На метане к Марсу
Татьяна Зимина
Кислородно-метановый ракетный двигатель пройдёт первое испытание в 2019—2020 годах.
Новый жидкостной ракетный двигатель на природном газе должен заменить керосиновые. Главное его преимущество — возможность использования в многоразовых ракетах-носителях. В отличие от керосинового аппарата, полости двигателя на сжиженном природном газе (СПГ) легко очищать после использования — достаточно провести лишь цикл испарения. Кроме того, по мнению специалистов Ракетно-космического центра «Прогресс» (г. Самара) — разработчиков ракет-носителей среднего класса, — использование новых двигателей уменьшит в 1,5—2 раза стоимость пуска космических аппаратов, упростит наземную инфраструктуру за счёт единого типа двигателя и топлива «СПГ + жидкий кислород».
Важный «плюс» кислородно-метанового двигателя — экологичность. Как сами компоненты топлива, так и продукты, образующиеся при его работе (моноокись, двуокись углерода и вода), не загрязняют окружающую среду в той степени, как используемый ныне керосин и продукты его горения. Пятна проливов жидкого природного газа, в отличие от керосина, быстро испаряются. Разработчики напоминают и о прогнозируемых проблемах производства ракетного керосина через 30—50 лет, которые ощущаются уже сейчас. Если раньше для производства ракетного керосина использовали только определённые сорта нефти из конкретных скважин, то теперь из-за истощения месторождений в ракетах «Союз» применяется композиция, полученная из смеси нефти, добытой из нескольких скважин.
Возможность применения метана в качестве ракетного топлива изучалась ещё во времена СССР, но активный интерес к двигателям на новом топливе отечественные разработчики стали проявлять в середине 1990-х годов, когда проблема истощения нефтяных месторождений стала обостряться. Сейчас надежды на новый двигатель возлагают, в частности, применительно к будущим марсианским полётам, ведь метан можно синтезировать из компонентов атмосферы Марса — воды и двуокиси углерода.
В декабре 2016 года уже состоялись успешные испытания кислородно-метанового двигателя-демонстратора*, созданного в АО «Конструкторское бюро химавтоматики» (КБХА, Воронежская область). Особенность схемы — использование разработанного на предприятии двухконтурного газотурбинного привода топливных насосов. Тяга проектируемого аппарата должна составить 85 тонн. Успешная реализация проекта даст возможность приступить к созданию новых маршевых двигателей** тягой около 200 тонн, которые будут задействованы в перспективной ракете-носителе комплекса многоразовой ракетно-космической системы.
Комментарии к статье
* Образец-демонстратор создаётся до опытного образца, на котором показывают достигнутые результаты.
** Маршевый двигатель — двигатель летательного аппарата, создающий основную тягу. Предназначен для приведения аппарата в движение.
Читайте в любое время
