МАИ разрабатывает грузовой космический самолет на замену ракетам
Ученые Московского авиационного института создают концепцию грузового космического самолета. Он сможет доставлять спутники и другие грузы на орбиту, а в перспективе заменит традиционные ракеты-носители. Такой самолет будет садиться на обычные аэродромы, взлетать с них с горизонтальным стартом, и не будет терять ступени во время полета.
Денис Мяукин, аспирант кафедры «Космические системы и ракетостроение» МАИ, объяснил, что ракеты почти достигли своего технологического потолка. Сделать запуски с их помощью еще дешевле уже вряд ли получится. Чтобы двигаться дальше, нужны принципиально новые решения. Концепция МАИ, по его словам, технически проще зарубежных аналогов вроде проекта Skylon. Это значит, что на разработку потребуется меньше денег и времени.
Главное преимущество самолета — эффективность. Ракета-носитель летит вертикально вверх и постоянно борется с силой тяжести, сжигая огромное количество топлива просто для того, чтобы не упасть. Разработчики называют это гравитационными потерями. Космический самолет на большом участке пути летит как обычный лайнер. Его подъемная сила крыла компенсирует силу тяжести, поэтому топливо тратится в основном на набор скорости.
Эта особенность и более эффективный двигатель позволяют брать на борт больше груза. Разработчики приводят простой пример. Если взять ракету и космический самолет одинаковой стартовой массой в 400 тонн, то ракета выведет на низкую опорную орбиту до 20 тонн груза. Самолет при тех же условиях доставит уже до 32 тонн.
В целом, по расчетам, самолет потребует примерно на 20% меньше топлива. Это позволит увеличить долю полезной нагрузки с 5% до 8% от общей массы аппарата.
Чтобы самолет эффективно летел на всех этапах, от взлета до выхода в космос, инженеры предлагают использовать комбинированный двигатель на водородном топливе. Он состоит из трех частей. На старте и при разгоне в атмосфере работает пароводородный ракетно-турбинный двигатель. Затем включается прямоточный двигатель. А для финального выхода на орбиту используется уже классический ракетный двигатель.
Сейчас команда проекта создала математическую модель самолета. Расчеты по выходу на орбиту высотой 220 км подтвердили, что идея перспективна. Следующим шагом станет детальная проработка конструкции аппарата и требований к его двигательной установке. В будущем такие самолеты можно будет использовать для сверхбыстрых межконтинентальных перелетов и космического туризма.
В МАИ нашли способ улучшить теплоизоляцию радиоэлектронного оборудования спутников.
Фото пресс-службы МАИ
Самое популярное
