Еще больше сверхлегких ракет-носителей

    Распространение ракетных стартапов привело к анекдотической ситуации. Одним прекрасным днем журналисты канала ABC7News пролетали на вертолете над городом Аламида (залив Сан-Франциско, штат Калифорния), когда пилот заметил внизу настоящую ракету. Оказалось, это еще одна частная ракетная компания с подходящим названием Stealth Space втихаря испытывала свою ракету-носитель. И, судя по слою гари около стенда, не в первый раз.


    Кадр из видео ABC7

    Вот репортаж ABC7. Забавно, им не удалось пообщаться с представителями компании, поэтому комментарии дают сотрудники местной пивоварни.



    Тем не менее, журналистам удалось выяснить название ракеты — Astra и ее официальные характеристики в сравнении с другими ракетами-носителями.



    Также можно найти контракт NASA с компанией Astra Space (судя по совпадению города, это одна и та же компания) на разработку и летные испытания ракеты-носителя на двигателях с электрической подачей топлива. Таким образом, таинственная ракета оказывается прямым аналогом и конкурентом «Электрона» Rocket Lab.

    По видео совершенно непонятно количество ступеней у «Астры». Это может быть и одноступенчатая геофизическая ракета, и 2-3 ступенчатая ракета-носитель. Единственное, что можно увидеть — достаточно необычное количество и расположение двигателей — их пять штук, и они установлены по кругу.


    Кадр из видео ABC7

    Как бы ни были скрытны сотрудники Astra Space или Stealth Space, со временем мы узнаем об их ракете больше. Но ожидание не будет скучным, компаний, создающих сверхлегкие ракеты, сейчас удивительно много.

    Альфа-светлячок


    Первый пуск ракеты-носителя Firefly Alpha был запланирован на март 2018 (до сих пор эта дата указана в видео на официальном YouTube канале), но по новостям от конца 2017 он уже съехал на 2019. Это сравнительно большая ракета, которая должна будет выводить одну тонну полезного груза на низкую орбиту или же 600 кг на солнечно-синхронную орбиту. Двигатели используются вполне обычные — кислородно-керосиновые открытого цикла, зато в конструкции, как и на ракете «Электрон», собираются широко применять композитные материалы.


    РН Firefly Alpha, скриншот с официального сайта

    На официальном YouTube канале можно посмотреть на испытания двигателя.



    ООО «Вектор»


    Ракету Vector начали испытывать в 2017 году, и она уже успела совершить два суборбитальных полета. В геофизической модификации на ней стоит один двигатель тягой 2,7 тонны. Легкая версия Vector-R с тремя двигателями на первой ступени должна будет выводить 66 кг, а тяжелая с шестью двигателями — 110 кг на низкую орбиту. Стартап впечатляет внешним видом двигателей — такое ощущение, что их делали вручную. Официально, впрочем, заявлена 3D-печать и всего 15 деталей.


    Фото Michael Howar/Spaceflight Insider

    Видео второго пуска.



    Дутая звезда


    Очень необычный способ отправить полезную нагрузку в космос предлагает компания Zero2Infinity. Трехступенчатая ракета-носитель будет подниматься на гелиевом стратостате и включать двигатели уже на высоте примерно 30 км. Заявлена полезная нагрузка в 150 кг и повторное использование всех ступеней (что будет очень сложно сделать для третьей ступени, которой придется возвращаться с орбиты).


    Скриншот с официального сайта

    Анимация миссии.



    В 2017 году компания провела испытания, в которых включили двигатель на несколько секунд и достигли скорости 61 м/с.



    Несмотря на то, что подъем ракеты в стратосферу немного облегчает дорогу в космос, переоценивать эту идею не стоит. Орбита — это скорость, а не высота, и для систем воздушного старта гораздо важнее разогнаться в атмосфере на бесплатном кислороде, чем подняться повыше.

