Китай испытал самый мощный в мире жидкостный ракетный двигатель с замкнутой схемой — он понадобится для полётов на Луну
Китайская корпорация аэрокосмической науки и техники (CASC) объявила об успешных огневых испытаниях нового жидкостного ракетного двигателя для будущей сверхтяжёлой ракеты-носителя «Чанчжэн-9». Сообщается, что речь идёт о ЖРД с тягой 25 т для верхних ступеней ракеты, который вдвое превышает возможности актуальных модификаций двигателей NASA RL10, задействованных в лунной ракете SLS для программы «Артемида».
Источник изображения: AP
Новый ЖРД работает по замкнутой схеме (или на замкнутом цикле), когда жидкое топливо в виде охлаждённых до криогенного состояния водорода и кислорода с помощью остаточного тепла от двигателя превращается в газ и используется сначала для поддержки работы турбины и насосов, а затем сжигается в рабочей камере как ракетное топливо. Такая схема позволяет не брать на борт топливо для работы турбин и насосов, обходясь исключительно ракетным топливом.
При этом главная проблема в том, что процессы несколько инерционны и это угрожает стабильности работы двигателей, особенно при многократном запуске, что будет важно при посадке на Луну. И эти проблемы усугубляются по мере наращивания мощности двигателей на этом принципе.
Китайские разработчики утверждают, что они решили основные проблемы мощных ЖРД с замкнутой схемой. В частности, они нашли способ увеличить тягу. Для этого был придуман новый теплообменник, состоящий из множества ребристых компонентов, которые могут поглощать тепло с поверхности камеры сгорания и передавать его жидкому водороду с беспрецедентной эффективностью. Интересно, что компоненты теплообменника научились изготавливать методом 3D-печати, что удешевит производство. Также для изготовления топливных насосов, работающих на газе, были использованы новые титановые сплавы, что позволило им работать в экстремальных условиях.
Для верхней ступени китайской лунной ракеты понадобится четыре таких двигателя, сообщают разработчики. Впрочем, ракета «Чанчжэн-9» пока ещё находится в разработке. Более того, есть планы создать на базе «Чанчжэн-9» едва ли не копию ракеты Starship компании SpaceX. Что из этого получится, остаётся только догадываться, однако задел есть и он впечатляет.
