В США испытали ротационный детонационный двигатель Chakram

Питтсбургская космическая компания Astrobotix провела огневые испытания ротационного детонационного двигателя, использующего 3D-печатные компоненты. В перспективе такие силовые установки, отличающиеся высокой экономичностью, могут найти применение в гиперзвуковой авиации и космической технике.

Основное преимущество детонационных двигателей — высокая термодинамическая эффективность: топливная смесь не сгорает, а взрывается, повышая экономичность и тягу параллельно со снижением массогабаритных характеристик силовых установок. Детонационные двигатели могут быть либо импульсными, когда тяга генерируется последовательными взрывами, либо ротационными, когда сверхзвуковой волновой фронт постоянно перемещается в кольцевой камере с непрерывной подачей топлива. Второй вариант более перспективен, так как помогает сглаживать генерируемые вибрации. По оценкам Astrobotix, прирост удельного импульса в сравнении с обычными ракетными двигателями может достигать пятнадцати процентов.

Испытания двигателя Chakram («Чакра» или «Колесо» в переводе с Санскрита) проходили на полигоне Центра космических полетов имени Джорджа Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама. Опытная силовая установка развивает тягу свыше 1800 кг и успешно прошла восемь огневых испытаний общей продолжительностью около восьми минут без видимых повреждений. Испытательный цикл включал беспрерывную работу в течение пяти минут.

На сделанной высокоскоростной камерой фотографии видны три вращающихся волновых фронта

Силовая установка изготовлена с применением технологий 3D-печати при участии колорадской компании-производителя расходных материалов Elementum3D, выпускающей различные мелкодисперсные металлические порошки. Astrobotic полагается на разработанный вместе с Elementum3D и запатентованный производственный процесс PermiAM — разновидность лазерного синтеза на подложке с регулируемой, градиентной пористостью.

Компания планирует усовершенствовать двигатель добавлением регенеративного охлаждения и регулируемой тяги, провести новые испытания и в долгосрочной перспективе интегрировать технологию в будущие проекты, включая лунные посадочные модули Griffin, многоразовые ракеты-носители Xodiac и Xogdor, а также разрабатываемый разгонный блок.

«Chakram превзошел наши ожидания. Переход от проектирования к испытаниям продвинутой техники, такой как ротационные детонационные двигатели, всегда заставляет волноваться о неучтенных, потенциально критичных факторах, но двигатель показал себя даже лучше, чем мы рассчитывали. Трехсотсекундный тест — вишенка на торте. Такие демонстрации наглядно показывают потенциал ротационных детонационных силовых установок в перспективных проектах Astrobotic — от лунных посадочных модулей до межорбитальных буксиров и других возможных задач по расширению присутствия в окололунном пространстве», — прокомментировал научный руководитель программы Chakram Брайант Авалос.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.