Инновации Стартапы Сельское хозяйство

Микроволновый шаттл Escape Dynamics

  • English
  • Русский
Наука 06.08.2015, чт

Компания Escape Dynamics представила подробности своей одноступенчатой микроволновой многоразовой ракетной системы для запуска грузов в космос

Небольшой многоразовый беспилотный шаттл Escape Dynamics для вывода груза на орбиту использует водородный двигатель малой тяги и микроволновое излучение. СВЧ-луч дает дополнительную энергию для старта и набора высоты, что позволяет отказаться от дополнительных ракетных ускорителей. В сумме это делает вывод груза в космос в 10 раз дешевле, чем при использовании традиционных многоступенчатых ракет.

Шаттл Escape Dynamics имеет простую конструкцию: отсек полезной нагрузки в носовой части фюзеляжа, в средней находится большой бак с жидким водородом, а в задней части — ракетные двигатели малой тяги. На нижней части шаттла расположен особый композитный приемник микроволнового излучения. Он имеет размер 3х5 метров, сделан на основе керамики и при посадке играет роль теплозащиты.

При старте жидкий водород подается на теплообменник под давлением примерно 150 атмосфер. С наземной станции микроволновый излучатель направляет на теплообменник пучок микроволн с частотой 92 ГГц (также рассматривается диапазон частот 90-170 ГГц). Микроволновое излучение разогревает водород в теплообменнике до 2000 градусов Цельсия, после чего раскаленное топливо подается к двигателям. На "СВЧ-тяге" шаттл набирает высоту до 100 км, после чего на высоте 200-250 км включается разгонный бустер. Он поднимает шаттл до высот 350-450 км (орбита МКС) и ускоряет его до орбитальной скорости.

Ракета с челноком стартует вертикально и приземляется по-самолетному.

Гибридная силовая установка Escape Dynamics значительно повышает эффективность космической системы. Двигатель с удельным импульсом 750-850 секунд дает возможность вывести груз на орбиту с минимальным расходом топлива. Для сравнения, химические ракеты сегодня ограничены удельным импульсом примерно в 450 секунд. При этом они имеют несколько ступеней, которые сгорают в атмосфере или засоряют околоземное пространство.

Технология Escape Dynamics очень перспективна, но требует решения ряда проблем. Прежде всего нужно построить мощный источник микроволнового изучения: 300-400 МВт при КПД 50%. На строительство такой системы понадобится до $100 млн.

Также остается вопрос с безопасностью шаттла: нагрев быстро движущегося объекта с большим баком взрывоопасного водорода требует ювелирной точности управления микроволновым лучом. При этом большая часть энергии луча рассеивается: 55% на начальном участке разгона и 80-88% на конечном.

Тем не менее, в Escape Dynamics считают, что современные технологии позволяют решить эти проблемы.

Еще в разделе: