Sa espasyo gamit ang gas sa bahay. Ang isang paunang disenyo ng isang methane rocket engine ay binuo sa Russia

Sa espasyo gamit ang gas sa bahay.  Ang isang paunang disenyo ng isang methane rocket engine ay binuo sa Russia
Sa espasyo gamit ang gas sa bahay. Ang isang paunang disenyo ng isang methane rocket engine ay binuo sa Russia

Ang pagpopondo para sa proyekto ay ibinibigay ng bagong Federal Space Program para sa 2016–2025

Plano ng Roscosmos na simulan ang pag-unlad makina ng rocket sa natural na gas sa malapit na hinaharap. Ang pagpopondo para sa kaukulang pagpapaunlad ay kasama sa proyekto ng Pederal programa sa kalawakan para sa 2016–2025 (FKP), na ipinadala para sa pag-apruba sa mga ministri (isang kopya ay nasa Izvestia). Ang paggawa sa paggawa ng methane engine ay ibinibigay para sa gawaing pagpapaunlad ng "DU SV" ("Propulsion system para sa mga sasakyang ilunsad"). Sa loob ng balangkas ng DU SV, ito ay pinlano na bumuo ng mga pangunahing elemento ng cruising propulsion system gamit ang oxygen-hydrocarbon fuel. Ang Roscosmos ay humihingi ng 25.223 bilyong rubles na ilaan para sa R&D sa DU SV (sa pagsisimula ng pagpopondo sa taong ito - sa halagang 470.8 milyong rubles), gayunpaman, hindi lahat ng mga pondo ay inilaan para sa paglikha ng isang methane engine. Kasama sa "DU SV" ang paggawa ng mga prototype ng mga bagong henerasyong liquid-propellant rocket engine na nilagyan ng diagnostic system at proteksyong pang-emerhensiya, at mga pangunahing elemento ng mga makina batay sa pinagsama-samang materyales, katulad ng mga nozzle, radiation cooling nozzle at ilalim na screen.

Plano naming gumawa ng isang demonstrator ng isang methane engine, kahit na isinasaalang-alang ang katotohanan na wala pang plano na bumuo ng isang carrier na may tulad na makina, "sabi ng isa sa mga drafter ng proyekto ng FKP. - Sa pamamagitan nito, iniisip namin na magbigay ng pundasyon upang hindi mahuli sa mga dayuhang kakumpitensya sa mga tuntunin ng teknolohiya. paalam pinag-uusapan natin sa paglikha ng isang medium thrust engine para sa ikalawang yugto ng isang promising rocket. Sa una, pinlano na ang Phoenix rocket ay nilagyan ng mga methane engine (ang pag-unlad nito ay pinlano din ng proyekto ng FKP), ngunit nang maglaon, isinasaalang-alang ang sitwasyon ng badyet, napagpasyahan ito sa prinsipyo bagong rocket hindi gagawin, ngunit upang bumalik sa ideya ng muling paglikha ng Russian Zenit na may isang modernized na RD-171 engine.

Posibilidad ng paggamit ng methane bilang rocket fuel ay nag-aral pabalik sa USSR. Sa Russia, ang paksa ng methane engine ay pinag-aralan ng Khimki NPO Energomash, ang Voronezh Chemical Automatics Design Bureau at ang Samara TsSKB Progress. Noong 2012, ang NPO Energomash ay nagsagawa ng isang pang-agham at teknikal na konseho sa paglikha ng isang rocket engine na tumatakbo sa natural na gas, kung saan iminungkahi na simulan ang pagbuo ng isang single-chamber engine na may thrust na 200 tonelada gamit ang likidong oxygen - liquefied methane fuel. .

Noong 2014, ipinakita ng TsSKB Progress ang pananaw nito sa rocket ng hinaharap - isang promising super-heavy class carrier, na ang lahat ng mga makina ay tumatakbo sa liquefied natural gas (LNG). Kasabay nito, binigyang-katwiran ng mga residente ng Samara ang kanilang pagpili ng mitein bilang panggatong sa mga sumusunod na argumento: "Ang iminungkahing gasolina ay nangangako, aktibong binuo ng ibang mga industriya, ay may mas malawak na hilaw na materyal na base kumpara sa kerosene at mababang halaga - ito ay mahalagang punto, na isinasaalang-alang ang panahon ng paglikha at ang nakaplanong panahon ng pagpapatakbo ng complex, pati na rin ang posibleng (hinulaang) mga problema sa produksyon ng kerosene sa 30-50 taon.

