Инженеры планируют усовершенствовать систему возврата ступеней космических ракет для повторного использования. Для этого они предлагают две возможные конструкции, которые позволят совершать посадку в горизонтальном положении подобно тому, как это делают самолеты.
Как вернуть ступени ракет
Многоразовость стала одним из главных трендов в развитии ракет-носителей. Практическая реализация этой идеи уже позволила ощутимо удешевить запуски космических аппаратов, ведь повторное использование даже части аппаратов позволяет экономить сотни тысяч долларов на каждом старте. Поэтому компании пытаются найти способ спасти абсолютно все, включая носовой обтекатель.
Однако главной задачей в этом плане является спасение нижней ступени. Для этого частные компании прибегают к различным трюкам, но мейнстримом так и остается вертикальная посадка с использованием главных двигателей и того топлива, что осталось в баках.
Именно ее реализует SpaceX, и это действительно неплохое и уже проверенное решение. Но многим инженерам оно все еще кажется очень затратным. Ведь масса груза, которую ракета может вывести на орбиту, при этом существенно уменьшается. Именно поэтому инженеры продолжают искать другие решения.
Горизонтальная посадка
Одно из решений недавно поступило из Национального центра космических исследований (CNES) Франции. Инженеры, которые работают там, предложили сразу два варианта, объединенные общей идеей. По мнению специалистов, помочь сэкономить топливо сможет горизонтальная посадка с аэродинамическим полетом.
Для этого авторы проекта предлагают оснастить ступени ракет рядом дополнительных устройств: поверхностями, имеющими аэродинамический профиль, обтекателями и шасси. В первом варианте на этом дооснащение ракеты и завершается.
В этом случае первая ступень отделяется от второй и использует ракетные двигатели, чтобы затормозить и снизиться. На последнем этапе она разворачивается, используя те же двигатели, окончательно гасит скорость аэродинамическим торможением и осуществляет горизонтальный полет и посадку как обычный беспилотный самолет.
Во втором варианте ступень вообще не использует ракетное топливо и двигатели. Вместо этого она совершает полет по высокой баллистической траектории и при возвращении в атмосферу гасит скорость аэродинамическим торможением. После этого она включает небольшие реактивные двигатели, подобные тем, что используются в самолетах, и осуществляет горизонтальное приземление на аэродром.
Первый вариант экономит значительно меньше топлива, но технически проще второго. Какой из них в конце концов окажется лучшим, никто сказать не может. Вполне возможно, что в будущем специалисты попробуют оба.
По материалам phys.org.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
