Текст уведомления здесь

Березовые «спички» в российских ракетах заменят на лазерные «зажигалки»

Роскосмос испытал лазерную систему зажигания для кислород-водородных ракетных двигателей будущего.
Добавить в закладки
Комментарии

Новая система поджигает пару топливо-окислитель посредством плазменного облака, генерируемого лазерным облучением. С ее помощью можно производить многоразовый пуск двигателей, что является большим преимуществом по сравнению с применяемыми в настоящее время в российских ракетах системами зажигания. Большинство из них — это просто сухие березовые палки с пороховой шашкой. Поскольку при пуске они сгорают, повторное зажигание от них исключено, сообщает Роскосмос.

Задача зажигания пары топливо-окислитель в камерах сгорания ракетных двигателей весьма нетривиальна — некорректный поджиг может привести к взрывообразному воспламенению и разрушению ракеты. В 1950-х группа Королева нашла для ракеты Р-7 (сегодняшняя ее модификация известна как «Союз», и это единственная ракета, на которой Россия возит людей в космос) крайне надежное и дешевое решение — березовые палки, которые можно увидеть, заглянув снизу под ракету (впрочем, только при реальных пусках, так как в музеях их, как правило, почему-то не устанавливают).

На палках размещены пороховые шашки. При пуске на них подается напряжение, от которого они загораются и поджигают топливо. Такие палки с шашками очень похожи на спички гигантских размеров. Проблема этой схемы в том, что так можно запустить двигатель один раз — спички редко бывают многоразовыми. В настоящее время желательно уметь запускать двигатели по много раз (иначе не добиться спасения ступеней). В принципе эта задача решаема: ставится отдельный бачок с отдельным пусковым горючим, жидкостный аналог королевских березовых «спичек». Именно так запускались двигатели лунных ракет, советские РД-170/180/190 и Merlin Илона Маска. Но такая схема громоздка и дорога: вес дополнительной системы приходится вычитать из полезной нагрузки.

Недавно в Конструкторском бюро химавтоматики (КБХА, Воронеж), входящего в НПО «Энергомаш» на огневом стенде было проведено три включения экспериментальной лазерной системы зажигания кислородно-водородного топлива. Поджиг лазерной системой проводился непосредственно в камере сгорания. Технология поджига сводилась к тому, что лазер кратким импульсом нагревал кислород и водород до образования плазменного облака с температурой в тысячи градусов. От плазмы загоралось и топливо. Состояние материальной части ракетных двигателей после проведенных огневых испытаний оказалось удовлетворительным. В настоящее время проводится детальный анализ полученных в ходе испытаний данных.

Внедрение лазерной системы поджига в жидкостном ракетном двигателе способствует снижению его массы и повышению надежности работы двигателя. Несколько лет назад КБХА успешно осуществило экспериментальные работы по лазерному поджигу кислородно-керосинового топлива. Применение той же технологии на кислород-водороде позволит создать надежные жидкостные ракетные двигатели многократного включения, пригодные для перспективных отечественных многоразовых ракетно-космических систем.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы