Американцы показали взлет из центрифужного ускорителя для ракет

Компания SpinLaunch впервые показала видеозапись с макета ракеты, запускаемого из центрифужного ускорителя. В будущем компания планирует использовать его увеличенную версию и настоящую ракету для запуска спутников в космос.

Почти все ракеты начиная с советской «Р-7», запустившей первый спутник в 1957 году, используют одинаковый принцип работы (хотя применяемые в них технологии, конечно же, развивались): в них используется конструкция 2–5 ступенями с реактивными двигателями. Ракета стартует с уровня земли и поэтапно сбрасывает одну ступень за другой, чтобы уменьшить вес и облегчить полет.

Для выхода на орбиту двигателям или другим источникам импульса необходимо придать ракете скорость в 7,8 километра в секунду, а из-за взаимодействия с атмосферой в реальности необходимо еще около полутора километров в секунду. Это фундаментальные физические ограничения, однако инженеры нашли способы, как «обойти» их — переложить набор части скорости с самой ракеты на какой-то дополнительный источник скорости. Два из этих способов применяются или применялись ранее на практике. Один из них заключается в том, что перед запуском ракета поднимается в воздух самолетом, за счет чего она стартует не с земли, а с высоты 10-12 километров, причем уже имея некоторую скорость. Так работают ракеты Pegasus и LauncherOne. Второй способ использует вращение Земли, которое при запуске с экватора позволяет сэкономить около 0,5 километра в секунду. Его использовал проект «Морской старт» и в будущем может использовать китайская морская платформа.

Также есть концепция, при которой ракета еще на земле разгоняется не собственными двигателями, а большим ускорителем, а двигатели ракеты начинают работать уже высоко в атмосфере. Пока такую систему никто не испытывал на практике, но есть проекты, которые намереваются сделать это в ближайшие годы. SpinLaunch занимается разработкой подобной системы уже несколько лет. В октябре она провела первые испытания уменьшенного демонстратора технологий, а сейчас впервые показала вид из макета ракеты.

Ускоритель, который создает SpinLaunch, представляет собой большую круглую камеру с вращающейся стрелой. Перед запуском на одном из ее концов закрепляют ракету, а из камеры откачивают воздух. После того, как центрифуга раскручивается, фиксирующий механизм в стреле отпускает ракету, и та со скоростью около 2,2 километра в секунду вылетает через отверстие в камере, затянутое разрываемой пленкой. На первом этапе полета ракета поднимается до 60 километров, а затем сбрасывает обтекатель (он, в отличие от обычных ракет, закрывает весь ее корпус) и включает двигатель первой из двух ступеней, после чего выходит на орбиту, как и обычные ракеты-носители.

В конце апреля компания провела восьмое испытание уменьшенного прототипа ускорителя, и на этот раз показала, как будет выглядеть раскрутка и взлет ракеты. Во время испытаний использовался трехметровый макет. При вылете он двигался со скоростью около 450 метров в секунду, после чего поднялся выше 7600 метров, сообщает Gizmodo со ссылкой на вице-президента SpinLaunch.

В будущем компания планирует построить полноразмерный ускоритель диаметром более 90 метров. Он будет расположен не вертикально, как сейчас, а под углом к поверхности. Предполагается, что ракета сможет выводить на орбиту грузы массой до 200 килограмм, а первый запуск на орбиту произойдет в 2025 году. Стоит отметить, что такая система вряд ли сможет запускать большинство спутников из-за крайне высоких нагрузок при старте.

Помимо SpinLaunch также существует проект Green Launch, который планирует ускорять ракету на начальном этапе выстрелом из пушки. Подобную систему в 1960-х годах разрабатывали и испытывали американские военные. В одном из испытаний им удалось поднять снаряд на высоту 180 километров.

Григорий Копиев