Кадр из видео испытаний
Космический гибрид
На видео — испытания двигателя G-70, который планируется использовать на геофизических и космических ракетах компании. Один двигатель позволяет создать геофизическую ракету, способную поднять до 130 кг на высоту до 150 км. А для выведения спутника на орбиту потребуется трехступенчатая ракета с 8 G-70 на первой ступени, 4 на второй и 1 на третьей. По расчетам Gilmour Space Technologies такая ракета сможет выводить до 380 кг на низкую орбиту.
Скриншот сайта компании
Особенностью двигателя является то, что он гибридный — топливо хранится в твердом виде, а окислитель подается в жидком/газообразном. Это позволяет сочетать достоинства твердотопливных и жидкостных ракетных двигателей — гибридный РД прост и компактен как РДТТ, и его можно перезапускать и управлять тягой, как на ЖРД.
Схема гибридного ракетного двигателя
Гибридный двигатель успешно использовался на суборбитальном космоплане SpaceShipOne, но на второй версии, SpaceShipTwo, разработчики столкнулись с его недостатками — двигатель оказался плохо масштабируемым. Gilmour Space Technologies утверждают, что справились с этой проблемой. По их заявлениям, G-70, возможно, является самым мощным двигателем с одним отверстием в топливной шашке. Двигатели SpaceShipOne и SpaceShipTwo мощнее, но, очевидно, по мнению Gimlour, используют несколько отверстий.
Типичные профили отверстий в шашке гибридного двигателя, источник
В твердотопливном двигателе профиль топливной шашки определяет, как тяга будет меняться со временем. В гибридном двигателе тяга определяется количеством подаваемого окислителя, но профиль шашки все равно очень важен — он влияет на эффективность двигателя. Gilmour Space Technologies печатают свои шашки на 3D-принтере. В ранних двигателях использовался ABS-пластик, сейчас же — некий секретный состав. Также компания собирается запатентовать собственную конструкцию 3D-принтера для печати топливной шашки, потому что обычные с новым топливом работать не могут.
Экспериментальный 3D-принтер Gilmour, источник
По заявлениям компании, получившийся двигатель может дросселировать тягу в диапазоне 10-100% и отличается высокой стабильностью горения.
Немного о компании
Компания Gilmour Space Technologies была основана бывшим банкиром Адамом Гилмуром вместе с женой и братом. Сначала они занимались симуляторами и репликами, создав симуляторы истребителя-бомбардировщика F/A-18, космического корабля с 6 степенями свободы, ЦУПа и работ в условиях невесомости, а также реплики первого американского космического корабля «Меркурий» и китайского корабля «Шэнчжоу». В 2014 году эта деятельность была заморожена, и компания сосредоточилась на гибридных ракетных двигателях. В 2016 году были испытаны двигатели на закиси азота и ABS-пластике.
В том же году успешно поднялась на 5 км ракета RASTA с гибридным двигателем.
Параллельно испытали двигатель на каталитическом разложении перекиси водорода.
В 2017 году компания собрала деньги инвесторов и испытала гибридный двигатель для кубсатов. В планах запуск геофизической ракеты ARIEL во втором квартале 2018 (по словам главы компании) или же первом квартале 2019 (по информации с официального сайта). А орбитальная ракета ERIS, как ожидается, оторвется от земли в конце 2020 года.
Заключение
Чем хороши космические частники — их много, и они экспериментируют с разными технологиями. Электрический привод насосов, двигатель из 15 частей или старт со стратосферного шара, а теперь еще больше гибридных двигателей. Не все компании окажутся успешными, но даже потерпевшие поражение будут полезны тем, что проверят интересные технические идеи на практике.
Комментарии (71)
Javian
19.03.2018 08:08Испытания проводят в Северной Австралии? Что-то попадалось о идее космодрома в Австралии поближе к экватору.
sost
19.03.2018 15:43Экватор очень важен для вывода на геостационар. Для кубсатов на(которые ориентируются многие стартапы) чаще нужна низкая орбита с больши наклонением, для которой северные/южные космодромы подходят хорошо.
lozga Автор
19.03.2018 21:02Про космодром я информации не нашел. Компания базируется в Голд-Кост, это середина восточной части материка. Плюс, на геостационар такая маленькая ракета не сможет ничего вывести, а пригодна только для низких и полярных орбит.
GlassEagle
21.03.2018 15:53Украинцы недавно высказывали идею о строительстве космодрома в Австралии, но никак не ближе к экватору, скорее наоборот. Где-то в районе Перта (западное побережье). Видимо, с расчётом, что при запуске в восточном направлении первые ступени будут падать в самую глушь австралийских пустынь. А при выводе на солнечно-синхронную — в океан.
