By 
Аерокосмічний стартап Polaris Raumflugzeuge отримав контракт від німецького урядового Bundesamt für Ausrüstung, Informationstechnik und Nutzung der Bundeswehr (BAAINBw) (Федеральне управління обладнання, інформаційних технологій і підтримки в експлуатації) на розробку та політ революційного лінійного AeroSpike (LAS). ) двигун, який замінює звичайне ракетне сопло заглушкою у формі вигнутої стінки.
Звичайні ракети можна легко помітити за їхніми дзвоновими соплами, які прискорюють викид гарячих газів із камери згоряння. Це надзвичайно вдалий дизайн, який трохи змінився протягом століття, але все ще залишає бажати кращого – особливо тому, що хімічні ракети вже працюють близько до свого теоретичного ліміту.
Як альтернативу, інженери розглядають LAS з 1950-х років. Розроблений на основі старих двигунів зі штепсельною форсункою, ідея двигуна aerospike полягає в тому, що він бере звичайне сопло ракетного дзвона та відрізає одну сторону.
Сопло ракетного дзвона працює, прискорюючи потік газів, контролюючи їх розширення. Це робиться за допомогою геометрії дзвона, яка розроблена для певного тиску навколишнього повітря. Це створює проблему, оскільки тиск повітря змінюється з висотою, а це означає, що ракета, розроблена для рівня моря, втрачає свою ефективність під час підйому.
Це одна з причин багатоступеневих ракет. На великих висотах розгінний двигун потребує іншого ракетного двигуна. Навіть якщо це той самий двигун, який використовується для старту, двигун верхнього ступеня потребує іншої конфігурації дзвона, щоб справлятися з різницею тиску.
Аерошип обходить це завдяки тому, що одна сторона шипа має такий самий поперечний переріз, як сопло дзвона, а інша відкрита, тоді як у верхній частині є серія камер згоряння. Коли гарячі гази залишають камери, шип містить одну сторону, тоді як тиск повітря з іншої сторони займає місце відсутнього поперечного перерізу дзвона.
Якщо його правильно налаштувати, шип буде оптимально налаштований на роботу на рівні моря. Коли він підійматися вгору і тиск повітря падає, віртуальний дзвін розширюється, зберігаючи ефективність двигуна. Це дає інженерам можливість створити такий же ефективний двигун, як і звичайний, який працюватиме від землі до космосу, а також буде простішим, меншим і легшим. Це означає, що звільняється більше місця та ваги для збільшення палива та можливості підіймати більші корисні вантажі. Це також означає кораблі, які мають більшу висоту, дальність і швидкість Маха плюс.
Проблема в тому, що одна справа мати справу з аероспайковим двигуном в теорії, а інша – створити його на практиці. Найбільшою перешкодою є те, що вони виробляють величезну кількість тепла, для роботи з яким потрібні нові матеріали та системи охолодження, а також технологія 3D-друку для їх виготовлення.
Однак це не завадило NASA розробити версію свого наступника космічного човника X-33/VentureStar і випробувати демонстратор холодного потоку на задній частині SR-71 Blackbird.
Згідно з новим контрактом, Polaris доручено розробити та запустити двигун LAS, який можна інтегрувати в масштабований космічний літак-демонстратор, який є більшим і важчим за три попередні апарати, побудовані компанією. У разі успіху це буде ознаменувати перший випадок, коли аерошиповий двигун запрацює під час польоту.
Comments