    РакетаНосительОдин


    Конгломерат Virgin Group занимается не только суборбитальным туризмом (Virgin Galactic, SpaceShipTwo), но и запуском спутников (Virgin Orbit, LauncherOne). Здесь тоже планируется использовать воздушный старт, в качестве носителя выбран «Боинг-747», который должен будет запускать двухступенчатую ракету с кислородно-керосиновыми двигателями и грузоподъемностью 200 кг. Испытательные полеты ожидаются уже в этом году.

    Анимация миссии.



    Заключение


    Множество компаний, реализующих самые разные подходы к тому, чтобы сделать космос доступнее, — это замечательно, и наблюдать за ними будет очень интересно. Путь в космос сложен и тернист, и далеко не у всех получалось его пройти. Пожелаем удачи новым игрокам на рынке частного космоса.
    Поделиться публикацией
    Ой, у вас баннер убежал!

    Ну. И что?
    Реклама
    Комментарии 53
    • +3
      хм помнится был какой-то вариант с катапультой — когда предполагалось разгонять ракету телегой на маглеве на постоянных магнитах по рельсовому пути вдоль горного хребта на 5000 метров над уровнем моря и запускать на скорости в 4-5 М а то и больше, заметно снижая стартовый вес и стоимость. Но что-то о нем давно не слышно.
      • +1
        Слишком сложно и требует огромную территорию. Да еще и параметры орбиты будут в более жестких рамках, чем в случае чисто вертикального старта.
        • 0
          Мне попадалась информация о проекте 2010 года, и да, там, похоже, работа заглохла
          • 0
            Ага, я ещё у Беляева читал об этом :)
            (А. Беляев, Звезда КЭЦ)
          • 0
            разогнаться в атмосфере на бесплатном кислороде

            это как? вроде на всех РН обе пары топлива расходуются — окислитель и горючее.

            • +3
              Потому что тащить с собой ЕЩЕ И одноразовый турбореактивный двигатель — дорого. Хотя и выглядит очень выгодно — удельный импульс в тысячи секунд (не только потому что не нужен окислитель а еще и потому что рабочее тело у нас тоже на халяву). Но вот если у нас воздушный старт который целиком возвращается — ситуация немного меняется.
              А еще есть британский проект Skylon (наследник так сказать идейный HOTOL'а + часть разработчиков — с него же) — одноступенчатый аппарат выходящий на орбиту, многоразовый разумеется. Одна из главных идей (и сложностей) — двигатель SABRE который до 5.5M работает как турбореактивный на водороде а выше — только как ракетный на водороде с кислородом
              • 0
                А если сделать возвращаемые первые ступени на турбореактивных двигателях, а центральную на обычном ракетном?
                • 0
                  Наше понимание потока на гиперзвуковых скоростях недостаточно хорошее. У нас и самолеты то с ракетами — фактически эксперементально полученные обводы, а тут надо РАЗДЕЛЕНИЕ на гиперзвуке(тоесть смена конфигурации крыла). Пока даже крылья со сменной геометрией на таких скоростях както странно работают.
                  Плюс турбореактивные — неинтересные, интересно ПВРД, а они отказываются работать на скоростях меньше 0.5М.
              • +2
                У меня тоже сначала диссонанс возник, но если из контекста не вырывать, тогда всё становится на свои места:
                для систем воздушного старта гораздо важнее разогнаться в атмосфере на бесплатном кислороде
                • 0

                  да, действительно, не заметил контекст, уж очень выделяется эта "лягуха" внешним видом от тех РН что на воздушном старте.

