Добавить объявление

Автомалиновка / Автоновости / Космос

Наш паровоз летит... в космос - EcoRocket из Румынии

 
EcoRocket - ракета с паровым двигателем
EcoRocket - ракета с паровым двигателем

Все мы знаем, что первый автомобиль - огненная тележка Кюньо - приводился в движение паром. И паровозы, которые ходили по железными дорогам в середине прошлого века, мы тоже видели, хотя бы в музее. Несовершенная была техника - каких-нибудь 50-100 км - и надо заправляться водой на гидроколонке. Угля в тендере хватало на 200-300 км. Неудивительно, что паровые локомотивы заменили на менее эффектные, но более практичные дизельные и электрические. Хотя старые паровозы до сих пор находятся в резерве РЖД - какой еще транспорт сможет при крайней необходимости двигаться на дровах?

Паровоз - это история! Он стал главным героем знаменитого короткометражного фильма братьев Люмьер "Прибытие поезда на вокзал Ла-Сьота", который наделал шороху в 1895 году. А в концовке современной драмы Эльдара Рязанова "Небеса обетованные" паровоз летит по небу. В Румынии фильм Рязанова тоже посмотрели и... в самом деле стали запускать "паровоз" в небо. Чтобы добраться на нем до звезд - румынская инновационная компания ARCAspace создает первую паровую ракету космического назначения!

Концепция паровых ускорителей для космических ракет

Для подъема ракет с земли достаточно часто применятся твердотопливные ускорители, которые создают большую тягу. Именно так, например, стартовали до недавнего времени американские шаттлы, про которые мы рассказывали в нашей статье "Время крылатых гигантов".

Но твердотопливные ускорители ненадежны при их многократном использовании, дороги при подготовке к запуску и, главное, токсичны. Ракеты с ними нежелательно запускать над районами, где ведется сельское хозяйство и живут люди. А кроме того, они не любят отрицательные температуры, которые характерны для российских континентальных и высокоширотных космодромов.

Поэтому и предлагается вместо твердотопливных ускорителей - применять ракетные блоки на перегретом паре, с удельным импульсом 50-60 сек, теоретически до 67 сек. Вода разогревается с помощью ТЭНов и аккумуляторных батарей (возможно, литий-титанатных), а также используется эффект вскипания при падении давления с увеличением высоты полета.

Любой специалист и неспециалист скажет, что удельный импульс (УИ, 1/9.81 от скорости истечения реактивных газов) совершенно смешной и вообще это никакая не ракета, а электрочайник со свистком. Тем не менее, от стартового ускорителя требуется, прежде всего, высокая тяга - с этой задачей паровая техника вполне справляется.

Авторы идеи паровых ускорителей показывают, как их применение позволяет сократить размеры основных американских ракет - Atlas 5 и Falcon 9, при этом Falcon 9 становится Falcon 7, поскольку обходится семью ракетными двигателями Merlin на первой ступени вместо девяти.

Эффективность паровых ускорителей
Варианты использования паровых ускорителей

Концепция ракеты EcoRocket

А чтобы показать силу своих идей, компания ARCAspace собирается сделать Румынию космической державой, запустив из акватории Черного моря трехступенчатую ракету EcoRocket.

Паровая ракета создается с 2019 года. Ее полезная нагрузка составляет всего 10 кг, т.е. речь идет о выводе т.н. наноспутников. Но здесь важен не тоннаж, а сам факт вывода любого спутника на орбиту. А кроме того, имеют значение заложенные в ракету технические решения, которые впоследствии можно будет отмасштабировать.

EcoRocket
EcoRocket испытывается для старта с воды

А здесь мы видим много интересного! EcoRocket будет стартовать не с дорогого космодрома, а с воды, как это предполагалось для нереализованного проекта сверхтяжелого Sea Dragon - "морского дракона". Здесь у нас, конечно, не сверх-драконище, а мини-дракончик. Но с поверхности воды ракеты-носители пока еще не даже не пробовали стартовать, от мала до велика. Им подавай бетонное космодромище, наподобие того, что строится на Дальнем Востоке для российской тяжелой ракеты-носителя "Ангара".

Первая ступень EcoRocket - паровая с аэроспайком(!), тяга 11.3 тонны, время работы 40 сек, высота подъема 8.5 км, скорость в конце активного участка 760 м/c. И опять-таки, аэроспайк - сопло с центральным телом, которое одинаково эффективно работает около земли и на высоте - еще нигде и никогда не применялось. Есть только проекты их применения, например, беспилотного космического грузовика ГРЦ Макеева, которые специалистами космической отрасли рассматривается как своего рода научно-техническая фантастика. В Румынии эту фантастику не рассматривают, а осуществляют! Мало того - первая ступень EcoRocket еще и многократного использования, поскольку снабжена специальным посадочным двигателем регулируемой тяги. Добавим - беспрецедентно многократного использования, поскольку, например, первая ступень современной американской ракеты-носителя Falcon 9 используется всего 10 раз.

Читатель, наверное уже приготовился узнать, как румыны на своем инновационном многоступенчатом кипятильнике улетят в космос. Но нет, инновации инновациями, а формулу Циолковского не обманешь. Паровоз может подняться высоко над Землей, но разогнаться до орбитальной скорости ему все-таки не дано.

