MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Китайский стартап Zhiyu Aerospace Technology (Z-Trak Space) заявил о разработке системы «холодного» старта малых ракет-носителей с использованием углекислого газа в сверхкритическом состоянии. Это в корне изменит облик пусковых площадок, которые не будут подвергаться удару факелов ракетных двигателей. Огонь будет зажигаться на высоте, куда ракету забросит углекислый газ под давлением.
Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews
В проекте участвует ещё одна компания — Chiyang Space Power Technology. По замыслу разработчиков, предложенная схема должна позволить запускать небольшие ракеты дешевле, чаще и быстрее, что связано со снижением зависимости от готовности стационарных стартовых площадок: на первом этапе ракета не станет запускать двигатели, находясь на земле, а будет выброшена из пускового устройства расширяющимся углекислым газом — почти как пробка из бутылки шампанского.
В основе физики процесса лежат свойства CO2 выше определённой критической точки: для углекислого газа она составляет около 304,128 К, или 31 °C, и 7,377 МПа (около 73 атмосфер). В таком состоянии вещество уже не является обычным газом или жидкостью, а ведёт себя как сверхкритическая среда с высокой плотностью и способностью быстро расширяться при сбросе давления или нагреве. В пусковой системе это расширение будет использовано для пневматического импульса: ракета получит начальное ускорение, выйдет из контейнера или шахты, поднимется на заданную высоту, и только после этого в воздухе зажжёт свои штатные жидкостные двигатели.
При некоторой экономии топлива главное преимущество предложенной архитектуры заключается в разнесении момента старта от включения факела двигателя. При обычном «горячем» пуске ракета зажигает двигатель прямо на площадке, поэтому инфраструктура испытывает воздействие высокотемпературных газов, акустических нагрузок, вибрации и продуктов сгорания. При «холодном» старте на CO2 пусковой стол не контактирует с раскалённой струёй, что теоретически упрощает наземное оборудование, ускоряет повторную подготовку и закладывает основу для мобильной стартовой системы.
Важно понимать, что углекислый газ не заменит ракетное топливо: он работает только как катапульта для начального выброса, а основную скорость до орбиты ракета всё равно должна набрать на собственных двигателях.
Чжан Цзихань (Zhang Zihan), основатель Z-Trak Space
Технология считается компонентом более широкой программы Zhiyu Aerospace по созданию малых многоразовых жидкостных ракет. Компания делает ставку на связку жидкий кислород/метан и электрический насосный контур: её двигатель «Hantian» уже проходил огневое испытание на 20-процентном режиме, а целевой носитель «Fission No. 1» должен обслуживать полезные нагрузки массой до 450 кг.
В качестве научного обоснования проекта проведено моделирование поведения сверхкритического CO2 с учётом внутренней баллистики и гибкой связки ракеты с мобильной пусковой установкой — именно эти параметры будут критичны для точности выхода ракеты, нагрузок на конструкцию и безопасного зажигания двигателя после выброса.
Источник:
