В NASA сообщили, что в апреле прошли первые сквозные испытания прототипов двигателей для окололунной станции Gateway. В составе электродвигательного модуля PPE испытана как 6-кВт, так и 12-кВт двигательная установка с контролем подачи ксенона как источника тяги. Предварительные огневые испытания позволят окончательно сформировать двигательные и силовые подсистемы, а также испытать их во всех возможных режимах работы.

Испытания двигателя Aerojet Rocketdyne. Источник изображения: NASA

Окололунная обитаемая станция Gateway должна быть запущена в космос в конце 2024 года для обеспечения будущей высадки астронавтов на Луну и для обеспечения полётов к Марсу. Электродвигательный модуль PPE для станции изготавливает компания Maxar Technologies. Силовая установка модуля способна будет вырабатывать до 60 кВт энергии за счёт солнечных батарей. Корректировать орбиту и маневрировать станция будет с помощью двух электрических двигателей на эффекте Холла: 6-кВт компании Busek и 12-кВт компании Aerojet Rocketdyne. Оба прототипа двигателей в составе элементов модуля PPE успешно прошли огневые испытания.

Система станции разработки Maxar успешно контролировала как подачу ксенона в двигатели, так и подачу и регулировку электрической мощности во всём диапазоне ожидаемых мощностей двигателей. Это ещё не финальный результат. Инженеры будут дорабатывать двигательные установки по данным, полученным в ходе огневых испытаний. Это будет самая мощная электрическая двигательная установка с начала полётов человека в космос. Осталось дождаться запуска.

Санкции против России оставили США без ракетных двигателей для первых и вторых ступеней тяжёлых ракет-носителей. Альтернативой им обещают стать будущие ракетные двигатели компаний Blue Origin и Aerojet Rocketdyne. Сегодня появился ещё один кандидат на производство ракетных двигателей для американских тяжёлых ракет — это молодая компания Ursa Major Technologies, созданная в 2015 году выходцем из знаменитой SpaceX Илона Маска.

Ракетный двигатель Arroway. Источник изображения: Ursa Major Technologies

Компания Ursa Major уже разработала и провела огневые испытания двух жидкостных двигателей для лёгких ракет, а также наладила их массовое производство. Это двигатель Hadley («Хадли») тягой 2,2 тс и двигатель Ripley («Рипли») тягой 22,7 тс. Компания произвела и испытала свыше 50 ракетных двигателей и поставит клиентам до конца года 24 из них. Например, клиентом компании является стартап Phantom Space, создающий лёгкую ракету. Для подобных компаний, которым некогда заниматься разработкой собственных двигателей, Ursa Major станет надёжным поставщиком.

Новым двигателем для тяжёлых ракет, которые в совокупности смогут заменить российские двигатели РД-180/181, стал жидкостный ракетный двигатель Arroway с тягой 90 тс. Он уступает по тяге российским двигателям, соответственно, в четыре и два раза, но выгодно отличается работой на метане вместо керосина, что делает его чище при эксплуатации и лучше для повторного использования.

Огневые испытания двигателя Arroway намечены на 2023 год. Коммерческие поставки двигателей начнутся в 2025 году. Заказать можно немедленно.

Лаборатория плазменных ракетных двигателей института ЛаПлаз НИЯУ МИФИ завершила огневые испытания силовой установки в составе наноспутника формата CubeSat 3U. Испытания позволили учёным проверить электромагнитную совместимость двигателя с остальными системами космического аппарата и, в первую очередь, с электронными компонентами бортовой системы спутника. Всё работало без нареканий, что позволяет перейти к испытаниям в космосе.

Источник изображения: НИЯУ МИФИ

«По результатам испытаний мы не выявили никакого негативного влияния двигателя на системы спутника. Ни во время испытаний, ни при последующей тщательной проверке в лаборатории изготовителя мы не обнаружили никаких поломок или сбоев в работе электронных компонентов. Это значит, что двигательная установка полностью готова к эксплуатации в реальных космических полётах», — рассказал руководитель лаборатории плазменных двигателей Института ЛаПлаз Игорь Егоров.

