Metán ígéretes rakéta-üzemanyag - a jövő most
Kérdés költségeinek csökkentése a rakéta mindig állt. A nap a Szovjetunió és az Egyesült Államok űrverseny keveset törődnek a költségek - az ország presztízsét ér végtelenül. Ma, a rövidítés „minden fronton” költségek vált globális trend. Üzemanyag csupán 0,2 ... 0,3% a teljes rakéta, de ettől eltekintve a költségek az üzemanyag is fontos paraméter, mint például a hozzáférhetőség. És már itt is vannak kérdések. Az elmúlt 50 évben, a lista a folyékony tüzelőanyagok, széles körben használják az űrkutatásban nem sokat változott. Nézzük felsorolni a kerozin, a hidrogén és heptilcsoport. Mindegyiknek megvan a saját jellemzői és saját érdeke, de legalább egy komoly hátrány. Egy rövid pillantást mindegyik.
Azt kezdték használni inkább a 50-es és továbbra is van kereslet, és a mai napig -, hogy van rajta, és légy mi Angara a Falcon 9 SpaceX. Ez sok előnye van, amelyek között: nagy sűrűségű, alacsony toxicitás, biztosítja a magas fajlagos impulzus, még elfogadható áron. De kerozin termelés ma nagyon nehéz. Például a Szojuz rakéta teszik Samara, most repül egy mesterséges üzemanyag, mert kezdetben, hogy hozzon létre egy kerozin ezen rakéták csak bizonyos fajtáinak olaj egyedi kutak. Ezek főleg olaj Anastasievsko Trinity betétek a Krasnodar régióban. De olajkutak kerülnek kimerült, és a most használt összekeverésével kerozin készítményeket, amelyeket kivont több kutat. Féltett Brand RG-1 úgy állítjuk elő, egy költséges desztillációval. A szakértők szerint a probléma a kerozin hiány csak rosszabb lesz.
"Angara 1.1" kerozin RD-193
Ma, hidrogén, valamint a metán, az egyik legígéretesebb rakéta üzemanyag. A repül több korszerű rakéták és booster. Oxigénnel együtt a (miután fluort), így a legmagasabb fajlagos impulzus és használata a felső szakaszban a rakéta (vagy booster) ideális. De a rendkívül alacsony sűrűségű nem teszi lehetővé teljes mértékben kihasználja, hogy az első szakaszban a dob. Ő még egy hátránya - a magas kriogén. Ha a rakéta hidrogénnel töltött, ez hőmérsékleten körülbelül 15 Kelvin (-258 Celsius). Ez további költségeket okoz. Ha összehasonlítjuk a kerozin, a hidrogén rendelkezésre álló elég magas, és előállítását nem jelentenek problémát.
Ő NDMG vagy aszimmetrikus dimetil-hidrazin. Ez az üzemanyag továbbra is hatályát, de fokozatosan elhalványul a háttérben. És az oka, hogy a nagy toxicitása. Ez közel azonos energetikai jellemzőinek, mint a kerozin és a magas forráspontú komponens (tárolás szobahőmérsékleten), és ezért használjuk a szovjet időben aktívan. Például, a rakéta repül Proton erősen mérgező pár heptil- + amil, amelyek mindegyike képes megölni egy humán belélegzi gondatlanság a pár. Az ilyen üzemanyagok a modern időkben indokolatlan és elfogadhatatlan. Üzemanyag leletek használni műholdak és a bolygóközi szondák, ahol sajnos nélkülözhetetlen.