Ang TsSKB ay nakakaranas na ng mga problema sa paggawa ng rocket kerosene. Ang mga rocket ng Soyuz, na ginawa sa Samara, ay lumilipad na ngayon sa artipisyal na nilikhang gasolina, dahil sa una ay ilang uri lamang ng langis mula sa mga tukoy na balon ang ginamit upang lumikha ng kerosene para sa mga rocket na ito. Ito ay pangunahing langis mula sa Anastasievsko-Troitskoye field in Rehiyon ng Krasnodar. Ngunit ang mga balon ng langis ay nauubos, at ang kerosene na ginagamit ngayon ay pinaghalong komposisyon na kinukuha mula sa ilang mga balon. Ayon sa mga eksperto, lalala lamang ang problema sa kakulangan dito.

Isinasaalang-alang ng TsSKB Progress na ang paggamit ng mga LNG engine ay gagawing posible upang "matiyak na medyo mababang gastos start-up - 1.5–2 beses na mas mababa kaysa sa mga makina ng kerosene, lubos na environment friendly, mas mataas mga tiyak na katangian, isang solong uri ng makina at gasolina na "LNG + liquid oxygen", na makabuluhang magpapasimple sa imprastraktura sa lupa."

Ang punong taga-disenyo ng NPO Energomash, si Vladimir Chvanov, ay nagsabi noon kay Izvestia na, mula sa isang punto ng disenyo, ang methane ay kaakit-akit kapag lumilikha ng mga magagamit na carrier.

Upang mapalaya ang mga lukab ng makina, kailangan mo lamang na dumaan sa isang evaporation cycle - iyon ay, ang makina ay mas madaling mapalaya mula sa mga nalalabi ng produkto, "paliwanag ni Chvanov. - Dahil dito, ang methane fuel ay mas katanggap-tanggap mula sa punto ng view ng paglikha ng reusable engine at sasakyang panghimpapawid magagamit muli. Kasabay nito, ang tiyak na impulse ng isang LNG engine ay mataas, ngunit ang kalamangan na ito ay na-offset ng katotohanan na ang methane fuel ay may mas mababang density, kaya ang kabuuang bentahe ng enerhiya ay hindi gaanong mahalaga.

Ang methane engine ay binanggit na may kaugnayan sa mga flight sa Mars: pinaniniwalaan na makatuwiran na magbigay ng isang Martian rocket na may methane engine, dahil ang methane ay maaaring synthesize mula sa tubig at carbon dioxide mula sa atmospera ng Mars.


Ivan Cheberko

Ang karagdagang pag-unlad ng teknolohiya ng rocket at mga likidong rocket engine ay nauugnay sa pagbawas sa mga gastos sa paglulunsad ng mga kargamento sa kalawakan at pagtaas ng kaligtasan ng paglipad. Ang pagbawas sa gastos ng paglulunsad ng mga kargamento ay maaaring makamit sa pamamagitan ng paglikha ng mga magagamit muli na sasakyang panglunsad.

Upang madagdagan ang pagiging maaasahan ng disenyo ng mga sasakyan sa paglulunsad, iminungkahi na gumamit ng mga propulsion system ng mga unang yugto ng paglulunsad ng sasakyan, na binubuo ng ilang mga modular na makina, at sa kaganapan ng pagkabigo ng isa sa mga makina, ang sistema ng proteksyong pang-emergency ( Pinapatay ng EPS) ang nabigong makina, at ang natitirang mga makinang pang-operasyon ay pinalakas sa dami ng thrust na nagbabayad para sa pagkawala ng nabigong isang makina. Tinitiyak nito na nakumpleto ang misyon ng paglulunsad ng sasakyan.

Ang pagbuo ng mga likidong rocket na makina gamit ang mga sangkap na panggatong sa kapaligiran: ang methane (liquefied natural gas) na ipinares sa likidong oxygen ay nakakatugon sa mga uso sa pag-unlad ng mga makabagong paglulunsad ng mga sasakyan.

