Ракета «Великий похід-12», запущена Китаєм минулого тижня, використала нове паливо, яке збільшило її вантажопідйомність на 10%, за словами розробника. Цей крок відбувається на тлі розширення ролі Китаю в космосі, що включає амбітні місячні місії та виведення на орбіту зростаючої кількості комерційних супутників, що підвищує попит на більші корисні навантаження.
Замість розробки більших та дорожчих корпусів ракет, Пекінський науково-дослідний інститут випробувань аерокосмічних технологій, дочірня компанія Китайської корпорації аерокосмічної науки і техніки (CASC), працював над способами максимізації енергетичної щільності пального. Більшість сучасних ракетних запусків використовують двигуни на рідкому кисні та гасі (керолокс), але традиційна паливна суміш на основі очищеної нафти досягла своїх експлуатаційних меж.
Натомість дослідники розробили новий «високоенергетичний синтетичний гас» для двигунів. CASC минулого тижня повідомила, що це паливо підвищило питомий імпульс двигуна — показник ефективності двигуна, схожий на економію пального в автомобілях — приблизно на вісім секунд. Вищий питомий імпульс означає, що двигун генерує більшу тягу з тієї ж кількості пального, і навіть додаткові вісім секунд достатньо, щоб збільшити вантажопідйомність ракети на сотні кілограмів. Це дозволяє ракетам доставляти більше комерційних супутників або важчих наукових інструментів для місій у далекому космосі.
Розробка та випробування нового палива
Запуск минулої середи з південного острова Хайнань став кульмінацією 13-річних зусиль, заявили в CASC. «Сформована у 2013 році дослідницька група подолала складні інженерні перешкоди, включаючи високоефективний синтез, точне очищення та контроль коксування при теплопередачі», — додали в корпорації. Паливо також пройшло «серію наземних випробувань» з використанням різних варіантів двигунів з тяговою потужністю від 18 до 120 тонн.
Команда наростила виробництво, щоб перевести паливо з лабораторії на стартовий майданчик. Наразі діє виробнича лінія, яка може виробляти 400 тонн на рік, а також планується будівництво об’єкта потужністю 2000 тонн. Останнім викликом було подолання спеки та вологості Хайнаня, а також впливу морської солі, яка може викликати корозію чутливого обладнання та порушувати роботу електроніки. Для протидії цьому команда розробила інтелектуальну систему заправки, яка контролювала температуру та потоки пального.
Майбутні наслідки та застосування
Нове паливо може мати значні наслідки для майбутніх космічних запусків, де керолокс залишається галузевим стандартом. Наразі основні ракети-носії Китаю покладаються на нього. Наприклад, керолокс використовується для живлення прискорювачів важкої ракети «Великий похід-5», основного ступеня легшої «Великий похід-6» та всієї середньо-важкої ракети «Великий похід-7». Його також використовують такі компанії, як американська SpaceX, яка застосовує подібну суміш для живлення своїх ракет Falcon-9 та Falcon Heavy. Перша приватна китайська ракета на рідкому паливі, що досягла орбіти, «Тяньлун-2», також використовувала альтернативне паливо — гас, синтезований безпосередньо з вугілля, розроблений 165-м інститутом, ще однією дочірньою компанією CASC.
Джерело: South China Morning Post