Hitech logo

частный космос

Самый мощный электродвигатель поможет взлететь первой австралийской ракете

TODO:
Екатерина Шемякинская22 декабря 2022 г., 12:24

Компания Gilmour Space Technologies из Квинсленда готовится к запуску своей трехступенчатой ракеты-носителя Eris в апреле 2023 года. Это будет первая попытка запуска ракеты, полностью спроектированной и построенной в Австралии. Одним из ее ключевых элементов является сверхлегкий электродвигатель и инвертор, способные работать в космическом вакууме — они будут прокачивать окислитель для ракетных двигателей. Их разработала компания Equipmake. Та самая, которая создала самый мощный в мире электродвигатель — при весе менее 10 кг он выдает 220 кВт.

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

Ракета Eris при высоте 25 метров имеет диаметр первой ступени 2 метра и диаметр второй ступени 1,5 метра. Ракета рассчитана на полезную нагрузку до 305 кг и может выводить грузы на высоту до 500 км на солнечно-синхронные или экваториальные орбиты.

Eris будет оснащена пятью ракетными двигателями Sirius собственной разработки Gilmour. Это гибридный двигатель — он использует жидкий окислитель и твердое топливо. Двигатель на недавних испытаниях продемонстрировал тягу в 115 килоньютонов и горел более 90 секунд, прежде чем взорваться (испытания это предполагали — их цель была добиться разрушения двигателя). По словам гендиректора и соучредителя Gilmour Space Адама Гилмора, это самый мощный ракетный двигатель, когда-либо созданный в Австралии.

В ракетном деле вес является абсолютным преимуществом, поэтому Gilmour привлек компанию Equipmake для разработки и изготовления легкого двигателя и инвертора для Sirius. Эта британская компания известна своими разработками рекордно мощных электродвигателей с минимальным весом. Ее передовой двигатель Ampere способен развивать мощность 220 кВт при весе менее 10 кг. Это примерно в 2,5 раза эффективнее, чем двигатель, который используется в серийной Tesla Model S — 270 кВт на 34 кг веса. Именно модификация Ampere легла в основу электровигателя для Eris.

Электродвигатели и инверторы будут перекачивать окислитель для работы ракетных двигателей. Обычно инвертор представляет собой квадратную коробку. Но ракетный инвертор должен работать в вакууме, иметь высокое напряжение, поскольку нужна большая мощность. Инженеры Equipmake спроектировали инвертор так, чтобы давление воздуха сохранялось внутри, а также полностью изменили его механическую конструкцию, чтобы устройство могло выдерживать внутреннее давление при переходе из атмосферы в вакуум. Инвертор стал почти цилиндрическим, с оболочкой из углеродного волокна, позволяющей удерживать давление и снизить вес.

Космический электродвигатель приводится в действие новейшими силовыми выключателями Wolfspeed, изготовленными из карбида кремния. Это сложный материал для работы, но он имеет меньший вес и более высокую эффективность, чем стандартное снаряжение. Карбидокремниевый инвертор разработали для аэрокосмической отрасли, но в перспективе его можно будет использовать, например, в автобусах.