Пока что самый близкий (по меридиану — всего около 2-х градусов с копейками) к экватору космодром — бразильская Алькантара, да и тот ещё не вполне готовый (к полноценным коммерческим пускам, хотя, видимо, с инфраструктурой там более-менее, судя по их сайту).
lokiby
22.03.2018 10:29Украинцы недавно высказывали идею о строительстве космодрома в Австралии
Вот про такое не слышал даже, они же в Канаде космодром под Циклон 4 строят. Решили по всему миру свои ракеты запускать?))
maedv
19.03.2018 08:49+1Есть подробности обеспечения безопасности испытаний двигателя? Трейлер, лесопарк, озеро — очень напоминает грустную историю с Лин Индастриал
Deadwind01
19.03.2018 20:09грустной она стала после испытания в городе
maedv
19.03.2018 20:50Не принципиально. Уехать в лес и надеяться, что за кустом нет никакого грибника — такое же безрассудство
Zenitchik
19.03.2018 21:27Принципиально: уехать в поле вырыть котлован и сделать вокруг него обваловку — безопасное решение.
impetus
19.03.2018 22:02+1В Австралии можно уехать так, что можно быть уверенным, что в радиусе километров надцать-дцать (а то и 100) никого кроме крокодилов или кенгуру нет. Ну погудели, дроном облетели окрестности, в эфир поорали. Некий аналог нашей тундры… Тоже, конечно, некий «авось», но всё же не как ребята из Лин, которые выбрали «пустырь» в самом населённом городе 1/6 части суши, хотя в 100-150 км в любую практически сторону можно глухомань найти, чуть ли не с медведями.
lozga Автор
19.03.2018 21:03Лично мне понравился закрытый трейлер, который виден на некоторых видео. А если они смогли уехать в глушь, где никого даже случайно не будет, то и с открытой платформой проблем не будет.
sinc_func
19.03.2018 09:01В представленных видео плохо просматривается в истечении из сопла наличие «бочек Маха», что ставит вопрос — а какой они получают удельный импульс.
cpcat
19.03.2018 09:26Или же они не видны из-за слишком яркого свечения насыщенного сажей выхлопа.
Avenger911
19.03.2018 09:55Да. На 19-й секунде, когда двигатель начинают выключать, и яркость снижается, они в паре кадров ясно видны.
impetus
19.03.2018 11:18А есть кто-нибудь в теме — в какой стадии/статусе сейчас находится соглашения об ограничении/нераспространении ракетных технологий, и как с этим делом обстоят дела у подобных стартапов?
Или всё — забили все на это дело ввиду бессмысленности/бесперспективности?lozga Автор
19.03.2018 21:05Официальные стартапы могут продавать пусковые услуги. Есть ли за ними какой-нибудь специальный контроль — надо копать информацию. В свое время OTRAG в Ливии работали, и хорошо, что Каддафи ничего не смог из национализированных остатков собрать.
9660
20.03.2018 07:27В свое время OTRAG в Ливии работали, и хорошо, что Каддафи ничего не смог из национализированных остатков собрать.
Почему оное хорошо?
AhuraMasda
19.03.2018 13:18Кстати про аэроспайки, наткнулся на такой стартапчик — arcaspace com (ютуб ARCAchannel)
Судя по картинкам ребята пилят линейные аэроспайки, по плану начало тестов 2018 год.
На канале много любопытных видео
sena
19.03.2018 13:47+1Не все компании окажутся успешными, но даже потерпевшие поражение будут полезны тем, что проверят интересные технические идеи на практике.
С одной стороны — да, они могут проверить различные технологии. С другой стороны, все их открытия и наработки останутся секретными, запатентованными, в собственности владельцев компаний. В итоге это может даже затормозить развитие, а не ускорить его.Daniil1979
19.03.2018 15:53Я прошу прощения, но технологии могут быть или секретными, или запатентованными. Или / или.
Секретные технологии (они же ноу-хау) останутся секретными, НО БЕЗ ПАТЕНТНОЙ ЗАЩИТЫ. А насчёт секрета — и на старуху бывает проруха (см. Промышленный шпионаж). В этой ситуации Вам ничто не мешает попробовать получить такой же результат / воссоздать технологию и либо запатентовать полученную технологию, либо сохранить в секрете, либо опубликовать.
А вот если на технологию получен патент, в котором подробно объясняется суть защищаемой патентом технологии — поздравляю, Вы получаете из патента описание технологии, но использовать её без получения лицензии / покупки патента / покупки владельца патента не можете. Но и тут есть обходной путь — изучаете описание технологии из патента, воссоздаёте на практике, дорабатываете и получаете свою технологию, «отличающуюся от известных технологий тем-то и тем-то». И патентуете, указав ранее приведённую формулировку «отличающуюся от известных технологий тем-то и тем-то». А владельца предыдущего патента шлёте лесом — у Вас ДРУГАЯ технология, отличающаяся от технологии в его патенте.Zenitchik
19.03.2018 16:14Патентная защита ТЕХНОЛОГИЙ — штука эфемерная. Потому что очень трудно доказать факт применения технологии, если производитель не сознаётся. В общем случае, имея изделие, невозможно определить технологию его производства.
