Украинский стартап Promin Aerospace тестирует двигатель новой «самопожираемой» ракеты

Компания добилась прогресса, несмотря на российское вторжение, публикует статью Ольги Ожегиной newssky.com.ua со ссылкой на space.

Несмотря на происходящие в Украине события, украинские компании продолжают работать и развивать космические технологии. Promin Aerospace — одна из таких компаний, преодолевающих беспрецедентные нарушения нормальной жизни.

За последние несколько месяцев Promin Aerospace доказала свою концепцию уникальной ракеты с самовозгоранием, идею, основанную на аутофагической или «самопожирающей» технологии. Компания уже провела первые три эксперимента с двигателем для своей концепции ракеты-носителя, которые позволили улучшить конструкцию, а также подтвердили жизнеспособность центральной идеи.

Соучредитель и технический директор Promin Aerospace Виталий Емец предложил основу аутофагической технологии компании, которая включает в себя корпус, состоящий из твердотопливного топлива для одноступенчатой ​​ракеты. Ракета почти полностью сгорает или «сгорает» во время полета, не оставляя в космосе практически никакого мусора. Кроме того, ракета становится более эффективной по мере набора высоты, поглощая себя и уменьшая свою массу.

Разработка автофагического двигателя — это первый шаг в создании полноценной ракеты-носителя, которая учитывает проблемы как космического мусора , так и повторного входа ракеты в атмосферу. Эти проблемы становятся все более распространенными по мере того, как начинает действовать все больше ракетных компаний. Инженеры Promin Aerospace в настоящее время проводят дополнительные испытания двигателя, чтобы улучшить конструкцию и начать работу над следующим этапом концепции ракеты-автофага.

«Благодаря этой серии экспериментов мы выяснили, что можно сделать лучше в конструкции двигателя и сопла», — сказал Емец. «В результате мы увеличили скорость газификации новым газификатором, напечатанным на 3D-принтере, доказали эффективность нового окислителя и устранили прогары».

Было бы невозможно внести эти улучшения в движок, если бы инженеры не сталкивались с внутренними проблемами на каждом этапе тестирования; эти вызовы дали ясность, что именно в строительном проекте следует модернизировать или изменить. Ниже приводится сводка всех технических испытаний, проведенных до и во время недавнего вторжения.

Первый тест: сопло аэроспайка и новый газификатор

В ходе недавнего эксперимента были проведены испытания нового газогенератора, в котором твердотопливный стержень преобразуется в газ и подается в двигатель. Этот газификатор был построен с использованием 3D-печати .

Новый газификатор увеличил скорость превращения полимера в газ в два-три раза по сравнению с предыдущими испытаниями, проведенными с газификаторами, изготовленными по традиционной технологии. Этого удалось добиться за счет увеличенной площади газификации, сложной поверхности, полученной методом лазерной печати.

Эксперимент длился около 152 секунд. Для запуска использовалось газовое топливо, а затем твердое топливо стабильно подавалось в газификатор с помощью экспериментального двигателя. Скорость подачи составляла от 6 до 8 миллиметров в секунду.

Также инженеры провели свои первые испытания аэроспайковой насадки, которая имеет внутри центральный корпус в виде усеченного конуса. Первый эксперимент дал удивительный результат — длительное стабильное горение.

Однако на 93-й секунде эксперимента в камере сгорания наблюдалось выгорание. Прогар произошел из-за отсутствия опыта работы с новой модификацией газификатора и насадки аэрошипа. Инженеры уже разработали новые методы контроля допустимой температуры двигателя для следующего эксперимента.

Второй тест: модифицированный двигатель

Следующим экспериментом инженеры провели проверку усиленной модификации двигателя. На этот раз они установили несколько датчиков для контроля температуры во многих областях двигателя, чтобы предотвратить возгорание, как это произошло в предыдущих огневых испытаниях, и понять детали теплового потока во время испытаний. Кроме того, понимание температурного поля текущей модификации обеспечивает существенное понимание реальных процессов, происходящих внутри стальной камеры сгорания.

Пороховой стержень подавался в газификатор, и параметры зажигания фиксировались несколькими датчиками. Достигнуто сгорание твердотопливного стержня, состоящего из коаксиальных слоев окислителей и полимера в качестве горючего. Характеристики сгорания оставались стабильными в течение почти 50 секунд при измеренной скорости подачи 1 миллиметр в секунду.