                • 0
                  Имеется в виду типа как фалкон хеви, но две боковушки имеют еще и ПРД движки. Пока никто не сделал, поскольку сложно такую дуру разроботать так, чтоб оно на 5м не убилося об атмосферу и смогло разделится(самый сложный этап в атмосфере, FH разделяется выйдя из атмосферы и на меньшей скорости).
                  • +1
                    Для системы воздушного старта логично одну ступень делать с крыльями и на потребляющих кислород из воздуха двигателях. Потому что выгодно.
                    • 0
                      Надо будет профильного ХАИ-шника поспрошать, касаемо беспилотного бустера, «летающее крыло» LW/LWB
                      2 движка АИ-222-25Ф +2 прямоточки (форсажки без компрессоров) нужны на этапе разгона верхней стуени.
                      Апер-стейдж некриогенная пара «керосин-перекись» с высоким массовым совершенством
                      Взяв за основу «Skyrora» наработки по ней
                      Бросковые и отработку на Миг21 /25-й один есть
                      Может получиться весьма бюджетно!

                      Где взять таньга — краудфанд, арабские меценаты
                      • 0
                        Еще «Skyrora» собираются повторить «Black Arrow» хотя больше похоже на 63С1
                        56т на старте, 6 «банок» 7т тяги, «бочка» под 42т керосин-перекиси заявлена около тонны
                        не иначе пытаются вложиться в стоимость пуска меньше 3млн. долл
                  • +3
                    Дутая звезда, выглядит совершенно не по «ракетному». Плюс от старта на высоте 30км, аэродинамика не мешает. Весовое совершенство должно быть значительно лучше.
                    • 0

                      Плюс сопла можно делать сразу высотные. Ещё перелив организовать можно наверное в этом бубликолёте

                      • 0
                        неужели обратное возвращение с использованием аэростатической компенсации такое сложное?
                        авторотирующие парашюты, с максимальным торможением верньерами в момент касания ступени
                        для ракет формата Фалькон1/Космос-2,3/Сафир не такой уж монструоз
                        САС
                        удаление разделения 1/2Ступеней 200-300км от места старта, высота 35-45км, скорость 1500-1700м/с
                        на остатках тяги забраться с 35-45км до 150-180км
                        с первого разу не получится, сократятся районы падения ступеней
                    • 0
                      С фаерфлаем что-то не всё гладко — они делали аэроспайк, и на представленном видео силовое кольцо для установки десятка маленьких движков, в центре должен был быть аэроспайк…
                      Однако теперь мы видим четыре движка и никаких аероспайков, твитор свой они закинули, апдейтов почти нет… досадно
                      • +1
                        Учитывая, что в прошлом году компания заявляла о банкротстве там точно не все гладко.
                        • +2
                          На официальном сайте уже никакого аэроспайка, увы.
                          • 0
                            Аэроспайком ещё какие-то румыны занимаются. Правда, в комментах к видео некоторые подозревают, что это возможно скам и имитация деятельности.
                          • +6
                            ООО «Вектор» и фото стартовой площадки — полминуты думал, что это у нас запускают…
                            • +2
                              Особенно, если вспомнить, что в 90тые, «ООО Вектор» было популярным названием многочисленных фирм-прокладок. Все как в СССР: «если завод назывался Тракторным или Макаронным, значит кроме танков и патронов, он еще и тракторы с макаронами выпускал. Но если это завод имени Красного октября — то 100% военное производство
                            • 0
                              ага… щаз
                              непущать и кабы чего не вышло
                              а если выйдет, половину РК разгонять подсрачниками в нархоз?
                            • +8
                              Когда смотришь на все это буйство, то у меня — бывшего разработчика космической промышленности — возникает вопрос:
                              Наши космические Вожди, а Вы из ступора вылезать то собираетесь?
                              Я напоминаю, когда я попал в космическую промышленность в 80-е годы — это была уже откровенная кормушка, и ответ вождей на эту «особенность» был несколько специфический — чтобы эти, которые там внизу, не умничали — «А давайте внедрять бюрократический идиотизм!» Как сказали мне Александра Григорьевна — «Тут думать не надо! Тут надо следовать — что говорят ГОСТ-ы, ОСТ-ы, СТП..». И вообще, будет очень хорошо, если с утра постучать головой о космическую Библию — материалы «РК-75»… (это было в 80-е годы, сейчас чуть-чуть другое название)…
                              • +4
                                хехе, дык пока «Вожди» — так и будет вокруг них первобытно-общинный строй. Когда будут предводители — возможен будет скачок в феодализм или даже научно-технический капитализм.
                                Вот, может С7-Спейс так сможет, вот только надо будет через года два на них посмотреть…
                                • +2
                                  Когда смотришь на все это буйство, то у меня — бывшего разработчика космической промышленности — возникает вопрос:
                                  Наши космические Вожди, а Вы из ступора вылезать то собираетесь?
                                  Кстати о светлячках: обанкротившийся в прошлом году Firefly перекупил украинский предприниматель. Не Россия конечно, и этот предприниматель уже давно на Украине не живёт — но почти СНГ.

