В 2020 году студент Пермского Политеха спроектировал новую схему ракетного двигателя на гранулированном твердом топливе. Он может стать частью космического аппарата для очистки орбиты от мусора. Установку также можно использовать в беспилотниках, которые помогут сориентироваться в режиме чрезвычайной ситуации.
«Одна из особенностей нашего ракетного двигателя – его топливо. Оно представляет собой гранулы, в которых есть и окислитель, и горючее. Поэтому в конструкции не нужны два топливных бака, как в жидкостном двигателе. Компоненты уже смешаны в каждой грануле. "Частицы" топлива ожижаются инертным газом и подаются в камеру сгорания, расход топлива можно регулировать», рассказывает разработчик проекта, студент аэрокосмического факультета ПНИПУ Андрей Елькин.

Чтобы создать готовый ракетный двигатель, он должен провести огневые испытания на стенде, проработать конструкцию установки с учетом новых данных и разработать образец устройства.

По мнению студента, разработку можно использовать в качестве двигательной установки для беспилотных летательных аппаратов. В экстремальных ситуациях, в случае природных или техногенных катастроф, гражданские дроны смогут безопасно передвигаться на малых высотах. Это позволит детально увидеть зону бедствия в сильно задымленных областях, поможет найти пострадавших и быстро ликвидировать чрезвычайную ситуацию.

Спроектированный стендовый двигатель на гранулированном твердом топливе, закрепленный на стапеле
ПНИПУ

Пермскую разработку можно применить и в летательных аппаратах для очистки околоземного пространства от космического мусора, считает студент. Количество мусора постоянно растет, и это может спровоцировать его столкновение с активными спутниками и орбитальными станциями. «Встречи» обломков размером более 10 см уже катастрофичны и могут вызвать каскадный процесс столкновений. Еще более мелкие частицы мусора опасны из-за высокой скорости движения по орбите.

«Ближайший аналог нашего двигателя – установка на металлическом порошкообразном горючем, в которой для сгорания горючего и создания тяги необходимо использовать окислитель – атмосферный воздух. Наша конструкция "собрала" в себе преимущества всех типов ракетных двигателей: жидкостного, газотурбинного и двигателя на твердом топливе», поясняет студент.

По сравнению с жидкостным ракетным двигателем, у установки на гранулированном топливе более простая конструкция. Можно регулировать расход топлива и тягу в широком диапазоне, включать и выключать установку.

Сейчас проект студента находится на стадии проектно-конструкторских работ. Он уже спроектировал стенд огневых испытаний, с помощью которого изучит внутрикамерные процессы ракетного двигателя.

источник