Una, ang paggamit ng dalawang cryogenic na bahagi sa makina ay lubos na nakakatulong sa paglutas ng mga problema magagamit muli engine, dahil pagkatapos patayin ang oxygen-methane rocket engine, ang natitirang gasolina ay mabilis na sumingaw mula sa mga linya nito.

Pangalawa, ang posibilidad ng pagpapatupad ng mga liquid-propellant rocket na mga scheme ng makina na may afterburning ng pagbabawas ng generator gas sa mga sangkap na ito ng gasolina ay ginagawang posible upang madagdagan ang pagiging maaasahan ng disenyo ng mga sasakyan sa paglulunsad: ang mga kahihinatnan ng mga malfunction sa landas ng gas na may labis na mitein mula sa generator sa kamara ay umuunlad nang mas mabagal kaysa sa landas ng gas na may labis na oxygen, na ginagawang mas madali para sa SAZ na patayin ang isang nabigong makina sa oras.

Ang pag-aaral ng mga methane rocket engine ay nagsimula sa Japan mga 20 taon na ang nakalilipas bilang isang pagkakataon upang mapabuti ang H-II rocket. Kamakailan, sinimulan ng Japan na isaalang-alang ang posibilidad na lumikha ng isang two-stage medium-class na "J-l upgrade" na rocket, bilang kapalit ng umiiral na J-1 rocket, gamit ang isang methane rocket engine sa ikalawang yugto. Ang mga pagsubok sa sunog ng makina ay isinagawa. Ang pangunahing makina ay binuo ng mga espesyalista sa XCOR Aerospace, at hindi pa ito handang gamitin sa mga paglipad sa kalawakan, ngunit kung mapatunayan ng teknolohiya ang sarili nito, ang mga rocket engine ng ganitong uri ay maaaring maging susi sa mga paglipad sa pagitan ng mga planeta at paggalugad ng malalim na kalawakan.

Video: mga pagsubok sa methane engine sa Mojave Desert

Nakakagulat, ang mataas na nasusunog na gas na ito ay hindi kailanman ginamit bilang isang rocket fuel dati. Ngayon lamang, ang mga grupo ng mga siyentipiko at inhinyero mula sa iba't ibang mga sentro ng pananaliksik ay bumubuo ng mga makinang likido-oxygen-methane sa hinaharap upang mapadali ang proseso ng paggalugad sa kalawakan at gawing posible ang mga paglipad sa pagitan ng planeta.

Maraming benepisyo ang methane. Ang likidong hydrogen fuel na ginagamit sa spacecraft ay dapat na nakaimbak sa -252.9 degrees Celsius - 20 degrees mas mainit lang ganap na zero! Ang likidong methane, sa turn, ay maaaring maimbak sa higit pa mataas na temperatura(-161.6 oC). Nangangahulugan ito na ang mga tangke ng methane ay hindi nangangailangan ng malakas na thermal insulation, i.e. ay nagiging mas magaan at mas mura. Bilang karagdagan, ang mga tangke ay maaaring mas maliit sa laki, dahil Ang likidong methane ay mas siksik kaysa sa likidong hydrogen, na maaari ring makatipid ng maraming pera para sa paglulunsad ng isang rocket sa kalawakan. Ligtas din ang methane para sa mga tao at environment friendly, taliwas sa ilang uri ng nakakalason na rocket fuel na kasalukuyang ginagamit sa spacecraft. Ang pangunahing bentahe ng mitein ay nito makabuluhang reserba, at medyo mababa ang gastos. Bilang karagdagan, medyo mabilis na sumingaw ang methane, na ginagawang mas madaling linisin ang mga reusable fuel tank at engine. Bilang karagdagan, ang gasolina ng methane ay may mas mataas na tiyak na salpok, at sa mga tuntunin ng thrust bawat kilo, ito ay lumampas sa kerosene ng pito hanggang sampung porsyento.

Gayunpaman, ang bagong gasolina ay mayroon ding mga disadvantages. Ang methane ay may mas mababang density, na nangangahulugan na ang paggamit nito ay mangangailangan ng mas malalaking tangke ng gasolina.

Malaking problema Sa pagbuo ng mga makina ng mitein, nananatili ang tanong tungkol sa kakayahan ng pag-aapoy ng mitein. Ang ilang mga rocket fuel ay kusang nagniningas kapag ginagamit ang mga oxidizer, ngunit ang methane ay nangangailangan ng ignition. Napakahirap gumawa ng gayong piyus sa malalayong planeta, kung saan ang temperatura ay bumababa ng daan-daang digri sa ibaba ng zero. Sa kasalukuyan, ang pag-unlad ay isinasagawa sa isang igniter na gagana nang mapagkakatiwalaan sa anumang mga kondisyon. Ang methane ay may bahagyang mas masahol na momentum kaysa sa hydrogen, ngunit mas mahusay pa rin kaysa sa kerosene. Kasabay nito, ito ay mas mura, na mahalaga para sa madalas na paglipad. Bilang karagdagan, maaari itong maimbak sa mas mataas na temperatura, na nangangahulugang hindi nito isasailalim ang materyal ng tangke sa pagkasira, tulad ng nangyayari sa likidong hydrogen.

Ngunit ang pinakamahalagang bagay ay ang methane ay umiiral sa maraming mga planeta at satellite na planong bisitahin ng NASA sa hinaharap. Kabilang sa kanila ang Mars. At kahit na ang Mars ay hindi masyadong mayaman sa mitein, ang mitein ay maaaring makuha gamit ang Sabatier effect: paghaluin ng kaunti carbon dioxide(CO2) na may hydrogen (H), pagkatapos ay painitin ang timpla upang makagawa ng CH4 at H2O - methane at tubig. Ang kapaligiran ng Mars ay naglalaman ng malaking halaga ng carbon dioxide, at ang maliit na halaga ng hydrogen na kinakailangan para sa proseso ay maaaring dalhin sa amin mula sa Earth o kinuha mula sa yelo nang direkta sa Mars.

Ang XCOR Aerospace ay gumawa ng methane-powered rocket engine, alalahanin natin ang sitwasyon sa Russia sa paksang ito Pebrero 27, 2013

Ginagamit ang methane na may likidong oxidizer, malamang na oxygen.
Ang makina ay dinisenyo para sa pagmaniobra ng mga satellite sa mga orbit.
http://www.xcor.com/press-releases/2005/05-08-30_XCOR_completes_methane_rocket_engine.html

Ngunit ang problema ay kung gumawa sila ng ganoong makina para sa mga sasakyang ilulunsad, kung gayon ang halaga ng paglulunsad ng mga satellite ay maaaring bumaba.

Pagkain para sa pag-iisip - tungkol sa estado ng pag-unlad ng mga likidong propellant rocket engine (methane)

Ang liquefied natural gas ay binubuo ng 90% o higit pang methane. Ito ay hindi nakakalason at pasibo na kinakaing unti-unti. Ang methane ay dalawang beses na mas siksik kaysa sa kerosene, ngunit anim na beses na mas siksik kaysa sa hydrogen. Ang theoretical specific impulse ng liquid oxygen–liquid methane fuel ay 3.4% na mas mataas kaysa sa liquid oxygen–kerosene fuel, ngunit 20.5% na mas mababa kaysa sa liquid oxygen–liquid hydrogen fuel. Sa mga tuntunin ng volumetric specific impulse, ang methane ay mas mababa sa kerosene.
Average na density pinaghalong gasolina mas mababa din: para sa pares ng kerosene-oxygen na mga 1.0 t/m3 at para sa methane-oxygen na mga 0.8 t/m3
Lumalabas na ang methane ay may magandang katangian ng paglamig sa mga combustion chamber na may regenerative cooling sa temperatura ng methane sa liquid-propellant rocket engine cooling jacket na hanggang 760°C. Pagkatapos nito, nabubulok ito upang bumuo ng mga deposito ng coke

Sa Russia, ang mga likidong propellant na makina na tumatakbo sa natural na gas at methane ay binuo ng M.V Keldysh Research Center, NPO Energomash, KBKhimmash, FPG "Dvigateli NK", NIIMash at KB Khimavtomatiki.