                                  lozga
                                  Двигатели используются вполне обычные — кислородно-керосиновые открытого цикла
                                  Это не совсем так — до банкротства из этих обычных двигателей должен был составляться один большой клиновоздушный (кроме экспериментов NASA такое никто не делал). Но судя по текущим картинкам с сайта — от него к сожалению отказались, и вместо этого будет 4 обычных.

                                  vikarti
                                  А еще есть британский проект Skylon (наследник так сказать идейный HOTOL'а + часть разработчиков — с него же) — одноступенчатый аппарат выходящий на орбиту, многоразовый разумеется. Одна из главных идей (и сложностей) — двигатель SABRE который до 5.5M работает как турбореактивный на водороде а выше — только как ракетный на водороде с кислородом
                                  Боюсь что ничего у них не выйдет — разгонщик «Спирали» застрял на создании охладителя для воздухозаборника (шутка ли — пытаться гиперзвуковую струю воздуха меньше чем за десятые доли секунды охладить на тысячу с лишним градусов). И разработчики Skylon идут по тем же граблям.

                                  Кстати наша ЯЭДУ там же застряла — нам срочно нужен новый физический способ быстрого охлаждения вещества, а то обо всём многообразии идей кроме многоразовых ракет и всяких ионных двигателей можно будет скоро забыть. Ну или остаётся ещё другой вариант — начать исследование сверхзвукового горения. С современными компьютерными средствами добиться успеха тут наверное уже реально, а в таком случае не надо будет строить такие безумные теплообменники (набегающую струю воздуха не надо будет тормозить и тем самым разогревать).
                                  хм помнится был какой-то вариант с катапультой — когда предполагалось разгонять ракету телегой на маглеве
                                  Со времён Антипода Зенгера много чего уже было — скажем туже «Спираль» предлагали до 400 км/ч наземными средствами разгонять, чтобы не надо было строить многорежимные двигатели как на SR-71, а обойтись почти обычными ПВРД.
                                  • +3
                                    Увы, больше никаких клиновоздушных двигателей, судя по официальному сайту. Легкая необычность есть в том, что газ на турбину турбонасоса отбирается от главной камеры сгорания, а не отдельной, и на этом все.
                                  • 0
                                    Вообще-то делают же детонационный ракетный двигатель. Который должен удвоить выводимый груз на орбиту.
                                    • +3
                                      Который должен удвоить выводимый груз на орбиту.
                                      Можете пояснить а за счет чего? Продукты сгорания получаються теже самые (при том же топливе) Температура горения тоже…
                                      Кхм, то есть при сжигании одинакового количества топлива в детонационном двигателе получается больше тяги, а благодаря компактности зоны горения детонационник по мощности, снимаемой с единицы объема, теоретически на порядок превосходит обычные ЖРД.
                                      Растет удельная мощность, Но она достаточно опосредованно влияет на %% полезной нагрузки (в виде снижения веса самих двигателей, который в принципе и так не велик). А насколько я понимаю прироста УИ от детанационного двигателя не происходит или практически не происходит. При этом стоимость двигателя как мне кажется будет очень не маленькой…
                                      • 0
                                        Температура сгорания вроде же выше должна быть.
                                        • +2
                                          За счет чего выше температура? Компактнее за счет более быстрого горения это да (выгорает в меньшем объеме), а температура это энергия… откуда в паре скажем кислород/водород возьмется лишняя энергия?
                                        • 0
                                          Вот бегло нашел: rg.ru/2018/01/18/levochkin-vozmozhnost-sozdaniia-detonacionnogo-dvigatelia-podtverdilas.html
                                          Где-то еще видел, что 20-25% прироста УИ, что вроде дает двукратное увеличение ПН на орбиту.
                                          Очень туманно. Наверное это больше военной направленности — на самолеты, да на ракеты гиперзвуковые ставить.
                                          • +3
                                            Туманно не то слово....
                                            Быстрота протекания реакции в малом объеме приводит к огромному тепловыделению — оно в несколько тысяч раз выше, чем при дозвуковом горении, реализованному в классических ракетных двигателях при одной и той же массе горящего топлива.
                                            По моему тепловыделение при сгорании топлива, ограничено проходящей реакцией. если прореагировали все атомы то больше теплоту уже не получишь. В этой же статье указывается, что сейчас реагирует 98% топлива. Или я совсем туплю, или 2 лишних процента это не тысячи раз…
                                            P.S. В общем пока реальная конструкция не взлетит и не покажут реальный УИ движка, ничего не понятно…
                                            • –1
                                              Полезная работа РЕАКТИВНОГО движетеля зависит от обьема и СКОРОСТИ вытекания газа. От температуры газа — не зависит. Очевидно, скорость вылета у взрывного больше.

