Інженери прагнуть удосконалити систему повернення ступенів космічних ракет для повторного використання. Для цього вони пропонують дві можливі конструкції, які дозволять здійснювати посадку в горизонтальному положенні подібно до того, як це роблять літаки.
Як повернути ступені ракет
Багаторазовість стала одним із головних трендів у розвитку ракет-носіїв. Практична реалізація цієї ідеї вже дозволила відчутно здешевити запуски космічних апаратів, адже повторне використання навіть частини апаратів дозволяє економити сотні тисяч доларів на кожному старті. Тому компанії намагаються знайти спосіб урятувати геть усе, включно з носовим обтічником.
Проте головною задачею в цьому плані є порятунок нижнього ступеня. Для цього приватні компанії вдаються до різних трюків, але мейнстримом так і залишається вертикальна посадка з використанням головних двигунів та того палива, що залишилося у баках.
Саме її реалізує SpaceX, і це справді непогане і вже перевірене рішення. Але багатьом інженерам воно все ще видається дуже витратним. Адже маса вантажу, яку ракета може вивести на орбіту, при цьому суттєво зменшується. Саме тому інженери продовжують шукати інші рішення.
Горизонтальна посадка
Одне з рішень нещодавно надійшло з Національного центру космічних досліджень (CNES) Франції. Інженери, які працюють там, запропонували одразу два варіанти, об’єднані спільною ідеєю. На думку фахівців, допомогти зекономити паливо зможе горизонтальна посадка з аеродинамічним польотом.
Для цього автори проєкту пропонують оснастити ступені ракет низкою додаткових пристроїв: поверхнями, що мають аеродинамічний профіль, обтічниками та шасі. У першому варіанті на тому дооснащення ракети й завершується.
У цьому випадку перший ступінь відділяється від другого та використовує ракетні рушії, щоб загальмувати й знизитися. На останньому етапі він розвертається, використовуючи ті самі двигуни, остаточно гасить швидкість аеродинамічним гальмуванням і здійснює горизонтальний політ та посадку як звичайний безпілотний літак.
У другому варіанті ступінь взагалі не використовує ракетне паливо і двигуни. Замість цього він здійснює політ високою балістичною траєкторією і при поверненні в атмосферу гасить швидкість аеродинамічним гальмуванням. Після цього він вмикає невеликі реактивні двигуни, подібні до тих, що використовуються у літаках, і здійснює горизонтальне приземлення на аеродром.
Перший варіант економить значно менше палива, але є технічно простішим за другий. Який із них зрештою виявиться кращим, ніхто сказати не може. Цілком ймовірно, що у майбутньому фахівці спробують обидва.
За матеріалами phys.org.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