Mga pagpapaunlad ng IC na pinangalanan. M.V.Keldysh

Sentro ng pananaliksik sila. M.V. Keldysh (dating Scientific Research Institute of Thermal Processes) sa prinsipyo bagong konsepto"Liquid rocket engine ng XXI century."
Mga natatanging tampok ang mga makina ay isang bukas (hindi sarado) na circuit na may cycle ng generator ng gas, na tumatakbo sa sapat altapresyon(mga 120–150 kgf/cm2). Kaugnay ng methane liquid propellant engine, ang gayong pamamaraan ay tila makatwiran, dahil dumadaloy ang init sa dingding ng silid ay makabuluhang mas mababa kaysa sa pagsunog ng kerosene. Bilang karagdagan, ang gas na naubos mula sa turbopump ay maaaring ilabas sa nozzle nozzle ng pangunahing combustion chamber, na ginagamit upang palamig ito

Mga Pag-unlad ng NPO Energomash

Ang NPO Energy Engineering na pinangalanang akademiko na si V.P. Glushko (NPO Energomash) ay bumubuo ng isang buong pamilya ng mga makina (RD-169, RD-182, RD-183, RD-190, RD-192) gamit ang likidong oxygen - natural gas fuel . Pinili ng mga developer ang landas ng pagbabago ng mga umiiral na (ibig sabihin, binuo o dinisenyo) oxygen-kerosene liquid-propellant rocket engine. Ang lahat ng mga makina ay itinayo sa isang closed circuit (maliban sa RD-183). Ginagamit ng NPO Energomash ang karanasan nito sa pagbuo ng mga makina na may oxidative gas, kung saan sinusunog ang gas na may labis na oxygen.
Ang RD-190, RD-183, RD-169 engine at ang high-altitude modification nito na RD-185 ay idinisenyo sa kalakhan bago, ngunit gamit ang mga umiiral na reserba, habang ang RD-182 at RD-192 ay nilikha batay sa RD -120K engine/ M at RD-190.

Mga pag-unlad ng KBKhimmash

Ayon sa mga kinatawan ng KBKhimmash, ang methane liquid-propellant rocket engine ay naiiba sa pag-unlad mula sa mga oxygen-kerosene engine, dahil mas malapit sila sa mga hydrogen. Dahil dito, ang pinakamainam na paraan upang lumikha ng mga makina na tumatakbo sa natural na gas o methane ay ang pagbabago ng oxygen-hydrogen liquid rocket engine.

Binabago ng KBKhimmash ang oxygen-hydrogen KVD-1 para sa bagong gasolina. Noong 1997–1998 Sa stand sa Faustovo, dalawang pagsubok sa sunog ng modernisadong KVD-1 ang isinagawa, na tumatagal ng 20 s bawat isa, na ang thrust at OK/Hor ratio ay nagbabago sa loob ng tinukoy na mga limitasyon. Ang isang tiyak na impulse na humigit-kumulang 370 s ay nakuha, na 15-20 s higit pa kaysa sa mataas na altitude na oxygen-kerosene engine. Kapag nagpapatakbo na may mababang Ok/Gor ratio, walang coke precipitation ang naobserbahan sa turbine, mga bahagi ng combustion chamber, o gas generator.

Sinusuportahan ng pamamahala ng RKA ang KBKhimmash, na nagmumungkahi na ang mga tinukoy na katangian ay maaaring mabilis at mapagkakatiwalaang makuha gamit ang isang ginamit na makina na hindi nangangailangan ng mahabang pag-tune ng mga yunit. Ang isang posibleng aplikasyon ng "methane" KVD-1 ay maaaring mabago accelerating block DM-SL para sa Zenit-3SL launch vehicle ng Sea Launch complex (pagtaas sa masa ng SG kumpara sa karaniwang bersyon ng oxygen-kerosene ng 4–5%).

