В России запатентовали демонстратор двигателя для многоразовой ракеты

Ученые ЮУрГУ вели разработку демонстратора двигательной установки с 2021 года при поддержке АО «ГРЦ Макеева». «Наш подход по сравнению с традиционным подходом позволил не только упростить конструкцию двигателя, но и облегчить его массу на 3%, сэкономить топливо», — рассказал инженер-конструктор научной лаборатории «Двигательные и энергетические установки летательных аппаратов» ЮУрГУ Алексей Шульц, передает ТАСС.

Тяга двигателя возникает от реактивной струи — именно ее скорость, давление и сила определяют осевое направление ракеты во время движения. Чтобы изменить траекторию движения ракеты, необходимо скорректировать направление вектора тяги относительно ее продольной оси. Обычно этого удавалось добиться благодаря отклонению камер сгорания ракетных двигателей, дополнительно вмонтированных тяжелых рулевых машин или карданных подвесов. Российские инженеры пошли другим путем, исключив из конструкции механические органы управления.

Новаторство разработки заключается в расположении нескольких камер сгорания по периферии профилированного центрального тела. Расход спирта для формирования тех или иных значений тяги отдельных блоков камер регулируется с помощью электронных регуляторов: по команде системы управления они увеличивают или уменьшают использование топлива.

Управление вектором тяги осуществляется не их физическим поворотом, а с помощью электронных регуляторов расхода топлива. По команде бортовой системы управления эти регуляторы увеличивают или уменьшают подачу топлива (в данном случае — спирта) в отдельные блоки камер. Это, в свою очередь, формирует необходимые значения тяги в каждой из них. 

Как поясняет Шульц, новый подход к управлению демонстратором двигательной установки позволяет сформировать единую струю продуктов сгорания. При этом становится возможным увеличение и уменьшение тяги отдельных камер сгорания в различных плоскостях управления: если уменьшается тяга одной камеры, то автоматически увеличивается тяга другой, с противоположной стороны. Возникающая разница относительно продольной оси ракеты и создает тот самый отклоняющий момент центра массы двигателя, который заставляет ракету-носитель менять свое положение. Важно, что система позволяет управлять как одиночными камерами, так и целыми их группами.

Ранее в МАИ представили имитатор электрических ракетных двигателей. Устройство полностью из российских комплектующих позволяет проще и быстрее испытывать и настраивать спутниковую электронику.