Плазменная двигательная установка VERA (Volume-Effective Rocket-propulsion Assembly) уникальна тем, что будет обслуживать наноспутники весом до 4 кг. Сегодня электронная база компонентов позволяет собрать множество компактных платформ для связи и дистанционного зондирования Земли. Но чтобы двигать всё это по орбите и в конце эксплуатации сводить с орбиты, чтобы не увеличивать объём космического мусора, нужны особые двигатели — компактные, эффективные и достаточной мощности. Двигатель VERA отвечает всем поставленным условиям, а огневые испытания в составе спутника в сборе доказали его безопасность для бортовой электроники.

В частности, главные опасения исследователей вызывал приёмник автоматической идентификационной системы (AIS), поскольку его антенна попадает в зону действия плазменной струи двигателя. По результатам испытаний эти опасения были отброшены.

Источник изображения: СПУТНИКС

Позже в этом году два плазменных двигателя VERA в составе наноспутников полетят на ракете «Союз-2» на солнечно-синхронную орбиту. Их задача – разведение наноспутников, занимающихся отслеживанием перемещения морских судов в орбитальной плоскости для увеличения площади наблюдения. В перспективе подобные кубсаты помогут создать группировку из десятков наноспутников, которая ежедневно будет собирать и передавать в центр управления данные о перемещении всех гражданских судов по всей площади Земли.

Отдел оборонных инноваций США (DIU) заключил контракты с компаниями Ultra Safe Nuclear Technologies и Avalanche Energy на демонстрацию нового поколения ядерных двигательных и энергетических установок для малых космических аппаратов. Сумма контрактов не разглашается. Демонстрация в космосе запланирована на 2027 год. Новые двигатели помогут космическим аппаратам совершать длительные манёвренные полёты вплоть до выхода за орбиту Луны.

Источник изображения: USNC

США заявили о насущной важности постоянно контролировать околоземное пространство до орбиты Луны и немного за её пределами для военных и коммерческих миссий страны и её союзников. Речь не идёт о возможном военном противостоянии, хотя это всегда держат в уме. В этой области пространства достаточно космического мусора, который может угрожать миссиям. Вот и недавно на Луну что-то упало: то ли обломок китайской ракеты, то ли ракеты американской.

Совершать длительные по времени и сложности манёвров рейды на химических двигателях и современных электрических силовых установках — плазменных или ионных — занятие малоперспективное. На «химии» особенно не налетаешься, поскольку запасы топлива сильно ограничены, а на «электричестве» можно летать долго, но не быстро. Манёвры на электрических двигателях тоже дело неблагодарное — тяга оставляет желать лучшего.

Прорывом могут стать двигатели на ядерных реакциях, с чем согласны даже в МАГАТЭ, и в США уже работают программы для разработки таких двигателей. Новый контракт обещает помочь в создании компактных ядерных силовых установок для небольших спутников, которым тоже найдётся задача в ближнем и не очень космосе.

От компании Ultra Safe Nuclear заказчики ожидают изотопную батарею под названием EmberCore. Утверждается, что мощность батареи будет в 10 раз больше, чем в случае классических батарей на плутонии. Всего несколько килограммов топлива обеспечат выработку до 1 миллиона кВт·ч энергии.

Изотопная батарея EmberCore. Источник изображения: USNC

Компания Avalanche Energy предлагает силовую установку Orbitron на основе управляемого термоядерного синтеза. Установка будет компактной и двойного назначения. Полученные в результате термоядерной реакции высокоэнергетические частицы будут вырабатывать как тепло для нагрева рабочего вещества и реактивного движения, так и электрическую энергию для работы бортовых систем космического аппарата.