Mga pag-unlad ng "Engines NK" at NIIMash

Sa eksibisyon ng "Engine-98" noong Hunyo 1998, sinabi ng mga kinatawan ng grupong pampinansyal at pang-industriya na "NK Engines" (Samara) na sinasaliksik nila ang mga opsyon para sa pag-convert ng NK-33 oxygen-kerosene engine upang tumakbo sa natural na gas.
"NK Engines" ay naipon magandang karanasan magtrabaho kasama ang natural na gas na may kaugnayan sa aviation - ang mga pagbabago ay nilikha doon mga makina ng turbojet, na sumailalim sa mga pagsubok sa paglipad sa Tu-155 laboratory aircraft kapag nagpapatakbo sa likidong hydrogen at/o natural na gas. Walang impormasyon tungkol sa partikular na customer at ang inaasahang halaga ng financing, pati na rin ang antas ng pagbabago ng NK-33.
http://www.iraq-war.ru/article/106212

Kakaibang at lumang pinagmulan, ngunit kawili-wiling impormasyon.

Sa kahandaan ng rocket at space technology enterprise na magtrabaho kasama ang methane.
1. Republican Scientific and Practical Center na pinangalanan. Mula noong 2011, binuo ng M.V Khrunicheva ang reusable na rocket at space system na MRKS-1 batay sa mga oxygen-methane engine.
2. RKTs im. Si V.P.Makeev ay bumuo ng isang proyekto para sa rocket-space complex na "Ricksha" gamit ang mga methane engine.
3. Volzhskoe bureau ng disenyo Ang RSC Energia ay bumubuo ng dokumentasyon ng disenyo para sa Air Launch launch vehicle at ang launch vehicle unit na gumagamit ng liquid methane bilang gasolina.
4. Ipinahayag ng pamamahala ng KBHA (V.S. Rachuk) na ang negosyo ay handa nang lumipat sa R&D sa mga makina ng methane. Sa kasalukuyan, ang gawain sa mga makina ng methane ay isinasagawa sa MRKS-1 kasama ang sentro ng Khrunichev, kasama ang Pransya, ang gawain ay ginagawa sa isang demonstrador ng mga yugto ng isang magagamit na rocket at sistema ng espasyo, at kasama ang Italya, isang methane engine ay na binuo para sa ika-3 yugto ng isang modernized na European rocket magaan na klase"Vega".
5. Ang pamamahala ng Energomash (V.K. Chvanov) ay handang bumuo ng mga methane engine. Ito ang tanging negosyo sa ating bansa na maaaring lumikha ng mga makina ng methane na may thrust na 600 tonelada o higit pa at kung saan mayroong isang produksyon at eksperimentong base para dito.
6. KBKhM im. Ang A.M.Isaeva ay dalubhasa sa pagbuo ng mga itaas na yugto. Ang unang pagsubok ng isang full-size na KBKhM engine na tumatakbo sa methane ay isinagawa noong 1997 sa NIIKHIMMASH. Kapag sinubukan ang methane engine na KBKhM S5.86 No. 2 na may thrust na 7.5 tonelada sa Scientific Research Center ng RKP noong Hulyo 28, 2011, nakamit ang isang record na tagal ng isang beses na pag-activate na 2000 segundo. Ang posibilidad ng pag-restart ng makina at ang kawalan ng isang solidong yugto sa mga landas ng gasolina sa panahon ng matagal na pagsisimula sa pinaka hindi kanais-nais na mga ratio ng mga bahagi ay ipinakita.

