Работы по разработке полнопоточных метано-кислородных ракетных двигателей со ступенчатым циклом сгорания и тягой 200 тонн для многоразовой сверхтяжелой ракеты-носителя Long March 9 включают в себя прогресс в общей конструкции и компонентах.
Об этом рассказали разработчики из Сианьского института аэрокосмических двигателей в статье под названием «Обзор развития технологии двигателей на жидком кислороде и метане». В публикации описывается прогресс, достигнутый Китаем в разработке этих и других метан-жидко-кислородных двигателей.
Согласно проектам, представленным ранее официальными лицами Китайской корпорации аэрокосмической науки и технологий (CASC, первая ступень сверхтяжелой ракеты-носитела Long March 9 будет оснащаться 26 многоразовыми двигателями, Первый испытательный полет ракеты запланирован на 2033 год.
В документе говорится, что работы над проектом начаты в 1980-х годах, к настоящему времени разработаны металоксные двигатели тягой 10 тонн, 80-тонные прошли успешные огневые испытания и продемонстрировали возможность повторного использования двигателей. Разработка полнопоточных металоксных двигателей со ступенчатым циклом сгорания – один из этапов работы Китая по будущему крупномасштабному исследованию дальнего космоса, включая высадку на Марс.
Разработчики утверждают, что основные показатели делают двигатель сопоставимым с двигателем SpaceX Raptor, который используется в Super Heavy/Starship. при этом он превосходит BE-4 компании Blue Origin и другие китайские и международные аналоги.
Однако авторы отмечают и проблемы, которые включают в себя сложную конфигурацию системы, трудности с интегрированной компоновкой и окончательной сборкой, а также с контролем процесса зажигания. По их словам, необходимо активизировать усилия в области смежных технологий, чтобы завершить этот сложный и технически трудный проект. Создание недорогих, высоконадежных и многоразовых двигателей станет знаковым событием и скачком вперед для космического сектора Китая.
В документе также освещается прогресс в разработке металоксных двигателей, достигнутый китайскими коммерческими предприятиями: Mingfeng-1 (от CASIC), Tianque (от Landspace), JD-1/Focus-1 с регулируемой тягой (от iSpace), Longyun (от Jiuzhou Yunjian), Canglong (от Aerospace Propulsion).
Landspace, одна из первых фирм, появившихся после того, как Китай открыл космический сектор для частного капитала, разраатывает ракету-носитель Zhuque-2, первую и пока единственную металоксную ракету, достигшую орбиты. В настоящее время стартап также планирует создать металоксную ракету из нержавеющей стали Zhuque-3, способную доставлять на низкую околоземную орбиту 20 тонн.
Сверхтяжелая ракета Long March 9, согласно планам еще в 2011 году, должна была оснащаться керосин-жидко-кислородными двигателями тягой 500 тонн. Сейчас эти двигатели находятся на стадии испытаний, но они станут основой одноразовой пусковой системы. Модификации, представленные в 2022 и 2023 годах, представляют собой конструкцию Long March 9 с использованием металоксных двигателей без ускорителей.
В Китае также разрабатывается трехступенчатая тяжелая ракета специально для отправки китайских астронавтов на Луну к 2030 году. Эта ракета будет оснащена модернизированными двигателями Kerolox на базе Long March 5. Первая ступень этой ракеты и двухступенчатая версия потенциально будут многоразовыми.