Подробности о данных проектах остаются закрытыми. Но в целом разработчики всех стран идут в одном направлении — для длительных и дальних полётов в космосе без освоения ядерных технологий не обойтись.

Компания Blue Origin представила видео огневых испытаний самого мощного из современных ракетных двигателей в США. Это двигатель BE-4, который должен лечь в основу ракет-носителей нового поколения. Для американской космонавтики BE-4 должен заделать брешь после запрета России поставлять в США и обслуживать ракетные двигатели РД-180. Но BE-4 — это долгострой, и компания Blue Origin стремится это опровергнуть.

Источник изображения: Blue Origin

«Вы просили видео — мы прислушались. Заметными вехами испытания BE4 стали: Демонстрация переходного процесса запуска с тёплым жидким кислородом / холодным СПГ (граничное условие). Первый двигатель, превысивший 4000 секунд суммарного времени огневых испытаний, в итоге достигнув 5000+ секунд».

Если у компании Blue Origin получится решить все проблемы с двигателем BE-4, то первые пуски ракет с ним состоятся до конца текущего года. Двигатели BE-4 предназначены для установки на ракеты-носители Vulcan Centaur компании ULA и New Glenn от Blue Origin. Проект должен был быть завершён около пяти лет назад, но даже сегодня так и остаётся проектом без испытаний на ракете.

Согласно спецификациям, на уровне моря BE-4 должен производить тягу 2,45 МН. Новейший двигатель Raptor 2 компании SpaceX, для сравнения, в ходе испытаний развивает тягу до 2,36 МН. Фактически BE-4 станет самым мощным из современных ракетных двигателей в США, когда будет доделан и отправлен в массовое производство.

Утверждается, что первому тестовому орбитальному полёту корабля Starship мешают чиновники, затягивающие экологическую экспертизу космодрома в Бока-Чика. Но не меньшей проблемой (если не основной) остаются трудности с новейшими ракетными двигателями — Raptor 2. Косвенно на это намекают недавние стендовые огневые испытания двигателей, пара которых последовательно взорвалась друг за другом.

Источник изображения: SpaceX

Компания SpaceX и её официальные представители не комментируют происшествие. Сам Илон Маск занят покупкой Twitter и это настолько впечатляющее медийное событие, что взрывы «рапторов» на его фоне просто теряются. И всё же, на испытательной площадке в городе МакГрегор, штат Техас, два раза слышались «хлопки» в процессе испытания двух двигателей Raptor 2 подряд.

События зафиксированы камерами наблюдения команды любителей астронавтики NASASpaceFlight. Видео обоих событий выложены в соответствующем разделе форума Reddit здесь и здесь. Для компании SpaceX привычно испытывать узлы ракет на предельных нагрузках, чтобы на практике убедиться в допустимых рабочих характеристиках элементов конструкции. Поэтому от неё можно ожидать запланированного уничтожения двигателей. Другой вопрос, достигаются ли этими двигателями штатные показатели?

Двигатели Raptor 2, тяга которых на десятки процентов превышает тягу двигателей первого поколения, должны стать основой для регулярных коммерческих запусков Starship. Без дешёвого, массового, многоразового и простого в обслуживании ракетного двигателя в лице Raptor 2 компанию SpaceX ждёт банкротство, о чём Илон Маск говорит открыто. Два взрыва двигателей подряд на испытательном стенде плохо согласуется с планами начать регулярные полёты Starship до конца текущего года. Надеемся, компания поделится подробностями на этот счёт.

Группа китайских учёных испытала в работе экологически чистый и недорогой в эксплуатации ракетный двигатель для гиперзвуковых самолётов и ракет. Топливом для новой разработки служат керосин и этилен. Такое горючее проще хранить и использовать, чем обычные для таких двигателей водород и кислород.

