Япония разрабатывает ракетный двигатель на метане
Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) и компания Mitsubishi Heavy Industries разрабатывают двигатель на метановом топливе для ракеты нового поколения, первый полет которой планируется в 2030 году. Новый двигатель не только позволит значительно снизить вес и стоимость ракеты, но и повысит безопасность ее эксплуатации.
JAXA и Mitsubishi Heavy приступили к созданию ракетного двигателя на метане этим летом, сообщает Nikkei. Помимо разработки методов сжигания топлива для больших двигателей, они также попытаются снизить вес и стоимость ракеты в целом, включая баки для хранения топлива.
Водород достаточно взрывоопасен и для его хранения в жидком виде требуются особые условия– например, температура около -250°C. Метан должен сократить расходы на топливо, а его более высокая плотность позволит уменьшить габариты ракеты.
Если разработка двигателя будет продвигаться по плану, то первый пуск японской ракеты нового поколения состоится примерно в 2030 году. Она придет на смену основной японский ракете-носителю: H2A, которая эксплуатируется с 2001 года и уже считается устаревшей, и ее преемнице H3, первый запуск которой в марте прошел неудачно.
Разработчики стремятся снизить стоимость одного пуска новой ракеты примерно до 2,5 миллиардов иен (около 17 миллионов долларов). Это четверть от стоимости H2A, и половина стоимости старта H3. Сократить расходы, в том числе, поможет повторное использование первой ступени ракеты.
JAXA проводила совместные исследования по метановым двигателям с японской корпорацией IHI с 2003 по 2009 год. В 2019 году был разработан прототип малогабаритного двигателя с тягой 3 тонны. JAXA и Mitsubishi стремятся увеличить тягу до 100 тонн. По плану, прототип двигателя должен быть создан и испытан до конца 2020-х годов.
Не только Япония стремится использовать метановые двигатели для своих ракет. Крупнейшая ракетная система компании SpaceX Starship/Super Heavy имеет более 30 двигателей Raptor, работающих на метане. Компания Blue Origin предпринимателя Джеффа Безоса также разрабатывает ракетный двигатель на метане, который будет установлен, как на их собственной ракете New Glenn, так и на ракете-носителе Vulcan компании United Launch Alliance.
Не отстает и Россия – КБХА (Воронеж) создает метановый двигатель РД-0177 тягой 100 тонн для перспективной ракеты «Амур-СПГ» с многоразовой первой ступенью разработки РКЦ «Прогресс». Сборку прототипа планируют завершить к концу 2023 года, а полностью работы над ним завершатся к концу 2025 года.
Первый в мире пуск ракеты-носителя с кислородно-метановым двигателем осуществил китайский стартап LandSpace, успешно запустив в июле этого года «Чжуцюэ-2». Это крупнейшая в Китае ракета-носитель, созданная частной космической компанией. На первой ступени ее было установлено 4 метановых жидкостных ракетных двигателя открытого цикла TQ-12.
