Два астронавта НАСА вынуждены находиться на МКС с июня прошлого года из-за многочисленных протечек гелия в двигательных системах космического корабля Starliner, на котором они прибыли. В итоге сверхлегкий газ гелий, который используется для создания давления в жидком ракетном топливе, стал символом слабости инженерной мысли компании Boeing, производителя Starliner.
Команда ученых из Инженерного университета Харбина подробно описала в журнале Acta Aeronautica et Astronautica Sinica новый метод подачи гелия в твердотельные двигатели. Авторы утверждают, что их открытие способно увеличить тягу ракетного двигателя втрое, одновременно охлаждая выхлопные газы до температуры окружающей среды. Таким образом, ракета станет почти невидимой для инфракрасных датчиков.
Гелий используется для повышения давления в топливных системах. Поскольку это сверхлегкий газ, попав в камеру сгорания, он быстро расширяется. Если впрыск газа через крошечные отверстия диаметром 2 мм точно регулировать, можно достичь впечатляющих результатов. Исследователи обнаружили, что благодаря этому методу удельный импульс ракеты увеличивается на 5,77%.
Более того, они выяснили, что ракетный двигатель может получать на 300% больше тяги, а температура выхлопных газов снижается на 1327 °C, что значительно усложняет обнаружение шлейфа тепловыми датчиками. При этом полет остается гладким: инертная природа гелия, в отличие от водорода, позволяет избежать нестабильности при сгорании.
Современные системы противоракетной обороны, такие как спутники SpaceX Starshield и перехватчик SM-3 Block IIA, отслеживают движение ракет как раз по горячему шлейфу. Гелий может стать средством маскировки от таких систем, пишет IE. А возможность регулировать тягу в режиме реального времени от 100% до 313% может позволить ракетам непредсказуемо менять скорость, затрудняя перехват. Этот метод можно также использовать в твердотопливных системах запуска, что позволит быстро и экономично выводить на орбиты спутники.
На орбитальной станции «Тяньгун» завершился эксперимент по созданию революционной аэрокосмической технологии. На протяжении трех лет китайские космонавты обстреливали частицы сплава в вакуумной камере лазерным лучом и фиксировали изменения, возникающие по мере их охлаждения. Собранные данные помогли создать новый материал: сплав ниобия-кремния, идеально подходящий для аэрокосмических двигателей.