А владельца патента можно послать лесом, сказав: «Ваша технология, патент № такой-то, у нас не используется. У нас есть своя технология, но она составляет государственную/военную тайну».
Я, может, ничего не понимаю в бизнесе и в патентах, но я когда-то учился на инженера-технолога, и меня приучили мыслить именно в таком ключе: «Противник технологию возьмёт в патентной библиотеке, и засекретит факт её использования. Только дурак патентует технологии.»
Другое дело — конструкторское решение. Вот оно, в изделии, можно увидеть, можно проверить.
sena
19.03.2018 19:43+1Технологий, идей, решений, материалов там много. Очевидные вещи запатентуют, неочевидные — засекретят.
lozga Автор
19.03.2018 21:06Дело в том, что стороние зрители будут видеть — пробовали технологию X — не взлетело. Пробовали технологию Y — разорились раньше пуска. X нет смысла повторять, а вот Y может и иметь смысл. А реализация технологии у новых экспериментаторов будет своя.
Diordna
19.03.2018 14:56Я не совсем понял двигатель из ABS пластика выдерживает продольные нагрузки с тягой 7 тонн?
lokiby
19.03.2018 15:38были испытаны двигатели на закиси азота и ABS-пластике
Т.е. это компоненты топлива. ABS пластик — топливо, а закись азота — окислительvasimv
19.03.2018 18:18В черном-черном лесу, на черной-черной поляне, черные-черные люди в черных-черных противогазах запускали ракеты.
Zenitchik
19.03.2018 18:22Это ничего. Я как-то раз читал, как ракетомоделист сделал двигатель на салями и перекиси водорода. Канал в колбасе сверлил.
Правда, не помню, делал ли он на этом двигателе ракету, но огневые испытания точно были.Daniil1979
19.03.2018 18:56Перекись водорода — это которая H2O2? И разлагается на кислород и воду? Вот мне интересно, почему вода не гасит огонь в данном случае?
Zenitchik
19.03.2018 19:01А вы когда-нибудь задумывались, почему вода гасит огонь в нормальных условиях?
Daniil1979
20.03.2018 12:50Перекрывает доступ окислителю (кислороду) к окисляемому веществу (салями).
Zenitchik
20.03.2018 16:09+1Воды, выделяющейся при разложении перекиси недостаточно, чтобы перекрыть доступ кислороду, образующемуся при этом же разложении.
Охлаждению она тоже не способствует, потому что разложение перекиси — экзотермический процесс.
Lennonenko
21.03.2018 13:16ЕМНИП, в парогазе, образующемся при каталитическом разложении концентрированной (>70%) перекиси водорода, вода в виде перегретого (до ~400 градусов) пара, смешанного с кислородом
я так понимаю, колбаса была одновременно катализатором и топливом
и салями, по-моему, не лучший выбор, твёрдая высокожирная сырокопчёная, типа брауншвейгской или свиной, была бы лучшеZenitchik
21.03.2018 13:54Скорее всего — да. Я не владею химией разложения перекиси.
Автор подчёркивал, что колбаса — армированное горючее. Жир — горючее, мясо — для жёсткости.
Почему салями — не знаю. За что купил — за то продаю.
Daniil1979
21.03.2018 14:17С одной стороны, идея использовать колбасу как ракетное топливо, вызывает смех. А с другой стороны… Хм…
impetus
21.03.2018 20:17+1представил себе сюжет:
в далёком-далёком космосе, (допустим после отказа основного какого-нибудь «протыкателя пространства») экипаж сидит и считает запасы топлива движков ближнего радиуса, оно же еда и вода — и прикидывает что лучше — больше потратить и быстрее долететь до ближайшей системы, но впроголодь, или сытно. но до-о-о-олго… С жуткими психологическим подробностями, заначками, истериками пасажирок с детьми, расколом на непримиримых сторонников разных подходов и т.п.
(Написать сценарий, что ли...)