                                              Но там очень много проблем нерешенных с прочностью материалов и подачей топлива.
                                              • 0
                                                А скорость вытекания газа не зависит от температуры?
                                                • 0
                                                  Во взрывном — нет. Там газ взрывом разгоняется до сверхзвука, после чего летит наружу и походу охлаждается. Температура газа в данном случае сложно определима, поскольку имеет сильный градиент.
                                                  • +2
                                                    Там газ взрывом разгоняется до сверхзвука, после чего летит наружу и походу охлаждается.
                                                    А в «обычном движке» значит по Вашему дозвуковой поток?
                                                    Вы достаточно слабо представляете себе механизмы происходящие в реактивном двигателе…
                                                    Температура газа в данном случае сложно определима, поскольку имеет сильный градиент.
                                                    В интернете есть фото реактивного двигателя (работающего) на котором висят сосульки… Почитайте про то, как все в современных двигателях устроено, там все ОЧЕНЬ ИНТЕРЕСНО!
                                                    • 0
                                                      В камере сгорания современного двигателя — дозвуковой поток.
                                                      Теория сверхзвукового горения недостаточно проработана.
                                                      • 0
                                                        В камере сгорания современного двигателя — дозвуковой поток.
                                                        Да. Который потом разгоняется до сверх звуковой скорости. Все, что я видела по сверхзвуковому горению, идет в «комплекте» с клиновидным соплом. Круто, но оно мение эффективное чем сопло Лаваля. в том числе и по формированию скорости истечения. Возможно горение на сверх звуке с соплом Лаваля не стыкуется… не знаю… Все упирается в отсутствие проработанной теории. Сделают посмотрим. Кроме давления, скорости истечения и сопла есть еще вопрос цены… даже если движок позволит поднять УИ на 50% но при этом стоить будет как ангара в сборе толку от такого движка будет крайне мало.
                                                        • 0
                                                          Ну а взрыв потенциально гиперзвук. Другие скорости. Меньше времени в среднем держать сверхдавление(что проще для охлаждения и материалов).
                                                          Но все равно для современных материалов — много, сложно.
                                                          • 0
                                                            В сопле Лаваля, есть сужение, это критическое сечение, в нем скорость потока становится сверхзвуковой. Если горение изначально сверхзвуковое, то нет никакой необходимости сужать поток и ставить сопло Лаваля.
                                                            • 0
                                                              ок. Как тогда планируется расширять газ до «внешнего» давления?
                                                              • +2
                                                                Я ошибся, сверхзвуковое горение, не означает сверхзвуковой поток газа. Тогда можно ставить сопло Лаваля, как на стандартном двигателе.
                                                                Почему не ставят? Похоже дело в размерах, для детонационного горения, надо смешать топливо и только потом поджечь с детонацией. Это означает маленькую камеру сгорания, для мощного двигателя, линейный клиновоздушный двигатель хорошо подходит, ведь в нем много маленьких камер сгорания по линии. Есть еще вариант детонационного двигателя с круговой детонацией, которая прекрасно ложится в кольцевой клиновоздушный двигатель.
