Фанерный обтекатель для китайской ракеты

Это не первое подобное изделие компании, поставляющей компоненты конструкции ракет – топливные баки из нержавеющей стали, полученные методом гидроформовки, головные обтекатели, межбаковые, межступенчатые и хвостовые отсеки. Первый обтекатель с фанерной обшивкой «Гуаннянь Таньсо» изготовила ещё в июле 2024 года. Он имел диаметр 1,6 м, высоту 5 м и также использовал огнестойкую фанерную обшивку и сварной каркас из тонкого листовой стали.

Учитывая, что фанера — это природный слоистый композит (тонкие листы деревянного шпона с перекрёстной ориентацией волокон склеены связующим, в качестве которого могут использоваться казеиновые, альбуминовые или другие клеи, а также смолы, например, фенолформальдегидная или эпоксидная) — «Гуаннянь Таньсо» предлагает не отказаться от обычной логики, а заменить дорогой синтетический композит природным.

Компания заявляет, что обтекатель из фанеры на металлическом каркасе по массе, жёсткости, радиопрозрачности и шумоподавлению сопоставим с традиционными композитными. При этом его можно делать существенно дешевле и быстрее. Для первого 1,6-метрового образца формулировка была ещё сильнее: в пресс-релизе фирмы масса, несущая способность и радиопрозрачность названы лучшими, чем у изделий, изготовленных из синтетического композита.

Новый 4,2-метровый обтекатель — следующий шаг этой линейки. Пока его еще только предстоит испытать и подтвердить заявленные прочностные характеристики. Сейчас это изготовленный прототип, а не подтверждённая в полете технология.

Почему это может сработать?

Идея не состоит в том, чтобы сделать ракету-носитель целиком деревянной. Фанерная обшивка некоторых элементов (например, головного обтекателя) должна быть лёгкой, достаточно жёсткой, радиопрозрачной и дешёвой, а металлический каркас — брать на себя основную силовую работу. Это уже не экзотика, а попытка превратить дорогой композитный узел в серийное промышленное изделие пониженной стоимости.

Точных процентов экономии компания в доступных материалах не называет. Но сама идея понятна: если фанерный обтекатель действительно близок к композитному по массе и характеристикам, а делается по обычным промышленным технологиям, выигрыш может быть не столько в нескольких процентах массы, сколько в цене, темпе выпуска и доступности поставок.

Древесина ситхинской ели (вечнозеленого дерева, произрастающего вдоль тихоокеанского побережья Северной Америки, от южной части Аляски до северных районов Калифорнии), из которой делается шпон, идущий на производство фанеры, по жёсткости на единицу массы близка к алюминию, а весит в разы меньше. По мнению представителей компании «Гуаннянь Таньсо», оболочка для головного обтекателя из такого материала может заменить цельнометаллическую или композитную, не увеличивая массу или стоимость. Это не обязательно даст выигрыш по массе против углепластика, но позволит снизить цену производства, увеличив его скорость и масштабируемость.

Дерево в ракетах — не новость

Природные композиты и их производные в ракетно-космической технике применяются давно. В первых экспериментальных ракетах из фанеры делали аэродинамические стабилизаторы, у А-4 («Фау-2») – элементы конструкции, например, перегородки для крепления приборов в отсеке системы управления. Позднее дерево нашло применение и в более серьёзных конструкциях.

Американские баллистические ракеты для подводных лодок Poseidon C3 имели многослойные шпангоуты из ситхинской ели, у Trident II D5 в обтекателе использовался ламинат ели со стеклотканью. Металл там исключали прежде всего ради радиопрозрачности. В 2024 году на орбите оказался японский спутник LignoSat, полностью изготовленный из дерева. Он показал, что древесные композиты возвращаются в космическую технику и в новом качестве.

Дереву нашлось место и в отечественных боевых и космических ракетах. В приборных отсеках межконтинентальной баллистической ракеты Р-7 использовались фанерные перегородки, а на боковых блоках первой современных носителей семейства «Союз» установлены воздушные рули, изготовленные из дельта-древесины. Это бакелитовая фанера со слоями шпона, пропитанными фенолформальдегидной смолой (карболитом). Это наружный орган управления, работающий в набегающем потоке, а не внутренняя перегородка.

Если фанера сработает, это будет не победа дерева над углепластиком, а победа дешёвого материала над дорогим — в отрасли, где цена запуска часто важнее массы полезной нагрузки.

Фото Weibo