1. Ang pagsunod sa mga kinakailangan sa kapaligiran ay karaniwang nangangailangan ng mga karagdagang gastos. Sa aming mga kaso, ang paggamit ng isang environment friendly na oxygen-methane fuel pair ay humahantong sa isang pagbawas sa mga gastos sa pagmamanupaktura at pagpapatakbo ng rocket at space technology.
2. Ang pagpapalit ng Proton-M launch vehicle ng methane version ay nag-aalis ng lahat ng hindi pagkakasundo sa Kazakhstan tungkol sa paggamit ng Baikonur Cosmodrome. Nagbubukas ng mga pagkakataon para sa magkasanib na pakikipagtulungan sa Kazakhstan sa maraming taon na darating, anuman ang paglikha ng Russian Vostochny cosmodrome.
3. Paglikha ng isang bagong manned complex ng mas mataas na pagiging maaasahan para sa mga flight sa orbit ng mundo at mga planeta ng solar system.
4. Sa hinaharap (ngunit bago ang 2030), maaaring gumawa ng magaan at napakabigat na klase ng paglulunsad ng mga sasakyan. Ang una (sa isang 2-stage na bersyon) ay maaaring batay sa pinakalumang lugar ng pagsasanay sa Russia, ang Kapustin Yar. Ang mga super-heavy class launch na sasakyan ay ilulunsad mula sa Vostochny cosmodrome.
5. Ang paggamit ng methane ay magbibigay sa atin ng kakayahang mapagkumpitensya sa paglulunsad ng mga komersyal na kargamento hanggang sa mabuo ang methane sa ibang mga bansa at mabawasan ang mga gastos sa badyet sa pagbuo at pagpapatakbo ng mga sasakyang panglunsad sa ilalim ng mga programa ng pamahalaan.
6. Sa paglipat sa methane, ang hitsura ng mga kosmodrom ay nagbabago. Ang gasification ng mga pang-industriya at tirahan na lugar ng mga cosmodrome ay nagaganap. Ang transportasyon ng sasakyan at riles ay ginagawang gas. Ang mga bahagi ng AT at UDMH ay nananatili sa limitadong dami para lamang sa sasakyang pangkalawakan at apogee propulsion system. Posibleng limitahan ang paggamit ng helium para sa pag-pressure ng mga tangke ng gasolina at palitan ito ng nitrogen mula sa mga lokal na istasyon ng nitrogen-oxygen (NOS). Lokal na methane, mula sa mga mini-plant na konektado sa mga pangunahing gas pipeline.
7. Malawak na mga prospect ay nagbubukas para sa pag-akit ng pribadong kapital. Hindi lang malalaking kumpanya tulad ng Gazprom, Rosneftegaz at Lukoil, ngunit pati na rin ang mga maliliit at katamtamang laki ng mga negosyo.

Raptor - cryogenic methane rocket engine, na binuo ng American company na SpaceX. Ang makina ay inilaan para sa pag-install sa mas mababa at itaas na mga yugto ng hinaharap na super-heavy launch na mga sasakyan na ginagamit para sa mga interplanetary flight. Ang makina ay tumatakbo sa likidong oxygen at liquefied methane (lox/methane). Ang mga nauna sa Raptor, ang Merlin engine na ginamit sa Falcon 9 rockets, ay tumatakbo sa RP-1 kerosene at likidong oxygen. Ang mga unang konsepto ng Raptor ay gumamit ng likidong hydrogen sa halip na methane.

Ang makina ng Raptor ay tumatakbo sa likidong methane at likidong oxygen gamit epektibong pamamaraan na may full-flow closed cycle na may afterburning ng pre-gasified oxidation at mga bahagi ng gasolina sa halip na bukas na cycle na dati nang ginamit sa Merlin engine. Ang closed cycle ay ginamit sa Shuttle main engines (SSME) at sa ilang Russian rocket engine (RD-180), ngunit ang full-flow closed cycle ay hanggang ngayon ay nanatiling hindi matamo na "grail" para sa rocket at space industry, na nananatiling maraming test demonstrators halos kalahating siglo na ang nakararaan (RD-270) o nagsara ng mga pribadong development na may hindi alam na resulta.

Ang nasabing closed circuit na may kumpletong gasification ng mga bahagi, bilang karagdagan sa isang pangkalahatang pagtaas sa tiyak na salpok ng isang likidong rocket engine (LPRE), ay mayroon ding positibong epekto sa pangkalahatang pagiging maaasahan nito, na inaalis ang mga potensyal na punto ng pagkabigo na nangyayari sa isang likidong rocket. engine na may bahagyang gasification ng mga bahagi ng gasolina.

Noong Agosto 2016, ang makina ng Raptor, na ginawa sa mga laboratoryo ng SpaceX sa Hawthorne, California, ay dinala sa McGregor, Texas, kung saan isinagawa ang isang matagumpay na pagsubok noong Setyembre 25, 2016. mga pagsubok sa bangko Raptor.

Mayroon ding mga plano na bumuo ng isang vacuum na bersyon ng Raptor na may isang tiyak na salpok na 382 segundo, gamit ang isang mas malaking nozzle kaysa sa atmospheric na bersyon - upang mapataas ang antas ng pagpapalawak ng mga nasunog na gas.


Raptor engine sa pagtatanghal ng "Martian" ng SpaceX

Ang SpaceX ay itinatag noong 2002 ni Elon Musk, na dating naging tanyag bilang tagalikha ng sistema ng pagbabayad ng Paypal. Noong 2012, inihayag ni Elon Musk ang kanyang intensyon na sakupin ang Mars gamit ang methane sa mga rocket na may sakay na mga astronaut:

"Kami ay lumilipat sa methane. Ang gastos nito bilang isang carrier ng enerhiya ay minimal at mayroon ito kaunting kalamangan higit sa kerosene sa mga tuntunin ng tiyak na salpok (Isp). At ang methane ay hindi kasing sakit ng hydrogen.

Nahihirapan ang hydrogen sa pag-iimbak at transportasyon nito, at mayroon ding problema sa pagkasira ng hydrogen. At kung ang mitein ay ginagamit bilang gasolina, kung gayon ang mga naturang makina ay maaaring patakbuhin sa Mars, dahil ang methane ay maaaring makuha mula sa kapaligiran ng Martian. Ang methane ay ang pinakamahusay na gasolina para sa mga magagamit muli na makina dahil... hindi ito coke, hindi bumubuo ng mga deposito ng carbon, kung gayon ano ang kasalanan ng kerosene, bagaman hindi pangunahing dahilan bakit pinili ni Musk ang methane.

Ipinangalan ang State Space Research and Production Center. Gumagawa na si Khrunicheva ng mga makina gamit ang pinaghalong oxygen at methane para sa cryogenic flyback rockets, sinabi ni Musk na hindi siya naghahanap ng mga paraan upang makipagtulungan sa mga Russian rocket scientist, sa kabila ng kanilang pamumuno sa teknolohiyang ito, ngunit nabanggit na "dapat tayong umarkila ng ilan sa sila.”


Inilunsad ng SpaceX ang JC SAT 16 satellite sa Falcon rocket 9 noong Agosto 2016

Inihayag ni Roscosmos na ang programa sa pagtustos ng industriya para sa panahon hanggang 2025 ay may kasamang mga pondo para sa pagpapaunlad ng pinakabagong rocket engine. Iniulat na pinag-uusapan natin ang tungkol sa isang makina na maaaring tumakbo nang mahusay sa mitein. Ang gawaing pagpapaunlad ay magsisimula sa darating na taon, at sa darating na taon, ang pagpopondo ng proyekto ay dapat na humigit-kumulang 470 milyong rubles. Sa kabuuan, tinatantya ng Roscosmos ang halaga ng pagbuo ng isang bagong rocket engine na may kakayahang traksyon sa natural na gas sa 25.2 bilyong rubles.

Tulad ng tala ng mga eksperto sa Roscosmos, hindi lahat ng halagang ito ay mapupunta sa pagbuo ng isang methane rocket engine (propulsion system para sa mga sasakyang ilunsad) tulad nito. Kasama sa programa ang trabaho sa paglikha ng mga tinatawag na mga screen sa ibaba, mga cooling nozzle, mga prototype ng mga bagong henerasyon na likidong rocket engine na may mga multi-stage na sistema ng proteksyon.

Ang mga pagsubok ay matagumpay na naisagawa sa isang espesyal na vacuum stand at nakumpirma ang pagsunod ng mga parameter ng engine sa mga katangian na inilatag sa mga teknikal na pagtutukoy.

Ang trabaho sa makina ay nagpapatuloy: isang serye ng mga bagong pagsubok sa sunog ay binalak upang mabuo ang buhay ng serbisyo nito at suriin ang katatagan ng mga nakumpirma na katangian sa panahon ng pangmatagalang operasyon.

Hindi tulad ng mga liquid rocket engine (LPRE), na binuo ng mga espesyalista sa KBHA nang higit sa kalahating siglo, ang mga electric rocket engine mga nakaraang taon naging isang bagong direksyon ng trabaho sa enterprise. Inilaan para sa paggamit bilang bahagi ng spacecraft, makakatulong sila sa paglutas ng malawak na hanay ng mga problema: pagwawasto at pagpapapanatag ng gumaganang orbit ng mga satellite, ang kanilang paglulunsad mula sa mababa hanggang sa matataas na orbit, pati na rin ang mga paglipad patungo sa malalim na espasyo.