Интересно, что разборка и осмотр после испытаний выявили некоторые неожиданные детали. Во время стрельбы произошел небольшой неконтролируемый взрыв, хотя это не привело к прерыванию испытания.

В последующих испытаниях стартовый газ был заменен более безопасной смесью, чтобы этого не произошло.

Новый газификатор увеличил скорость превращения полимера в газ в два-три раза по сравнению с предыдущими испытаниями, проведенными с газификаторами, изготовленными по традиционной технологии. Этого удалось добиться за счет увеличенной площади газификации, сложной поверхности, полученной методом лазерной печати.

Эксперимент длился около 152 секунд. Для запуска использовалось газовое топливо, а затем твердое топливо стабильно подавалось в газификатор с помощью экспериментального двигателя. Скорость подачи составляла от 6 до 8 миллиметров в секунду.

Инженеры также провели свои первые испытания аэроспайковой насадки, которая имеет внутри центральный корпус в виде усеченного конуса. Первый эксперимент дал удивительный результат — длительное стабильное горение.

Однако на 93-й секунде эксперимента в камере сгорания наблюдалось выгорание. Прогар произошел из-за отсутствия опыта работы с новой модификацией газификатора и насадки аэрошипа. Инженеры уже разработали новые методы контроля допустимой температуры двигателя для следующего эксперимента.

 

 

 

Третий тест: новый окислитель и колоколообразная насадка

Инженеры Promin Aerospace проверили характеристики нового окислителя для третьего эксперимента с усовершенствованным двигателем. Кроме того, было прикреплено и использовано другое сопло в форме колокола. Как и в предыдущем эксперименте, было несколько датчиков, контролирующих температуру в различных областях двигателя, чтобы понять тепловой поток во время испытаний и помочь предотвратить перегорание, а также манометры как в камере сгорания, так и в пневматическом цилиндре.

Следуя предыдущим экспериментам, инженеры подали метательный стержень в газификатор, одновременно записывая параметры зажигания с помощью нескольких датчиков. С новым окислителем не было обнаружено проблем с достижением горения. По сравнению с предыдущим экспериментом (который оставался стабильным в течение почти 50 секунд при измеренной скорости подачи 1 мм/с) характеристики сгорания были заметно более стабильными и эффективными; эксперимент оставался стабильным в течение 268 секунд при скорости 7 мм/с.

Эксперимент длился 277 секунд, включая стадию предварительного нагрева. Однако на 268-й секунде неконтролируемый взрыв привел к разрушению конструкции. После разборки было видно, что конусы газификатора прогорели, что могло привести к перегреву окислителя. До этого момента эксперимента давление и производительность топлива были стабильными, что позволяет предположить, что новый окислитель невероятно эффективен.

Для следующего теста будет использоваться контроль газификатора, чтобы гарантировать, что окислитель не перегревается. Кроме того, будут использоваться более точные датчики температуры, и должен быть разработан барьер топлива-окислителя, чтобы избежать повреждения двигателя при неконтролируемом взрыве. В целом, в сочетании с 3D-печатным газификатором окислитель работал очень хорошо — значительно повышал эффективность.

После того, как все эксперименты с двигателем будут завершены, Promin Aerospace планирует провести пробный суборбитальный запуск в ноябре этого года и коммерческий суборбитальный запуск в начале 2023 года. Promin Aerospace намерена начать работы по орбитальным запускам после завершения суборбитальных испытаний.

Promin Aerospace базируется в Киеве и Днепре. Хотя Россия усилила свое вторжение в феврале, Promin Aerospace смогла продолжить разработку своей концепции автофагической ракеты, в то время как ее сотрудники жонглируют территориальной обороной.

“Невероятно важно, чтобы компании с высокотехнологичными разработками продолжали свою работу во время войны», — сказал Владимир Тафтай, глава Государственного космического агентства Украины. «Они — будущее нашей страны, и теперь они поддерживают ее экономический фронт».

Promin Aerospace была основана Виталием Емцем и Мишей Рудоминским в 2021 году. Она предлагает совершенно новую технологию создания ракет-носителей. Эта технология сделает частные запуски доступными для любой компании, сократив их стоимость и время подготовки, не оставив мусора.