Источник изображения: SCMP

Команда из Китайского центра аэродинамических исследований и разработок в Мяньяне, провинция Сычуань, создала ротационный детонационный двигатель для разгона самолёта или ракеты до скорости свыше 5 чисел Маха. В таком двигателе каждую секунду происходят тысячи микровзрывов топлива. Созданный взрывами ударный фронт вырывается из сопла и движет летательный аппарат с эффективностью на 50 % большей, чем при обычном сгорании топлива в камере.

Подобные двигатели в различном исполнении с постоянной подачей топлива и импульсной подачей разрабатывают в США, Европе, России и в других странах. В Китае детонационные ракетные двигатели также создаются и даже испытываются в полёте, как было в январе этого года, когда инновационный РДД с дисковой камерой был установлен на вторую ступень ракеты. Однако новая разработка смогла удивить выбором топлива — недорогого и экологически чистого.

Созданный учёными ротационный детонационный двигатель работал на керосине и парах этанола. Чтобы топливо взрывалось с необходимой интенсивностью и в заданном пространстве, было разработано множество новшеств. Например, определённую сложность представлял перегретый воздух из окружающего ракету пространства, который был способен вызвать преждевременную детонацию топлива. Подобные двигатели всегда «дышат» — забирают кислород в полёте из воздуха — поэтому контроль над воспламенением очень и очень высокий.

Источник изображения: SCMP

По словам разработчиков, они смогли подобрать режимы работы ротационного детонационного двигателя для устойчивой детонации топливной смеси в рабочей камере в процессе имитации гиперзвукового полёта на малой высоте. За счёт использования углеводородного топлива система его подачи будет гораздо проще, чем в случае, например, водородного топлива. Это делает двигатель меньше, дешевле и проще при производстве и в эксплуатации.

Космические силы США намерены охватить патрулированием всё пространство от Земли до Луны и даже за её пределами. Но даже в этой крохотной области космоса уверенно и свободно летать просто не на чём. Современные ракетные двигатели не позволят совершать длительные и сложные манёвры. Для космических рейнджеров необходимы ядерные силовые установки, разработку которых финансирует Министерство обороны США.

Иллюстрация к программе DRACO. Источник изображения: DARPA

«Маневрировать в космосе сложнее из-за ограничений двигательной установки, — сказал майор Натан Грейнер (Nathan Greiner), руководитель программы в отделе тактических технологий DARPA. — Чтобы сохранить технологическое превосходство в космосе, Соединённым Штатам необходима опережающая технология двигательной установки».

Вчера Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) объявило о начале второй и третьей фазы программы DRACO (Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations). Программа «Демонстрационная ракета для гибких окололунных манёвров» была представлена в 2020 году и в первую фазу исполнения вступила в апреле 2021 года.

В рамках программы конкурсанты должны разработать ядерную силовую установку для тепловых атомных ракетных двигателей (реактор и сам двигатель) и полётный демонстратор — фактически опытный космический аппарат для испытания на орбите Земли. Год назад конкурс на разработку проекта космического реактора выиграла компания General Atomics и получила на первый этап работ $22,2 млн, а конкурс на прототипы ядерных космических кораблей выиграли компании Lockheed Marti ($2,9 млн) и Blue Origin ($2,5 млн).

К настоящему времени проекты всех трёх компаний завершены. Для запуска 2 и 3 этапа программы DRACO объявляется новый открытый конкурс, заявки на участие в котором должны быть представлены до 5 августа. В ходе реализации двух новых этапов должны быть разработаны и продемонстрированы прототипы ядерных тепловых ракетных двигателей в условиях космоса на орбите, что ожидается в 2026 году.

В России запатентовали вечный двигатель, причём официально и согласно всем нормам. Федеральная служба по интеллектуальной собственности, она же «Роспатент», в августе 2020 года зарегистрировала права изобретение, описывающее «роторный инерционный двигатель, который использует экологически чистую энергию ускорения жидкости».

Если быть совсем точным, то в заявке описано, что данный двигатель «использует для своей работы экологически чистую, возобновляемую энергию силы инерции центростремительного ускорения жидкости, вращающейся с одинаковой с ротором двигателя угловой скоростью».

