Dezvoltarea ulterioară a tehnologiei rachetelor și a motoarelor cu rachete cu lichid este asociată cu reducerea costurilor de încărcare a încărcăturilor în spațiu și de sporire a siguranței zborurilor. Reducerea costului de deducere a sarcinilor utile poate fi realizată prin crearea unor instrumente de recuperare reutilizabile.
Pentru a îmbunătăți fiabilitatea, boostere de proiectare propus utilizarea de propulsie primele etape ale transportatorului care constă din mai multe motoare modulare, iar în cazul defectării unui motor de protecție a sistemului de urgență (SAZ) dezactivează motorul nu a reușit, motorul operabilă rămas va spori magnitudinea de împingere a compensa pierderea nu a reușit motorului. Aceasta asigură îndeplinirea sarcinii rachetei purtătoare.
Dezvoltarea sistemului LPRE privind componentele combustibilului ecologic: metanul (gaz natural lichefiat) asociat cu oxigen lichid îndeplinește tendințele de dezvoltare a rachetelor moderne de transport.
În primul rând, utilizarea a două componente ale motorului criogenice contribuie în mare măsură la rezolvarea problemelor într-un motor reutilizabil, ca și după oprirea reziduurilor de combustibil motor rachetă oxigen metan se evapore repede de autostrăzi sale.
În al doilea rând, posibilitatea de punere în aplicare a agenților de propulsie de date scheme LRE cu afterburning a generatorului de gaz reducător permite creșterea fiabilității a vehiculelor de lansare: implicații ale defectului în calea gazelor cu exces de metan de la generatorul de la camera se dezvoltă mult mai lent decât în calea de gaz, cu un exces de oxigen, care facilitează în timp sarcina SAZ de a opri motorul defect.
Studiul LPRE-urilor cu metan a început în Japonia cu aproximativ 20 de ani în urmă ca o oportunitate de îmbunătățire a rachetei H-II. Recent, în Japonia a început luarea în considerare a posibilităților de a crea două etape clasa de mijloc „J-l actualizare“, ca înlocuitor al J-1 rachete existente, motor racheta folosind metan în etapa a doua [2]. S-au efectuat testele de incendiu ale motorului. Motorul de bază este dezvoltat de compania XCOR Aerospace, și nu este încă gata pentru a fi folosite în zborurile spațiale, dar, în cazul în care tehnologia va plăti, motoarele de rachete de acest tip ar putea fi cheia pentru misiuni interplanetare și explorarea spațiului adânc.
În mod surprinzător, acest gaz inflamabil nu a fost folosit niciodată ca combustibil pentru rachete. Numai acum grupurile de oameni de știință și ingineri din diferite centre de cercetare dezvoltă motoarele de oxigen lichid-metan din viitor pentru a facilita procesul de explorare a spațiului și pentru a face posibilă efectuarea zborurilor interplanetare.
Metanul are multe avantaje. Combustibilul pe bază de hidrogen lichid utilizat în navele spațiale ar trebui să fie depozitat la o temperatură de -252,9 grade Celsius - doar 20 de grade peste zero absolută! Lichidul lichid, la rândul său, poate fi depozitat la temperaturi mai ridicate (-161,6 ° C). Aceasta înseamnă că tancurile cu metan nu necesită o izolare termică puternică, adică deveni mai ușor și mai ieftin. În plus, tancurile pot fi mai mici, deoarece metanul lichid este mai dens decât hidrogenul lichid, care poate economisi, de asemenea, mulți bani pentru lansarea rachetei în spațiu. Și metanul este sigur pentru oameni și ecologic, spre deosebire de unele tipuri de combustibil toxic rachetă, care este acum utilizat în vehiculele spațiale. Principalul avantaj al metanului este rezervele sale semnificative și costul relativ scăzut. În plus, metanul se evaporă suficient de repede pentru a facilita curățarea rezervoarelor și a motoarelor reutilizabile. În plus, combustibilul cu metan are un impuls specific mai mare, iar în ceea ce privește forța pe kilogram, acesta depășește cu 7 până la 10% kerosenul.
Cu toate acestea, noul combustibil are dezavantajele sale. Metanul are o densitate mai mică, ceea ce înseamnă că vor fi necesare mai multe rezervoare de combustibil pentru ao folosi.
Marea problemă în dezvoltarea motoarelor cu metan rămâne întrebarea capacității metanului de a se aprinde. Unele tipuri de combustibil rachetă se aprind spontan când se utilizează oxidanți, dar metanul necesită o siguranță. A face o astfel de siguranță este foarte dificilă pe planetele îndepărtate, unde temperatura scade cu sute de grade sub zero. Acum se desfășoară o astfel de siguranță, care ar funcționa în condiții de siguranță în orice condiții. Metanul are un impuls ușor mai rău decât hidrogenul, dar este mai bine decât kerosenul. În același timp, este mult mai ieftin, ceea ce este important pentru zborurile frecvente. În plus, poate fi depozitat la temperaturi mult mai ridicate, ceea ce înseamnă că nu va strica materialul rezervoarelor, ca în cazul hidrogenului lichid.
Dar cel mai important lucru este că există metane pe multe planete și sateliți pe care NASA intenționează să le viziteze în viitor. Printre ei - Marte. Deși Marte nu foarte bogat în metan, metanul poate fi obținut prin efectul Sabatier: se amestecă dioxidul putin carbon (CO2) și hidrogen (H), apoi se încălzește amestecul pentru a produce CH4 și H2O - metan și apă. Atmosfera Marte conține o cantitate imensă de dioxid de carbon și o cantitate mică de hidrogen necesară procesului poate fi adusă cu dumneavoastră de pe Pământ sau extrasă din gheață direct pe Marte.
Pe satelitul lui Saturn Titan în sensul literal al cuvântului sunt ploile de metan. Lacurile și râurile din metan și alte hidrocarburi de pe Titan pot deveni stații de alimentare pentru nave spațiale. În atmosfera lui Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun, există și metan, iar pe suprafața Pluto există o mulțime de gheață de metan. Cu ajutorul motoarelor cu rachete cu metan, zborurile către aceste lumi devin posibile.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: