Hitech logo

Космос

Stoke Space придумала, как сделать вторую ступень ракет возвращаемой

TODO:
Георгий Голованов11 октября 2022 г., 12:00

Небольшая частная компания Stoke Space поставила себе целью разработать полностью многоразовую систему запуска — чтобы возвращаемой была и вторая разгонная ступень носителя, а не только первая, как у SpaceX. При этом решение было бы экономически эффективным для средних ракет, грузоподъемностью в несколько тонн. Решение пришло с полным пересмотром самой концепции второй ступени, куда для экономии все, кто производит такие ракеты, ставят один двигатель с хрупкими из-за экономии веса соплами. У второй ступени Stoke Space двигателей будет 30. Плюс регенеративное охлаждение корпуса.

00
Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Разработчик двигателя BE-4 и директор программы BE-3 компании Blue Origin Энди Лапса разделяет видение своего бывшего босса Джеффа Безоса и главы SpaceX Илона Маска — современная космонавтика должна прийти к дешевым многоразовым ракетам, которые можно отправлять в космос хоть каждый день. Однако методы и темпы работы крупных частных компаний его не устраивали. Поэтому три года назад он с небольшой группой единомышленников основал Stoke Space — стартап, поставивший себе цель построить полностью многоразовую систему запуска нового типа.

«Если ИИ — это мозг робота, то RPA — его руки». Что умеют программные роботы

Получив первоначальное финансирование в 2020 году, Stoke сосредоточилась на второй ступени ракеты и разработала прототип двигателя, турбонасосы и построила производственный цех. Штат был увеличен до 72 человек. В итоге был утвержден финальный проект полностью многоразовой ракеты с грузоподъемностью 1,65 тонн, сообщает Ars Technica.

В прошлом месяце начались испытания прототипа: кольца диаметром 4 метра, на котором закреплены 15 отдельных двигателей. Эта необычная конструкция и стала ответом на главные проблемы, возникающие при возвращении вторых ступеней с орбиты.

Обычно верхняя ступень ракеты оснащена единственным двигателем с увеличенным соплом для оптимизации потока выхлопных газов в вакууме. Поскольку все части ракеты делаются как можно более легкими, сопла оказываются слишком хрупкими и не выдерживают входа в атмосферу. Если защитить их тепловым экраном, то конструкция станет слишком тяжелой и объемной. Инженеры Stoke нашли другое решение: кольцо из 30 небольших маневровых двигателей. В вакууме они работают синхронно, как один, а во время входа в атмосферу включаются попеременно. Обеспечить защиту сопла меньшего размера становится проще.

Вторая важная проблема — защита всего космического корабля от температуры во время посадки. В «Шаттле» NASA решала эту задачу с помощью хрупких теплозащитных плиток, инспекция которых требовала 30 000 человеко-часов. SpaceX применяет другой тип керамического покрытия. А команда Лапсы решила прибегнуть к регенеративному охлаждению тепловых щитов. Пластичная внешняя металлическая оболочка ракеты пронизана небольшими полостями, через которые течет охлаждающая жидкость.

Если испытания покажут, что Stoke в состоянии посадить такую необычную верхнюю ступень, команда сможет перейти к разработке первой ступени и проблеме превращения ракеты в орбитальный космический аппарат.

В августе Китай успешно провел испытания полностью многоразовой космической транспортной системы. Аппарат совершил суборбитальный полет, а затем приземлился на аэродроме во Внутренней Монголии.