Ученые Южного Урала представили в Москве ракетный двигатель нового поколения на МАКС-2021
27 Июля 2021
Фото: сайт ЮУрГУ
Одноступенчатая ракета-носитель будет полностью возвращаемой, что обеспечит ее многоразовое использование.
На XV Международном авиационно-космическом салоне (МАКС), проходившем в городе Жуковском Московской области, презентовали создаваемый на Южном Урале ракетный двигатель нового поколения. Ученые ЮУрГУ представили свой проект по созданию демонстраторов уникальной двигательной установки, ракетно-космического комплекса и космической платформы.
Как пояснили авторы, на МАКС демонстрируются опытные образцы летательных аппаратов, боевых комплексов и экспериментальных установок, которые не могут быть представлены за пределами России.
Проект ЮУрГУ по созданию демонстраторов двигательной установки для многоразовой ракеты, представленный на МАКС-2021, был запущен в рамках Уральского межрегионального НОЦ мирового уровня «Передовые производственные технологии и материалы». Вуз ранее представил разработки на международной выставке «Иннопром-2021» в Екатеринбурге, и они получили высокую оценку экспертов. В Жуковском отзывы тоже самые лестные.
Это амбициозный проект создания ракеты-носителя многоразового использования своего рода наследник «Бурана». Сегодня полезный груз в космос выводят одноразовые ракеты, ступени которых отделяются по мере выхода на орбиту, а приземляется с помощью парашютной системы лишь спускаемый аппарат. Корпус, двигатели, рули управления, топливные баки сгорают в атмосфере, делая космический запуск очень дорогим.
Ученые давно задумываются, как уменьшить затраты. Наиболее приемлемый вариант — это возвращаемые ракеты-носители. Даже частичное возвращение первой ступени существенно удешевляет взлет, а челябинские ученые предлагают сохранять всю ракету. Она должна будет выходить в космос в автоматическом варианте, по сути, это роботизированный комплекс с интеллектуальным программным обеспечением системы управления.
По словам ученых, принципиальная новизна двигательной ракетной установки в том, что она с центральным телом и это дает много преимуществ. Проектируемый двигатель имеет сопло внешнего расширения с центральным телом. Двигатели такого типа как бы вывернуты наизнанку: сопло находится снаружи, а агрегаты внутри. Их особенность в том, что струя продуктов сгорания при расширении взаимодействует с окружающей средой, подстраиваясь под наружное давление. А потери такого двигателя не зависят от давления воздуха. Отсюда и большее его КПД (удельный импульс) на протяжении всего полета. Как показало компьютерное моделирование работы двигателя, потери при этом минимальные.
Южноуральские ученые представили на суд жюри системы управления и контроля с искусственным интеллектом ракетно-космического комплекса с полностью многоразовой ракетой-носителем и универсальной космической платформой.
«Демонстраторы обеспечат разработку и создание ракетно-космического комплекса, который превосходит предложения конкурентов, — говорит руководитель проекта, доктор технических наук, директор Политехнического института ЮУрГУ Сергей Ваулин. — По нашим планам, одноступенчатая ракета-носитель будет полностью возвращаемой, что обеспечит ее многоразовое использование. Удельная стоимость выведения полезной нагрузки космического аппарата заявлена в четыре раза ниже, чем у конкурентов. Уменьшен и срок подготовки запуска — 24 часа против 4-6 месяцев».
Как добавили авторы ноу-хау, с помощью демонстратора двигательной установки с центральным телом отрабатываются и оптимизируются параметры жидкостного ракетного двигателя, который в дальнейшем планируют установить на одноступенчатой ракете-носителе. Уже выполнено технико-экономическое обоснование перспективных технологий, проведены расчетно-теоретические исследования.
Партнерами проекта выступают Научно-исследовательский институт машиностроения (Нижняя Салда), АО «Государственный ракетный центр имени академика В.П. Макеева» (Миасс), Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова (Екатеринбург).
