Научный коллектив Балтийского государственного технического университета «Военмех» имени Устинова разработал усовершенствованную камеру двигателя для малых разгонных блоков космических ракет. Такие блоки могут выводить на орбиты, расположенные на расстоянии до 1,5 километра от Земли, объекты массой до 150 килограммов — например, спутники связи и дистанционного зондирования планеты.
Камеру со смесительным устройством впервые изготовили методом 3D-печати при помощи лазерного плавления металлических порошков. Второй инновацией стало использование регенеративной системы охлаждения: перед попаданием в камеру газообразное топливо (водород или метан) перетекает сквозь сеть микроканалов в ее стенках. Это позволяет снять и отвести тепло, образующееся в процессе горения топлива, — и сделать камеру долговечнее.
На ракетных двигателях малой тяги система регенеративного охлаждения прежде не применялась. Ее использование совместно с технологией 3D-печати позволяет отказаться от дорогостоящих материалов и покрытий при создании камеры двигателя. Камеру можно изготовить из распространенных материалов — например, хромистой бронзы или нержавеющей стали.
Антон Мустейкис
Старший преподаватель кафедры «Двигатели и энергоустановки летательных аппаратов» Балтийского государственного технического университета «Военмех»
По словам Антона Мустейкиса, хранение метана на борту малых разгонных блоков требует гораздо меньшего давления в баках по сравнению с водородом. Поэтому можно использовать существующие металлокомпозитные баки, рассчитанные на давление до 300 атмосфер. За счет этого конструкция станет легче.
Оригинал статьи и другие материалы об энергетике читайте на сайте журнала «Энергия+».