ShamAnton
19.03.2018 21:06+1Зависит от соотношения воды и огня. Если воды меньше она наоборот разжигает из за увеличения теплоёмкости газовой смеси на выходе. Если воды больше, тогда гасит. Добавляют же воду в топливную смесь на автомобилях и повышают КПД. Сам я пытался тушить парафин малым количеством воды и получил вспышку вместо гашения, тогда удалось задушить парафин перекрыв доступ воздуха. Количественно пусть теплотехники Вам уточнят…
Lennonenko
21.03.2018 13:34нет, вода в выхлопе всегда поглощает часть энергии горения именно из-за своей теплоёмкости, поэтому её содержание в выхлопе стараются снизить, это повышает температуру истекающих газов и, соответственно, импульс
добавление воды в бензовоздушную смесь позволяет повысить КПД за счёт снижения температуры смеси без её переобогащения, опять же из-за высокой теплоёмкости воды
горючие жидкости (к которым стоит отнести и расплавленный парафин) нельзя тушить водой, потому что она испаряется при соприкосновении с пламенем и этим паром разбрызгивает частички топлива в воздухе, резко увеличивая площадь горения — вспышка
PastorGL
19.03.2018 20:35+1сырокопчёная колбаса отлично горит в струе сжатого воздуха. побаловались как-то на пикнике, еле этот факел потушили.
а при разложении перекиси вроде как атомарный кислород, должна ещё лучше гореть.
agat000
19.03.2018 22:09Дак жир же. Кусок сала вообще работает за свечку, в стоячем воздухе, с фитилем из спички.
По идее такую ракету можно делать вообще на чем угодно, хоть на парафина.
drobzik
21.03.2018 14:00«Разрушители легенд» делали ракету на салями, только не с перекисью водорода, а с закисьюю азота (веселящий газ). Вроде даже что-то получилось
lozga Автор
19.03.2018 21:07ABS был на небольшом двигателе. Про большой они пишут о проприетарном топливе из нескольких компонентов.
lokiby
19.03.2018 15:33Может кто подскажет такую вещь, в вики по гибридам сказано
В твердом состоянии может находиться как окислитель, так и горючее.
Какой окислитель можно сделать шашкой, чтобы в камеру сгорания подавать жидкое топливо(керосин, этанол и т.п.)? Или эта цитата имеет другой смысл?
elmm
19.03.2018 16:32Не свосем понял, зачем там 3д принтер при производстве шашки, если, по их же словам, она из себя представляет просто полый цилиндр?
impetus
19.03.2018 17:19возможно — всё равно этот пластик в трубу надо как-то «налить» — вот к шлангу, которым наливают приспособили манипулятор с парой движков — получили более равномерную/точную, чем вручную, укладку, и зиодно возможость сильно играть параметрами отверстий… хоть винтом из закрутить
alexhott
19.03.2018 19:03Скидываемся по сотке
летом собираемся в Екатеринбурге — будем ракету запускать.
Не ну а че сотня гиков не сваяет что-нибудь подобное как на видео?
ruslna
19.03.2018 21:32-1Просто парни из Gilmour Space еще не слышали про селитру. Что будет когда они научатся делать селитровую бумагу! Прощай 3D ABS! ;-)
www.youtube.com/watch?v=rGXw3VbrtwsDaniil1979
19.03.2018 22:19Селитра… Хм… А почему не чёрный порох тогда и не т.н. "карамелька" — топливо на основе сахара?
Zenitchik
19.03.2018 22:49Хм… А вы не в курсе, что это одно и то же? Селитра, вообще-то, основной компонент чёрного пороха. Да и в карамельном двигателе окислителем служит селитра (правда, другая).
Mike_soft
20.03.2018 07:50в карамельном топливе та же самая селитра — калийная — что и в черном порохе. А вот селитровать бумагу лучше натриевой.
Daniil1979
20.03.2018 11:27Про чёрный порох в курсе, поэтому и спрашиваю, почему не он? А вот про карамельку не помнил — помнил только про сахар.
Tyusha
19.03.2018 23:46Подскажите, почему для ГРД не требуется турбонасос? В канале твердого топлива ведь высокое давление! Или же для такого небольшого двигателя достаточно наддува бака окислителя?
killik
20.03.2018 01:13Обычный размен технологической сложности на эффективность. Чем выше давление в камере сгорания, тем лучше характеристики двигателя, но вытеснительная подача это толстый тяжелый бак, так что приходится использовать насос. Впрочем, у ЖРД AJ10 давление в камере менее 10 атмосфер, а УИ вполне себе 319с.
Marsikus
22.03.2018 16:13Ранее попытки получить преимущества ЖРД и РДТТ в виде ГРД заканчивались попаданием на полный комплект недостатков обоих типов двигателей в одном флаконе.
ru_vlad
Прошу прощения, а разве Electron запускали не с Новой Зеландии?
lozga Автор
Уже исправил, спасибо
GlassEagle
Это просто классическая описка, практически по Жаку Элиасену Франсуа Мари Паганелю (только несколько наоборот):
"… ландия — Зеландия, ландия — Зеландия,…
…
— … к восточному побережью Австралии…
— Австралии? Почему Австралии? Ах да, Австралии!"