Американці показали зліт з центрифужного прискорювача для ракет

Навчання 20 серпня 2023

Компанія SpinLaunch вперше показала відеозапис з макета ракети, що запускається з центрифужного прискорювача. У майбутньому компанія планує використовувати його збільшену версію і справжню ракету для запуску супутників у космос.

Від редактора

Майже всі ракети починаючи з радянської «Р-7», яка запустила перший супутник в 1957 році, використовують однаковий принцип роботи (хоча застосовувані в них технології, звичайно ж, розвивалися): в них використовується конструкція 2-5 сходами з реактивними двигунами. Ракета стартує з рівня землі і поетапно скидає один ступінь за іншим, щоб зменшити вагу і полегшити політ.

Для виходу на орбіту двигунам або іншим джерелам імпульсу необхідно надати ракеті швидкість 7,8 кілометра на секунду, а через взаємодію з атмосферою в реальності необхідно ще близько півтора кілометра на секунду. Це фундаментальні фізичні обмеження, проте інженери знайшли способи, як «обійти» їх - перекласти набір частини швидкості з самої ракети на якесь додаткове джерело швидкості. Два з цих способів застосовуються або застосовувалися раніше на практиці. Один з них полягає в тому, що перед запуском ракета піднімається в повітря літаком, за рахунок чого вона стартує не з землі, а з висоти 10-12 кілометрів, причому вже маючи деяку швидкість. Так працюють ракети Pegasus і LauncherOne. Другий спосіб використовує обертання Землі, яке при запуску з екватора дозволяє заощадити близько 0,5 кілометра на секунду. Його використовував проект «Морський старт» і в майбутньому може використовувати китайська морська платформа.

Також є концепція, при якій ракета ще на землі розганяється не власними двигунами, а великим прискорювачем, а двигуни ракети починають працювати вже високо в атмосфері. Поки таку систему ніхто не відчував на практиці, але є проекти, які мають намір зробити це в найближчі роки. SpinLaunch займається розробкою подібної системи вже кілька років. У жовтні вона провела перші випробування зменшеного демонстратора технологій, а зараз вперше показала вигляд з макета ракети.

Прискорювач, який створює SpinLaunch, являє собою велику круглу камеру з обертовою стрілою. Перед запуском на одному з її кінців закріплюють ракету, а з камери відкачують повітря. Після того, як центрифуга розкручується, фіксуючий механізм у стрілі відпускає ракету, і та зі швидкістю близько 2,2 кілометра на секунду вилітає через отвір у камері, затягнутий плівкою. На першому етапі польоту ракета піднімається до 60 кілометрів, а потім скидає обтічник (він, на відміну від звичайних ракет, закриває весь її корпус) і включає двигун першого з двох ступенів, після чого виходить на орбіту, як і звичайні ракети-носії.

Наприкінці квітня компанія провела восьме випробування зменшеного прототипу прискорювача, і цього разу показала, як виглядатиме розкрутка і зліт ракети. Під час випробувань використовувався триметровий макет. При вильоті він рухався зі швидкістю близько 450 метрів в секунду, після чого піднявся вище 7600 метрів, повідомляє Gizmodo з посиланням на віце-президента SpinLaunch.

У майбутньому компанія планує побудувати повнорозмірний прискорювач діаметром понад 90 метрів. Він буде розташований не вертикально, як зараз, а під кутом до поверхні. Передбачається, що ракета зможе виводити на орбіту вантажі масою до 200 кілограмів, а перший запуск на орбіту відбудеться в 2025 році. Варто зазначити, що така система навряд чи зможе запускати більшість супутників через вкрай високі навантаження при старті.

Крім SpinLaunch також існує проект Green Launch, який планує прискорювати ракету на початковому етапі пострілом з гармати. Подібну систему в 1960-х роках розробляли і випробовували американські військові. В одному з випробувань їм вдалося підняти снаряд на висоту 180 кілометрів.