Metán mint alternatív
De ha az üzemanyag áll rendelkezésre, amely kielégíti mindenki, és olcsóbb lesz, mint az egész? Lehet, hogy ez a metán. Ugyanez kék gáz, amelyet néhányan közületek ma az ételek elkészítéséhez. A javasolt üzemanyag perspektivikus, aktívan fejlesztett más iparágakban is, szélesebb nyersanyagok képest kerozin és olcsó - ez egy fontos kérdés, figyelembe véve a tervezett kerozin gyártási problémák. Metán mind sűrűsége és a teljesítmény között van kerozin és a hidrogén. Beszerzésének módszerei metán számos. A fő forrása a természetes gáz metán, amely a 80..96% metán. A többi - ez a propán, bután és egyéb gázok azonos sorozatból, amit soha nem lehet távolítani, mert nagyon hasonló a tulajdonságokat metán. Más szóval, ez lehet egyszerűen a földgáz cseppfolyósítására, és használja azt a hajtóanyag. Metán is beszerezhető más forrásokból, mint például a Az állati hulladékok. Az a lehetőség, metánt hajtóanyag tekinthető már évtizedek óta, de most már csak egy pad lehetőségeket és kísérleti minták ilyen motorok. Például a Khimki NPO „Energomash” tanulmányok használatára vonatkozó cseppfolyósított földgáz motorok készültek 1981-ben. Most dolgozott „Energomash” fogalma magában foglalja a fejlesztés egy kétmotoros tolóerő 200 tonna üzemanyag „lox - cseppfolyós metán” az első szakaszban leendő fény osztályú hordozó. Űrtechnika a közeljövőben ígérkezik újrahasználható. És akkor egy másik dolog nyitja meg metán előny. Ő kriogén, és ezért ahhoz, hogy a hő a motor legalább egy hőmérséklet -160 Celsius (előnyösen fent), és a motor maga megszabadult a tüzelőanyag-összetevők. A szakértők szerint ez a legalkalmasabb, hogy hozzon létre egy újrafelhasználható rakéta. Ez az, amit körülbelül metán hiszi, a vezető tervezője NPO „Energomash” Vladimir Chvanov:
- A specifikus impulzusa a motor magas LNG, de ez az előny ellensúlyozza az a tény, hogy a metán üzemanyag kevésbé sűrű, ezért az energia mennyisége kapott egy kis előnyt. Szerkezeti szempontból a metán vonzó. Ahhoz, hogy engedje el a motor üreg, csak akkor kell, hogy adja át a párolgás ciklusban - azaz a motor könnyebb mentesülnek az ételmaradékok. Ennek köszönhetően, a metán tüzelőanyag több szempontból elfogadható létrehozásának újrafelhasználható motor és légi járművek újrahasználható berendezést.
Tovább érv a földgáz alkalmazása - a képességet, hogy azt aszteroidák, a bolygók és azok a műholdak, amelyek egy visszatérő üzemanyag küldetés. Van sokkal könnyebb kivonat metán, mint a kerozin. Természetesen az a lehetőség, hogy az üzemanyagot egy doboz ki a kérdést. A kilátás az ilyen hosszú távú küldetések, nagyon távoli, de néhány munka már folyamatban van.
A jövőben, hogy soha nem jött
Akkor miért metán Oroszország nem vált szinte használt üzemanyag? A válasz igen egyszerű. Mivel az elején a 80-as évek a Szovjetunióban, majd Oroszországban hozta létre semmilyen új rakéta motor. Minden orosz „hírek” - a korszerűsítés és átnevezés a szovjet örökség. Az egyetlen becsületes létrehozott komplex - „Angara” - a kezdetektől tervezett a kerozin közlekedés. Ő adaptáció fog kerülni egy szép penny. Általában Roskosmos folyamatosan visszautasítja metán projekteket, mert ez jár a „jó” legalább egy hasonló projekt a „jó” teljes átalakítására az ipar petróleummal heptil- metán, amely tekinthető hosszú és költséges.
Abban a pillanatban, számos társaság azt állítják, a közelgő használatát metán rakétáit. Motorok létrehozott:
A megfelelő módon használja a metán a létrehozása egy új rakéta rendszer (azaz egy új rakéta), amely egyszerűen nem találja a használata „régi” motorok. Abban a pillanatban, vannak olyan rendszerek, metán üzemanyag, de ez csak abban a szakaszban előzetes tervek.