Для достижения орбитальной скорости требуется ракетный двигатель с приличным УИ. Поэтому только вторая ступень EcoRocket использует пар и аэроcпайк. Возможно, что это будет первая многоразовая вторая ступень в истории мирового ракетостроения, если только американцы еще раньше не запустят свой "Старшип". А для третьей космической ступени EcoRocket предлагается обычное двухкомпонентное ракетное топливо - керосин и 90% перекись водорода c удельным импульсом в вакууме до 250 сек. Именно эта третья ступень, выводимая в верхние слои атмосферы двумя паровыми ступенями, набирает скорость 7.8 км/сек и выходит на орбиту. Ее возвращение на Землю не предусматривается.

Стоимость запуска EcoRocket, ее проблемы и перспективы

Теперь про экономическую эффективность. Стоимость запуска частично многоразовой ракеты EcoRocket оценивается авторами проекта в 390 тыс. долл. Для будущей более грузоподъемной ракеты EcoRocket Heavy под полезную нагрузку 60 кг обещают стоимость запуска в 1 млн 80 тыс. долл.

Это конкурентные цифры - например, для российского проекта носителя на базе твердотопливной геофизической ракеты МН-300 указывается стоимость запуска в 900 тыс. долл. при выводе на орбиту наноспутника весом 15 кг. А единственная находящаяся в эксплуатации ракета сверхлегкого класса - новозеландская Electron совершает свои полеты за 4.9-6.6 млн. долл. Правда, и полезная нагрузка у нее выше - до 250 кг.

Полетит румынский "паровоз" в космос или нет?

При всех первоначальных восторгах к создателям EcoRocket есть определенные вопросы.

Во-первых, вместо воды H2O, которая кипятится на электронагревателях, можно было бы использовать каталитическое разложение перекиси водорода H2O2. В качестве выхлопа получается тот же водяной пар, но добавление химии позволяет поднять земной удельный импульс в два раза, а именно до 100-130 секунд. Соответственно росту УИ вдвое уменьшается стартовая масса ракеты.

Во-вторых, интересно выглядит картинка с ракетой, которая плавает в воде. Дело в том, что ракеты, если только в них не применяется жидкий водород или метан, не плавают. Заправленная ракета тяжелее воды, она тонет. Или в баках EcoRocket находится перегретый пар под давлением - похоже, именно так происходят испытания ее ступеней с аэроспайком, когда они поднимаются на небольшую высоту.

В-третьих, у разработчиков EcoRocket пока еще нет третьей космической ступени, которая должна иметь очень высокое массовое совершенство (отношение массы конструкции к массе ракетного топлива). Для ее создания требуются деньги и технологии, которыми создатели паровых ракет, похоже, не вполне владеют. А средства они собирают путем сбора дотаций, поскольку Румынское комическое агентство (ROSA - Romanian Space Agency) подвергает их деятельность критике.

В общем, посмотрим на то, как будут дальше развиваться события. ARCAspace не раз меняла направление своих усилий по созданию средств выведения. Ее новая концепция 2019 года хорошо вписывается в экологическую повестку дня современной Европы. Поэтому попытка улететь в космос без применения дорогостоящих технологий и с минимальными выбросами CO2 только в верхних слоях атмосферы заслуживает внимания.

Видео испытаний первой ступени EcoRocket

Сокращения:
РН - ракета-носитель
РД - ракетный двигатель
УИ – удельный импульс

Другие недавние новости на коcмическую тематику:
Компания Honda собралась в космос
Полет "Старшипа" к Марсу с возвращением на десятом километре
Роботележка Hyundai Tiger X-1 - ловкая, как тигр, быстрая, как автомобиль

Автор: sergio99
sergio99
24.11.2021 21:50

Источник информации: arcaspace.com
Подписаться на канал Автомалиновки
Комментарии



Другие новости на Автомалиновке

 


Audi BMW Chery Chevrolet Citroen DTM FIA Ford Geely Geely Atlas Haval Honda Hyundai Iveco Jeep Kia Lada Lada Granta Lada Vesta Land Rover Mazda Mercedes Mitsubishi Nissan Opel Peugeot Porsche Renault Skoda Suzuki Tesla Toyota UAZ Volkswagen WEC Абу-Даби Айрат Мардеев Андрей Каргинов Антон Шибалов Барселона Бахрейн БелАЗ ВАЗ Валттери Боттас ГАЗ Дакар Даниэль Риккардо Дмитрий Сотников Интерлагос КамАЗ Кими Райкконен Льюис Хэмилтон Макс Ферстаппен Мельбурн Мехико Монако Монца Нико Росберг Остин Себастьян Феттель Сильверстоун Сингапур Сочи Спа УАЗ Формула-1 Формула-Е Хунгароринг Шанхай Шарль Леклер Шпильберг Эдуард Николаев авто б/у автобус автогонки автодом автодороги Беларуси автопилот авторынок авторынок Беларуси автоспорт безопасность беспилотник беспилотный автомобиль вездеход внедорожник гаи гибрид дтп кабриолет концепт коронавирус космос кросс-купе кроссовер купе летающая машина летающий автомобиль лифтбек маз общественный транспорт пикап ралли самосвал ситикар спорткар суперкар трансляция экология электромобиль