Как известно, инерционная сила не может иметь никакой энергии, но это вовсе не смутило «Роспатент». В ведомстве объяснили одобрение заявки тем, что она не противоречит правилам одобрения патентов. Во-первых, экспертиза заявки на изобретение не предусматривает опытов или экспериментов для проверки работоспособности изобретения. Достаточно, чтобы в документах была вся информация для воспроизведения разработки. Во-вторых, заявка должна соответствовать некоторым требованиям, вроде новизны, оригинальности и тому подобных вещей, но не обязана соответствовать каким-либо научным принципам.

Изобретатель заявил, что рад одобрению своей заявки «Роспатентом» и планирует продать изобретение. При этом автор изобретения не пытается объяснить, на основе каких физических принципов должна работать его машина. Отмечается лишь, что система «черпает энергию из окружающей среды, аналогично двигателям, работающим на энергии Солнца, или энергии радиоактивного распада», а в случае запатентованного устройства это «неисчерпаемая потенциальная энергия инерционного напора жидкой среды».

Источник изображения: «Роспатент», Анатолий Щербатюк

Иначе говоря, «российский вечный двигатель» является очередным, на этот раз жидким, воплощением вращающегося маховика, который якобы должен вращаться бесконечно. Судя по изображениям, приложенным к патентной заявке, устройство представляет собой нечто, похожее на гидромуфту. И такие устройства уже существуют, например, в автоматических коробках передач в авто, но вечного движения в них нет.

Комиссия по лженауке Российской академии наук назвала регистрацию данного патента крахом отечественной системы экспертизы. Глава комиссии академик Евгений Александров заявил, что «отсутствие добросовестной экспертизы в условиях изоляции и отсутствия контактов с мировым экспертно-научным сообществом неизбежно приведёт к продвижению лженаучных проектов в самых разных областях деятельности».

В конце добавим, что патентные ведомства всего мира уже давно пришли к тому, чтобы превентивно отказывать в рассмотрении заявок на вечные двигатели. Во-первых таких заявок приходит огромное количество, а во-вторых, авторы таких изобретений потом могут обманывать людей, подтверждая состоятельность своей идеи патентом.

Стало известно, что российские учёные завершили стендовые испытания новых моделей двигателей для сверхлёгких ракет-носителей и межорбитального буксира. Создание лётных образцов техники запланировано на 2025 год. Об этом пишет информационное агентство ТАСС со ссылкой на данные пресс-службы Платформы Национальной технологической инициативы (НТИ).

Источник изображения: Marina Lystseva / ТАСС

«В этом году мы провели успешные огневые испытания водородного жидкостного двигателя малой тяги для малого орбитального разгонного блока. В нём реализуется инновационная схема «газ + газ». Для этого была разработана конструктивная схема, отработаны технологии изготовления. <…> Испытания широкодиапазонного двигателя для ракет-носителей показали преимущество по удельному импульсу разработанной схемы перед традиционными жидкостными ракетными двигателям с соплом Лаваля на высотах до 20 км», — сообщил Игорь Волобуев, глава компании «ВНХ-Энерго», которая занималась тестированием двигателя совместно со специалистами Балтийского государственного технического университета «Военмех» им. Д.Ф. Устинова.

Напомним, разработка нового двигателя ведётся в рамках плана подготовки к реализации перспективного проекта «Космос 2.0», который предполагает создание возможностей для выведения на околоземную орбиту грузов массой до 250 кг. Что касается преимущества широкодиапазонного двигателя, то оно заключается в способности работать в режимах, близких к расчётным, как у поверхности Земли, так и в безвоздушном пространстве. Поскольку давление на срезе сопла примерно равно давлению окружающей среды, при полёте в космическом пространстве такой двигатель формирует компактную струю, которая не загрязняет приборы спутника и элементы конструкции.