                                                                Еще я помню, тут на ГТ была ссылка про российский детонационный двигатель, там сопло с колоколом стояло. Маленькое.
                                                                • +2
                                                                  Вчера когда обсуждали детонационный двигатель, меня не покидало чувство дежавю… ночью порылась в интернете и нашла)))))
                                                                  Для инициирования процесса горения в камере устанавливается свеча зажигания, которая создаёт высокочастотную серию электрических разрядов, и топливная смесь воспламеняется, как только концентрация горючего в ней достигает некоторого, достаточного для возгорания, уровня. Когда оболочка камеры сгорания достаточно прогревается (обычно, через несколько секунд после начала работы большого двигателя, или через доли секунды — малого; без охлаждения потоком воздуха, стальные стенки камеры сгорания быстро нагреваются докрасна), электрозажигание вовсе становится ненужным: топливная смесь воспламеняется от горячих стенок камеры.
                                                                  В принципе как раз детонационный двигатель, топливо воздушная мелкодисперсная смесь воспламеняется свечей зажигания, после этого происходит детонация, и формирование реактивной струи.
                                                                  Сопло лаваля на такие движки не ставили по причине того, что при его наличии детонация рвала камеру сгорания. (по крайней мере из тех материалов, начало серийного производства 1941 год) Двигательная схема признана не эффективной и от нее отказались. В общем мощность движка там получалась вполне приемлемой даже на том уровне технологий, а вот УИ должен быть никакущим из за до звуковой струи и практически полного отсутствия расширения продуктов сгорания в применяемом сопле.
                                                • +3
                                                  Вот небольшое, но понятное описание PDE. НАСА ничего не говорит о приросте УИ, а говорит о ненужности турбонасоса для создания необходимого давления в КС.
                                                  A major advantage is that pulse detonation rocket engines boost the fuel and oxidizer to extremely high pressure without a turbopump—an expensive part of conventional rocket engines. In a typical rocket engine, complex turbopumps must push fuel and oxidizer into the engine chamber at an extremely high pressure of about 2,000 pounds per square inch or the fuel is blown back out. The pulse mode of pulse detonation rocket engines allows the fuel to be injected at a low pressure of about 200 pounds per square inch.
                                      • +2
                                        Интересно, когда все-таки перебьют рекорд Японии почти полувековой давности по самой легкой ракете, доставившей полезную нагрузку на орбиту?
                                        Пока что, тот же Электрон, даже с учетом новейших технологий, оказывается тяжелее, чем Ламбда-4S.
                                        • +3
                                          Вы не поверите, но уже. При этом самими же японцами :)
                                          SS-520-4
                                          • +2
                                            Ух ты. Как-то пропустил это событие. Стартовая масса 2600 кг. впечатляет.
                                            Спасибо за информацию.
                                          • +1
                                            Я бы назвал самым легким NOTS-EV-1 Pilot, один раз он вроде бы даже вышел на орбиту
                                            • 0
                                              Про этого я знаю. Но там выход на орбиту не подтвержден. Во всех источниках указывается только «возможно».

                                          Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                          Самое читаемое