Várható, hogy az új rakéta fogja felváltani a nehéz booster Atlas V és a Delta IV által gyártott ULA. Úgy tűnik, hogy a vulkáni olcsóbb lesz működtetni, mint elődei. Ezen felül, akkor lehet telepíteni kizárólag amerikai motorokat, hanem az orosz RD-180, mint a rakéta Atlas V rakéta új ULA fogja használni az első szakaszban egységek Blue Engine 4 Blue Origin cég. Az is várható, hogy ezek a motorok lehet újra használni a leszállás után útján védő pajzs (a túlmelegedés elkerülése végett a súrlódást, amikor beleesik a légkörbe) és az ejtőernyők. Vulcan összeszerelik egy moduláris módon, és magában foglalja a 12 rakétát a közepes és nehéz osztályok, különböző képességekkel a következtetést a hasznos pályára.
Űrrakéta komplex „riksa” célja az volt, KB akadémikus VP Makeyev a '90 -es években, amikor az összes volt szovjet KB túlélte, amennyire csak lehetett. Erre a rakéta, háromféle start: fix (alapváltozat), mobil tengeri alapú. „Riksa” komplex magába foglalja a család kétfokozatú rakéta könnyű kategóriában kriogén hajtóanyaggal. Rakétamotorokhoz vannak felszerelve blokkokat (mindegyik blokk) RD-182 (RD-módosítás motor 120 módosítja a tüzelőanyag - LNG). A második szakaszban a motor RD-185 többszörös befogadás egységes az összes rakétát.
Abban a pillanatban a projekt gyakorlatilag feledésbe merült.
Jelenleg vannak olyan pletykák a közelgő kezdetét a fejlődés egy új osztályát szupernehéz orosz rakéta, ami fut a metán. A megfelelő projektek kerültek bemutatásra, számos vállalat, köztük RSC „Energia”, amely kidolgozta idején a rakéta „Energia”, és a Samara Space Center „Progress”, a fejlesztők a rakéta „Szojuz-2”.
Rocket Lin Industrial Company. A fejlesztés a rakéta, amely képes kiadási alacsony Föld körüli pályán mintegy 90 kg-os terhelés és üzemanyagként használt cseppfolyósított földgáz, Lin Industrial indult kérésére KBHM őket. A.M.Isaeva. Ezen kívül a cég is szeretne létrehozni egy emelő lehetőséget, hogy vezethet alacsony Föld körüli pályára 710-715 kg. Így a rakéta, névadója az öbölre és a város Szahalin, ahol felépítették az első orosz LNG üzem, vannak jó kilátások fokozatosan kialakulni fényében az ultra-könnyű és ezzel zárja jelentős részét a piaci bevezetése fény műholdak.
Falcon X / Falcon XX
A cég SpaceX. kialakítva egy kicsit több, mint 10 évvel ezelőtt, készül egy új szállítási annak Mars ambícióit. Senki sem állítja, hogy ez fog történni a következő néhány évben, de az elmúlt 10 évben a vállalat Elon Musk pontosan feltárni valami hasonló. Hogy nem lenne kész a gyomrában SpaceX, hogy fog futni a metán. A probléma ezzel a projekt, amely még nem merült annak lehetőségét, fejlesztése a cég fő rakéta - Falcon 9. Nyilvánvaló, hogy az oldalsó gyorsító lehet, nem kettő, mint a Falcon Heavy, de hat. Ezután a hasznos teher fuvarozó nőtt a 53 tonnát, mint Falcon Heavy, akár 130, és több mint elég a végrehajtás az ambíció.
Metán pillanatában - az egyik legígéretesebb tüzelőanyagok rakétatechnika. Minden okunk megvan azt hinni, hogy a jövőben ez lesz felhőtlen, de a globális terjeszkedés nem fog megtörténni azonnal, hanem csak bizonyos idő után.