Разработка малых разгонных блоков ведётся для реализации проектов по развёртыванию на орбите многоспутниковых группировок, состоящих из телекоммуникационных аппаратов и спутников дистанционного зондирования Земли. Эта работа необходима для повышения обороноспособности страны, а также развития сельского хозяйства, геодезии, картографирования, мониторинга поверхности планеты и атмосферы.

«Двигатели создаются в рамках проекта по созданию малого разгонного блока или так называемого космического буксира. Пока в планах разработчиков — создать экспериментальные стендовые образцы основных систем — в 2023 году, опытный образец малого разгонного блока — в 2024 году, лётный коммерческий образец — в 2025 году», — сообщили в пресс-службе Платформы НТИ.

Компания United Launch Alliance (ULA), похоже, верит в успех ещё не прошедшей испытания запуском ракеты-носителя Vulcan Centaur. Об этом свидетельствует заключённый с производителем Aerojet Rocketdyne контракт на поставку 116 двигательных установок RL10 для «Вулкана». Соглашение последовало за подписанием договора между Amazon и ULA на запуск аппаратов для группировки спутникового интернета Project Kuiper.

Проект ракеты-носителя Vulcan Centaur компании ULA. Источник изображения: ULA

Ранее Россия сообщила о прекращении поставок и обслуживания двигателей РД-180 для ракет Atlas-5 компании ULA. В то же время United Launch Alliance выбрана для военных запусков армии США. Подобное стечение обстоятельств заставляет ULA возлагать на Vulcan Centaur многие надежды и фактически бежать впереди паровоза. Первый тестовый запуск «Вулкана» состоится не раньше конца текущего года с существенным отставанием от графика. Большой проблемой Vulcan Centaur остаются также пока не испытанные полётом двигатели первой ступени BE-4 от компании Blue Origin.

Заказанные у компании Aerojet Rocketdyne двигатели RL10 — это модификация двигателей RL10C-X из 60-х годов прошлого века. В верхней ступени «Вулкана» устанавливается два таких двигателя. Тем самым заказанных у Aerojet Rocketdyne 116 двигателей хватит на изготовление 58 ракет, если не оставлять запасные. Сделка с Amazon позволит компании ULA увеличить количество запусков до 25 в год (более чем в два раза). Осталось только убедиться, что Vulcan Centaur будет вести себя в полёте как заложено в расчётах.

Группа китайских учёных сообщила о проведении лётных испытаний нового типа ротационного детонационного двигателя (РДД). Все созданные на сегодня в мире прототипы таких двигателей используют длинную цилиндрическую камеру сгорания. Китайская разработка в этом плане не имеет аналогов — учёные создали компактный РДД с дисковой камерой сгорания. И этот двигатель испытан в январе в качестве двигателя второй ступени ракеты.

Источник изображения: Tsinghua University

Ротационный детонационный двигатель создаёт ударную волну после детонации топлива в рабочей камере. Традиционно это двойной цилиндр, в простенки которого впрыскивается топливо. Фронт горения постоянно перемещается в кольцевой камере сгорания, а топливная смесь в камеру подаётся либо непрерывно, либо порциями (импульсами). Возникает своего рода огненное торнадо из ударной волны. Подобное ведёт к созданию летательных аппаратов на гиперскоростях и экономии до 50 % топлива как за счёт роста эффективности двигателей, так и за счёт того, что кислород для реакции горения можно брать прямо из окружающего ракеты и самолёты воздуха.

Общий принцип работы РДД. Источник изображения: aerospaceamerica.aiaa.org

Китайская разработка представляет собой камеру сгорания в виде диска вместо цилиндра. Это позволит уменьшить размеры и вес двигателя, а также ведёт к росту эффективности РДД. Инженеры изрядно поломали головы, прежде чем создали рабочую конструкцию. Недостаток свободного пространства, например, заставил задействовать сварку трением вместо иных соединений.

Двигатель был испытан в январе на неназванной ракете. Он был в составе второй ступени и успешно выполнил свою миссию. Другие подробности о проекте отсутствуют.

