Разработка поможет уменьшить себестоимость запусков и сделать их более безопасными в плане экологии.
Сверхлегкая ракета-носитель «Таймыр». Иллюстративное изображение: «Лин Индастриал».
Проект реализуют при сопровождении специалистов ПАО «ОДК-Кузнецов», являющегося индустриальным партнером университета, рассказал директор университетского Инжинирингового центра Иван Зубрилин.
«Мы инициировали собственную разработку двигательной установки на инновационных компонентах топлива. Подобный двигатель может использоваться на сверхлегких ракетах-носителях, он будет работать на более экологичном, чем обычно, топливе – на топливной смеси из керосина и закиси азота».
По словам одного из разработчиков проекта, студента Института двигателей и энергетических установок Самарского университета им. Королёва Ильи Матвеева, некоторые отечественные жидкостные ракетные двигатели малой тяги, применяемые, например, на разгонных блоках средств выведения, к сожалению, используют очень токсичные компоненты топлива, например, топливную пару АТ + НДМГ, то есть азотный тетраоксид и гептил.
«Несомненные преимущества этих топливных компонентов – высокие энергетические характеристики, возможность долгого хранения и самовоспламенение при контакте, что исключает необходимость использования системы зажигания. Однако в случае аварии при запуске эти вещества наносят значительный урон окружающей среде и здоровью людей. Кроме того, штатные топливные компоненты дороги в эксплуатации – для их хранения и закачивания нужны специальные материалы для резервуаров и трубопроводов, а, например, азотный тетраоксид, используемый в качестве окислителя, требует поддержания постоянной температуры в узком диапазоне в условиях космического пространства. Замена высокотоксичных компонентов топлива на более экологичные позволила бы уменьшить экологический вред и снизить себестоимость коммерческих запусков микро- и наноспутников».
В качестве топливной пары по результатам термодинамических расчетов разработчики выбрали авиационный керосин марки Т-1 и закись азота. Эта пара в наибольшей степени отвечает требованиям экологической чистоты, безопасности использования, транспортировки и хранения и обладает высокими энергетическими характеристиками. Под использование этой топливной пары спроектировано сопло будущего двигателя с оригинальной схемой охлаждения. Сопло вместе с рубашкой охлаждения будет изготовлено как единая деталь методом селективного лазерного спекания на 3D-принтере.
Сверхлегкая ракета-носитель Electron компании Rocket Lab. Иллюстративное фото: Rocket Lab
Изготовление опытного образца двигателя уже начато, готовится экспериментальная база для испытаний. Первые испытания в университете планируют провести осенью 2024 года.