В Австралии разработают гиперзвуковой водородный самолет-носитель для запуска спутников

В Австралии разработают гиперзвуковой водородный самолет-носитель для запуска спутников

Hypersonix Launch Systems

Австралийская компания Hypersonix Launch Systems разрабатывает экологически чистую многоразовую систему для доставки малых спутников на низкую околоземную орбиту. Система будет работать по принципу воздушного старта и состоять из трех ступеней: ракетного ускорителя, обеспечивающего начальный набор высоты и разгон до 5 Махов, гиперзвукового самолета, способного развивать скорость 12 Махов, и запускаемой с него небольшой ракеты для вывода груза на орбиту. В качестве топлива система будет использовать водород, полученный из воды за счет солнечной энергии. После запуска первая ступень, оснащенная крылом и хвостовым оперением, и гиперзвуковой аппарат-носитель будут возвращаться и совершать посадку на шасси на обычную взлетно-посадочную полосу для обслуживания, дозаправки и повторного использования. Компания планирует первый полет полноразмерного 12 метрового прототипа гиперзвукового самолета на конец 2024 года, сообщает издание New Atlas.

С каждым годом растет число запускаемых на околоземную орбиту небольших искусственных спутников. К примеру, одна только компания SpaceX запустила за последние три года более 2000 спутников Starlink, предназначенных для предоставления услуг спутникового интернета, а их главный конкурент на этом рынке, телекоммуникационная компания Oneweb, располагает на данный момент 394 спутниками и планирует увеличить их численность до более чем 600 в ближайшем будущем. Если существующая тенденция роста числа запускаемых малых спутников сохранится, то по прогнозам к 2030 году их количество на низкой околоземной орбите может приблизиться к 50000. Очевидно, что возрастающий спрос на доставку новых спутников на орбиту может привести к значительному росту числа запусков ракет-носителей. В связи с этим все чаще возникают вопросы о возможном негативном влиянии продуктов сгорания ракетного топлива на верхние слои атмосферы, экологию и даже климат планеты.

Австралийская компания Hypersonix Launch Systems из города Брисбен планирует создать экологически чистую многоразовую систему для доставки небольших грузов на низкую околоземную орбиту. Разрабатываемая ими в сотрудничестве с Университетом Сиднея трехступенчатая система под названием Wirraway будет состоять из ракетного ускорителя Boomerang и гиперзвукового самолета Delta-Velos Orbiter, который будет нести третью ступень — небольшую ракету с размещенной под обтекателем полезной нагрузкой. В качестве топлива планируется использовать «зеленый» водород, получаемый из морской воды с помощью солнечной энергии, поэтому предполагается, что основным продуктом, образующимся в результате работы двигателей, будет водяной пар, что позволит снизить последствия для экологии от возрастающей частоты запусков.

Полет системы Wirraway будет происходить по следующей схеме: после старта первая ступень поднимает аппарат Delta Velos Orbiter на высоту до 20 километров и разгоняет его до скорости в 5 Махов, необходимой для запуска четырех водородных гиперзвуковых прямоточных воздушно-реактивных двигателей, после чего самолет отделяется от ракетного ускорителя и продолжает самостоятельный подъем до высоты более 40 километров, набирая при этом скорость 8-12 Махов. Затем происходит отделение от самолета-носителя и зажигание двигателей ракеты третьей ступени, которая выводит полезную нагрузку на орбиту, в то время как носитель Delta-Velos направляется к месту посадки. Аэродинамический полет, по словам разработчиков, существенно расширяет возможности системы Wirraway, так как позволяет компонентам  системы не только возвращаться к месту старта, что устраняет необходимость в отдельной площадке для приземления, но и изменять траекторию во время полета без существенных затрат топлива, так как самолет Delta-Velos может поворачивать в воздухе, чтобы выйти на нужную траекторию вне зависимости от первоначального направления, в котором произошел пуск.

В Австралии разработают гиперзвуковой водородный самолет-носитель для запуска спутников

Delta-Velos Orbiter

Hypersonix Launch Systems

В Австралии разработают гиперзвуковой водородный самолет-носитель для запуска спутников

Схема запуска гиперзвуковой трехступенчатой ракетной системы Wirraway:

Hypersonix Launch Systems

В Австралии разработают гиперзвуковой водородный самолет-носитель для запуска спутников

Водородный ГПВРД SPARTAN, силовая установка самолета Delta-Velos Orbiter будет состоять из четырех таких двигателей

Hypersonix Launch Systems

До создания полноразмерной версии гиперзвукового самолета-носителя Delta Velos Orbiter разработчики планируют испытать необходимые технологии и инженерные решения на двух прототипах меньшего размера. Первый из них, под названием Dart AE будет иметь 2,8 метров в длину и дальность полета 500 километров. Он будет оснащен одним водородным гиперзвуковым прямоточным двигателем SPARTAN, который создан с учетом опыта, полученного в результате работы совместного американо-австралийского проекта по исследованию гиперзвукового полета HiFiRe и программы HyShot. Двигатель имеет простую конструкцию без подвижных частей, изготавливается из легкого и жаропрочного композита с керамической матрицей с помощью технологий 3D печати и может использоваться многократно.

Второй прототип Delta-Velos Demonstrator весом 2,5 тонны будет иметь дельтавидное крыло с размахом 2 метра. Длина его фюзеляжа составит 5,5 метров, а диаметр 60 сантиметров. Количество прямоточных двигателей SPARTAN возрастет до четырех, а прототип будет способен нести полезный груз весом 50 килограмм. Планируется что второй прототип совершит полет уже в четвертом квартале 2023 года, после чего инженеры Hypersonics приступят к созданию полноразмерного 12 метрового самолета с размахом крыла 3,5 метра, который, как предполагается, будет готов к первому полету в конце 2024 года.

Первая ступень Boomerang планируется возвращаемой и многократно повторно используемой. Аналогично закрытому проекту ALV, над которым ранее работали компании Heliaq и Australian Droid and Robot, ракету хотят оснастить крылом и хвостовым оперением, которые позволят ей маневрировать в воздухе во время возвращения, а также колесным шасси для посадки на обычную взлетно-посадочную полосу. Каких-либо подробностей относительно будущих характеристик ускорителя Boomerang, а также третьего компонента системы Wirraway пока не сообщается. В дальнейшем в Hypersonix Launch Systems планируют использовать полученный опыт для разработки гиперзвуковых летательных аппаратов и для перевозки пассажиров.

(Просмотров 5 , сегодня 1 )
Adblock
detector