Источник изображения: Ростех

В России также разрабатывают детонационные ракетные двигатели. В частности, год назад Объединенная двигателестроительная корпорация Ростеха завершила первый этап испытаний демонстратора прямоточного пульсирующего детонационного двигателя. Пульсирующие двигатели не такие эффективные, как с непрерывной детонацией, но тоже имеют право на реализацию.

Вчера глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин подтвердил, что поставка ракетных двигателей в США и их обслуживание прекращены в ответ на антироссийские санкции. Для России это означает остановку поступления иностранных средств, но не менее болезненным это решение может оказаться для военной космонавтики США. В ближайшие годы заменить российские двигатели просто нечем. Во всяком случае, гарантий быстрой замены нет.

Проект ракеты-носителя Vulcan Centaur компании ULA. Источник изображения: ULA

Двигатели РД-180 для ракет Atlas-5 уже поставлены в США прошлом году в полном объёме, предусмотренном контрактами. Получатель двигателей — компания United Launch Alliance (ULA) — поспешила объявить о завершении 20-летнего контракта с российским производителем НПО «Энергомаш» ещё в августе прошлого года.

Из закупленных у России двигателей РД-180 использовано 92 штуки. На середину прошлого года в запасе оставалось 30 двигателей. Этого должно хватить на более чем 20 миссий с запасом, поскольку один РД-180 используется в качестве маршевого двигателя первой ступени РН Atlas-5. Проблема в том, что двигатели будут нуждаться в обслуживании, а российские специалисты этим заниматься больше не будут. Использовать РД-180 без специалистов с опытом — это повышенный риск для каждого запуска. Тем самым первым будет нанесён удар по сектору коммерческой космонавтики, поскольку власти США запретили компании ULA выполнять запуски по военным заказам с использованием ракет-носителей с российскими двигателями с 2022 года.

Источник изображения: РИА Новости / Сергей Мамонтов

С запусками для военных тоже не всё благополучно. На замену Atlas-5 проектируется ракета-носитель Vulcan Centaur. Маршевым двигателем для «Вулкана» должен стать BE-4, который разрабатывает компания Джеффа Безоса Blue Origin. Сертификация двигателя и ракеты после многочисленных проволочек перенесена на текущий год. Руководство Blue Origin, которое лихорадит от внутренних проблем, заявляет, что двигатели проходят успешные испытания при «незначительных» проблемах с производством, и что серийный выпуск двигателей уже начат в 2021 году. Фактически это ведёт к тому, что полёты Vulcan Centaur в этом году не начнутся, хотя договор с военными уже подписан на запуски с 2022 по 2027 год.

Ракета-носитель Atlas-5. Источник изображения: ULA

Напомним, космические силы США подписали на военные запуски компании SpaceX и United Launch Alliance (ULA), тогда как Blue Origin и Northrop Grumman по итогам тендера проиграли.

Российские двигатели служили гарантией того, что в случае новых задержек с Vulcan Centaur и двигателями BE-4 запуски не прекратятся. SpaceX самостоятельно не сможет обслужить всех заказчиков в ранее оговоренные сроки. Контракты подобного рода заключаются за несколько лет до выполнения, и любой форс-мажор ведёт к срыву сроков.

AR1 в Космическом центре имени Джона Стенниса. Источник изображения: Aerojet Rocketdyne

В закромах ракетчиков США есть ещё одна разработка — жидкостный ракетный двигатель AR1 компании Aerojet Rocketdyne. Но он также далёк от сертификации и может быть введён в оборот только через несколько лет. К тому же, под него ещё надо сделать ракету, что тоже требует времени. Год назад военные США отказались от этой разработки, но в новых обстоятельствах могут к ней вернуться.

Выступая в эфире телеканала «Россия 24», глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин заявил о прекращении поставок в США российских ракетных двигателей. Кроме того, теперь Госкорпорация будет разрабатывать только спутники двойного — гражданского и военного — назначения.

