осколках деления, когда в качестве реактивной массы используются сами продукты распада. Исходя из контекста новости, речь, скорее всего, о первом случае — об электроракетных двигателях, но это не точно.

Охлаждать сверхразогретый двигатель планируется литием, как наиболее подходящим и теплоёмким для заявленных условий теплоносителем. Система отвода тепла с его помощью как раз прошла испытание на прототипе. Китайские учёные осторожны в прогнозах о создании рабочего двигателя. На это уйдут годы экспериментов и научной работы. Но к середине 30-х годов они надеются справиться. Как раз недавно глава «Роскосмоса» Юрий Борисов обмолвился, что Россия и Китай могут отправить в 2033–2035 годах на Луну ядерный реактор для лунной базы постоянного присутствия. Но это уже другая история.

В США ротационный детонационный двигатель для ракет испытали длительной работой

Несмотря на широкое распространение и надёжность ракетных двигателей на жидком и твёрдом топливе, в будущее их не пригласят. Потенциальной заменой двигателям на химическом топливе могут стать ротационные детонационные ракетные двигатели (Rotating detonation rocket engine — RDRE). Они обещают оказаться на 15 % экономичнее и будут надёжнее в эксплуатации. Но к этому ещё нужно прийти, а пока что такие двигатели проходят испытания.

 Источник изображений: Venus Aerospace

Источник изображений: Venus Aerospace

На днях Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) сняло гриф секретности с процедуры испытания ротационного детонационного двигателя для ракет компании Venus Aerospace. Это позволило компании представить видео испытаний двигательной установки, в ходе которого была сделана заявка на достижение значимой вехи в разработке революционного двигателя.

По словам компании, её специалистам удалось добиться длительной работы двигателя, что подойдёт как для оснащения гиперзвуковой ракеты, так и гиперзвукового самолёта. Ранее подобным достижением хвалилось NASA. Создаваемый агентством ротационный детонационный двигатель смог проработать 4 мин. Этого хватит, например, чтобы посадить спускаемый модуль на Луну. Двигатель Venus Aerospace создаётся с прицелом на длительные перелёты в пределах Земли и для выхода аппаратов на орбиту. В таких условиях RDRE должен работать намного дольше и теперь, после испытаний, можно с уверенностью двигаться к этой цели, заявили в компании.

Впрочем, подробностей нет. Вероятно это секретная информация. Компания Venus Aerospace проектирует гиперзвуковой самолёт и разработка надёжного двигателя нужна ей как воздух. Ротационный детонационный ракетный двигатель грубо можно представить как два соосных цилиндра один в другом. Топливо впрыскивается в простенок между ними и поджигается. Создаётся взрыв и вихреобразное распространение ударной волны, что существенно повышает тягу и экономит топливо.

Прорывом Venus Aerospace стала разработка системы охлаждения двигателя, которая позволяет ему особенно длительную работу. Но компания находится лишь в начале пути. И не факт, что она его пройдёт — он слишком сложен и малоизучен.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
После 24 лет работы закрылась студия Axis, которая сделала тот самый трейлер Dead Island 8 ч.
Создатели Like a Dragon пообещали удивить следующей игрой и подтвердили, когда ждать анонс 9 ч.
Microsoft выпустила приложение Designer для создания изображений с помощью ИИ на iOS и Android 10 ч.
«Даунгрейд наносит ответный удар»: 10 минут нового геймплея Star Wars Outlaws насторожили игроков 11 ч.
«ААА-игры в пролёте»: фанатов привело в восторг огромное обновление No Man’s Sky, которое преобразило вселенную и добавило поддержку DLSS 3 11 ч.
Первый трейлер подтвердил дату выхода EA Sports FC 25 — женская карьера, трассировка лучей и продвинутый ИИ 12 ч.
За тизером загадочного хоррора Nintendo скрывалась первая за последние 35 лет новая игра в серии Famicom Detective Club 13 ч.
Анонсирована Orcs Must Die! Deathtrap — кооператив на четверых и ещё больше смешных анимаций смерти орков 14 ч.
ИИ поможет подобрать лучшее фото для профиля в Tinder 15 ч.
Windows NT 4 запустили на компьютере Apple с чипом PowerPC — не прошло и четверти века 15 ч.