Ракета от Vaya Space — EcoRocket здорового человека
Компания Vaya Space была основана в 2017 году бывшим астронавтом NASA Сидом Гутьерресом. Штаб-квартира компании находится в хорошо знакомом нам местечке под названием Cocoa во Флориде, а некоторые объекты также расположены в Бразилии. Vaya Space (бывшая Rocket Crafters) занимается разработкой спутников и новых технологий, в данный момент она активно разрабатывает вихревой гибридный двигатель STAR-3D, который будет использоваться на ракете Dauntless.
РН будет способна вывести 600 кг на солнечно-синхронную орбиту или более 1000 кг на низкую околоземную орбиту. Она имеет высоту 35 м и диаметр 2,1-2,5 м. Обе ступени ракеты будут оснащены новым вихревым гибридным двигателем STAR-3D.
Гибридный двигатель STAR-3D
Двигатель, напечатанный на 3D-принтере, будет использовать твёрдое топливо из термопластичного пластика, который воспламеняется только в присутствии жидкого кислорода и источника воспламенения.
В отличие от других твёрдотопливных ракет, гибридный двигатель STAR-3D требует жидкий кислород для поддержания горения топлива, это значит, что двигатель можно дросселировать или даже выключать, изменяя поступление жидкого кислорода в камеру: "Мы могли бы и вовсе перекрыть поток жидкого кислорода. Мы также можем контролировать скорость подачи жидкого кислорода для работы двигателя посредством фазового перехода (состояния, при котором исчезает различие между жидкой и газовой фазой). Таким образом, возможно контролировать тягу или просто включать/выключать двигатель", — заявил исполнительный директор компании Брент Уиллис.
С таким гибридным двигателем компания стремится повысить безопасность, путём возможности отключения двигателей в случае проблемы, которая может возникнуть во время полёта. Это существенная разница по сравнению с тем, как обычно работает твёрдотопливный двигатель, который после зажигания уже невозможно выключить.
Топливо для STAR-3D изготовлено из переработанного термопластичного пластика и эквивалентно двум миллионам пластиковых бутылок: "Это ни какой-то маркетинговый трюк, это действительно правда. Нам нужен полиэтилен высокой плотности, поэтому на самом деле лучше всего использовать крышки от бутылок.
Можно использовать и другие виды пластика, например, медицинские отходы. Мы превращаем пластик в гранулы — такие же, как те, которые используются для выдувания и создания тех же самых пластиковых бутылок, затем эти гранулы загружаются в 3D-принтер. После этого топливо укладывается послойно в цилиндрическую кладку по определённому рисунку. Затем вокруг готового твёрдого топлива печатается трубка из углеродного волокна, завершающая 3D-печать двигателя. Весь процесс занимает около восьми часов на один двигатель", — говорит Уиллис.
Вихревой гибридный двигатель STAR-3D использует запатентованную систему лазерного зажигания для воспламенения твёрдого топлива. Мы создаём вихревой поток, чем-то похожий на торнадо. Этот вихревой поток загоревшегося жидкого кислорода и горячих газов создаёт условия для воспламенения и сжигания гранул пластика и при этом не приводит к турбулентности и нестабильности потока. Сгорание создаётся в двигателе вихревым потоком, оно обеспечивает плавное и равномерное горение, что необходимо для поддержания производительности двигателя. STAR-3D выдаёт максимальную тягу в 110 кН с удельным импульсом до 350 секунд
Двигатель также вполне экологичен не только потому, что он использует переработанный пластик, но и потому, что его выхлоп представляет собой в основном водяной пар со следами побочных продуктов углерода.
Ещё один плюс такой технологии - возможность её масштабирования и простота конструкции: "Мы легко можем масштабировать двигатель и ракету, и поэтому, если бы я захотел, я бы мог бы сделать что-то размером с Falcon 9. И мы можем сделать такое масштабирование незамедлительно. Двигатель содержит десятую часть движущихся частей стандартного двухкомпонентного жидкостного двигателя или других гибридных двигателей, которые разрабатывались раньше или существуют сейчас".
Источник
Перевод