Источник изображения: youtube.com

«Нами сегодня принято решение о прекращении поставок в Соединённые Штаты [ракетных двигателей] производства Научно-производственного объединения "Энергомаш", — заявил Рогозин. — Мы считаем, что в этой ситуации мы не можем дальше снабжать Соединённые Штаты нашими лучшими в мире ракетными двигателями, пусть они летают на чем-то еще, на своих мётлах».

В первую очередь американские контрагенты лишатся доступа к двигателям РД-180 (используется на ракете Atlas-5) и РД-181 (работает на первой ступени Antares). Сейчас у «Роскосмоса» есть контракт на поставку еще 12 двигателей РД-181 в 2022-2024 годах. По всей видимости, он расторгнут. Также велись переговоры об экспорте улучшенных двигателей РД-181М. Кроме того, компания прекратит обслуживание 24 оставшихся в распоряжении США ракетных двигателей. Всего с середины девяностых годов в Америку были поставлены 122 двигателя РД-180, напомнил глава «Роскосмоса».

Помимо прекращения поставок ракетных двигателей в США, Россия также будет вынуждена внести коррективы в ракетно-космическую программу страны. Новым приоритетом теперь будет разработка спутников двойного назначения, предназначенных как для программ самого «Роскосмоса», так и для потребностей министерства обороны. «Причём мы будем делать акцент на то, чтобы все космические аппараты, которые будут в ближайшее время созданы Россией, они будут иметь двойное назначение с учётом тех условий, в которых находится наша страна», — заявил господин Рогозин.

«

По сообщению источников, специалисты Ракетно-космической корпорации «Энергия» имени С. П. Королёва, которая входит в состав Госкорпорации «Роскосмос», получили патент на уникальную конструкцию магнитоплазменного электроракетного двигателя. Такие двигатели перспективно использовать для полётов как вблизи Земли, так и на дальних маршрутах.

Работа ионных двигателей. Источник изображения: scmp.com

В отличие от ракет на химическом топливе электроракетные двигатели могут работать годами без остановки, питаясь только электрической энергией. И если современные ракеты и космические аппараты вместо полезной нагрузки несут до 90 % топлива на борту, то электроракетные двигатели оставляют намного больше свободного объёма для научной и другой аппаратуры.

Изобретение специалистов РКК «Энергия» позволяет существенно снизить массу одной из разновидностей электроракетного двигателя — магнитоплазменного безэлектродного двигателя с циклотронным ускорением плазмы в осевом магнитном поле. Другое название такого двигателя — геликонный плазменный ракетный двигатель (ГПРД).

Геликоном называют низкочастотные электромагнитные волны в плазме во внешнем постоянном магнитном поле. Магнитная система двигателя создаёт мощное магнитное поле, через которое проходит рабочее тело (это могут быть газы, включая азот, который можно найти даже в космосе) и превращается генерируемыми геликоновыми волнами в плазму с созданием тяги.

Отсутствие погружённых в плазму электродов, как у ионных и других электроракетных двигателей, означает едва ли не бесконечный рабочий ресурс геликонных двигателей. Также у них минимизировано разрушение стенок рабочей камеры и нет движущихся частей. Российские специалисты изобрели новую конструкцию магнитной системы, совмещённую с системой подачи рабочего тела, что позволяет значительно уменьшить массу геликонного ракетного двигателя, а высвободившуюся массу в ракете всегда можно конвертировать в полезную нагрузку.

Добавим, в 2016 году в России начали разрабатывать мощный геликонный ракетный двигатель мощностью 100 кВт. Проект разрабатывается Курчатовским институтом и близок к завершению. Также электроракетными двигателями занялись самарские учёные в новом двухлетнем проекте. Есть и другие проекты, подчёркивающие радужные перспективы электрических РД, включая спектр новых иностранных разработок в этом направлении.