«Международный авиационно-космический салон представляет участникам российские высокие технологии, дает уникальные возможности для производственной кооперации, запуска совместных проектов с российскими и зарубежными партнерами, — добавили создатели комплекса. — Наш проект также может выйти на совершенно новый уровень научно-производственного сотрудничества».
Как пояснили авторы, на МАКС демонстрируются опытные образцы летательных аппаратов, боевых комплексов и экспериментальных установок, которые не могут быть представлены за пределами России.
Проект ЮУрГУ по созданию демонстраторов двигательной установки для многоразовой ракеты, представленный на МАКС-2021, был запущен в рамках Уральского межрегионального НОЦ мирового уровня «Передовые производственные технологии и материалы». Вуз ранее представил разработки на международной выставке «Иннопром-2021» в Екатеринбурге, и они получили высокую оценку экспертов. В Жуковском отзывы тоже самые лестные.
Это амбициозный проект создания ракеты-носителя многоразового использования своего рода наследник «Бурана». Сегодня полезный груз в космос выводят одноразовые ракеты, ступени которых отделяются по мере выхода на орбиту, а приземляется с помощью парашютной системы лишь спускаемый аппарат. Корпус, двигатели, рули управления, топливные баки сгорают в атмосфере, делая космический запуск очень дорогим.
Ученые давно задумываются, как уменьшить затраты. Наиболее приемлемый вариант — это возвращаемые ракеты-носители. Даже частичное возвращение первой ступени существенно удешевляет взлет, а челябинские ученые предлагают сохранять всю ракету. Она должна будет выходить в космос в автоматическом варианте, по сути, это роботизированный комплекс с интеллектуальным программным обеспечением системы управления.
По словам ученых, принципиальная новизна двигательной ракетной установки в том, что она с центральным телом и это дает много преимуществ. Проектируемый двигатель имеет сопло внешнего расширения с центральным телом. Двигатели такого типа как бы вывернуты наизнанку: сопло находится снаружи, а агрегаты внутри. Их особенность в том, что струя продуктов сгорания при расширении взаимодействует с окружающей средой, подстраиваясь под наружное давление. А потери такого двигателя не зависят от давления воздуха. Отсюда и большее его КПД (удельный импульс) на протяжении всего полета. Как показало компьютерное моделирование работы двигателя, потери при этом минимальные.
Южноуральские ученые представили на суд жюри системы управления и контроля с искусственным интеллектом ракетно-космического комплекса с полностью многоразовой ракетой-носителем и универсальной космической платформой.
«Демонстраторы обеспечат разработку и создание ракетно-космического комплекса, который превосходит предложения конкурентов, — говорит руководитель проекта, доктор технических наук, директор Политехнического института ЮУрГУ Сергей Ваулин. — По нашим планам, одноступенчатая ракета-носитель будет полностью возвращаемой, что обеспечит ее многоразовое использование. Удельная стоимость выведения полезной нагрузки космического аппарата заявлена в четыре раза ниже, чем у конкурентов. Уменьшен и срок подготовки запуска — 24 часа против 4-6 месяцев».
Как добавили авторы ноу-хау, с помощью демонстратора двигательной установки с центральным телом отрабатываются и оптимизируются параметры жидкостного ракетного двигателя, который в дальнейшем планируют установить на одноступенчатой ракете-носителе. Уже выполнено технико-экономическое обоснование перспективных технологий, проведены расчетно-теоретические исследования.
Партнерами проекта выступают Научно-исследовательский институт машиностроения (Нижняя Салда), АО «Государственный ракетный центр имени академика В.П. Макеева» (Миасс), Научно-производственное объединение автоматики имени академика Н.А. Семихатова (Екатеринбург).
«Международный авиационно-космический салон представляет участникам российские высокие технологии, дает уникальные возможности для производственной кооперации, запуска совместных проектов с российскими и зарубежными партнерами, — добавили создатели комплекса. — Наш проект также может выйти на совершенно новый уровень научно-производственного сотрудничества».
Поделиться
