Maishiy gaz yordamida kosmosga. Rossiyada metanli raketa dvigatelining dastlabki loyihasi ishlab chiqildi

Loyihani moliyalashtirish 2016-2025 yillarga mo'ljallangan yangi Federal kosmik dastur tomonidan taqdim etiladi

Roskosmos rivojlanishni boshlashni rejalashtirmoqda raketa dvigateli yoqilgan tabiiy gaz yaqin orada. Tegishli rivojlanishni moliyalashtirish Federal loyihaga kiritilgan kosmik dastur 2016–2025 yillar uchun (FKP), vazirliklarga tasdiqlash uchun yuborilgan (nusxasi Izvestiyada). Metan dvigatelini yaratish bo'yicha ishlar "DU SV" ("Uchirish apparatlari uchun harakatlantiruvchi tizimlar") ishlab chiqish ishlari bilan ta'minlanadi. DU SV doirasida kislorod-uglevodorod yoqilg'isidan foydalangan holda kruiz harakatlantiruvchi tizimlarining asosiy elementlarini ishlab chiqish rejalashtirilgan. Roskosmos DU SV ilmiy-tadqiqot loyihasi uchun 25,223 milliard rubl ajratishni so'ramoqda (bu yil moliyalashtirish boshlanishi bilan - 470,8 million rubl miqdorida), ammo barcha mablag'lar metan yaratish uchun mo'ljallanmagan. dvigatel. "DU SV" diagnostika tizimi bilan jihozlangan yangi avlod suyuq yonilg'i raketa dvigatellarining prototiplarini yaratish bo'yicha ishlarni o'z ichiga oladi. favqulodda himoya, va dvigatellarning asosiy elementlariga asoslanadi kompozit materiallar, ya'ni nozullar, radiatsiya sovutish nozullari va pastki ekranlar.

Biz metan dvigatelini namoyish qilishni rejalashtirmoqdamiz, hattoki bunday dvigatelli tashuvchi qurish hali rejalashtirilmaganligini hisobga olsak ham, - deydi FKP loyihasini ishlab chiquvchilardan biri. – Bu bilan texnologiya bo‘yicha xorijiy raqobatchilardan qolishmaslik uchun poydevor qo‘yishni o‘ylayapmiz. Xayr haqida gapiramiz istiqbolli raketaning ikkinchi bosqichi uchun o'rta quvvatli dvigatelni yaratish bo'yicha. Dastlab, Feniks raketasi metan dvigatellari bilan jihozlangan bo'lishi rejalashtirilgan edi (uni ishlab chiqish FKP loyihasi tomonidan ham rejalashtirilgan), ammo keyinchalik byudjet holatini hisobga olgan holda, printsipial ravishda qaror qabul qilindi. yangi raketa qilish emas, balki rus Zenitini modernizatsiya qilingan RD-171 dvigateli bilan qayta yaratish g'oyasiga qaytish.

sifatida metandan foydalanish imkoniyati raketa yoqilg'isi SSSRda o'rganilgan. Rossiyada metan dvigatellari mavzusi Ximki NPO Energomash, Voronej kimyoviy avtomatika konstruktorlik byurosi va Samara TsSKB Progress tomonidan o'rganildi. 2012 yilda NPO Energomash tabiiy gazda ishlaydigan raketa dvigatelini yaratish bo'yicha ilmiy-texnik kengash o'tkazdi, unda suyuq kislorod - suyultirilgan metan yoqilg'isidan foydalangan holda 200 tonna quvvatga ega bir kamerali dvigatelni ishlab chiqishni boshlash taklif qilindi. .

2014 yilda TsSKB Progress kelajak raketasi - barcha dvigatellari suyultirilgan gazda (LNG) ishlaydigan istiqbolli o'ta og'ir sinf tashuvchisi haqidagi tasavvurini taqdim etdi. Shu bilan birga, samaraliklar metanni yoqilg'i sifatida tanlashlarini quyidagi dalillar bilan asosladilar: “Taqlif etilayotgan yoqilg'i istiqbolli, boshqa tarmoqlar tomonidan faol ishlab chiqilmoqda, kengroq imkoniyatlarga ega. xomashyo bazasi kerosin va arzon narx bilan solishtirganda - bu muhim nuqta Kompleksning yaratilish davri va rejalashtirilgan foydalanish muddatini, shuningdek, 30-50 yil ichida kerosin ishlab chiqarish bilan bog'liq mumkin bo'lgan (prognoz qilingan) muammolarni hisobga olgan holda.

TsSKB allaqachon raketa kerosin ishlab chiqarishda muammolarga duch kelmoqda. Samarada ishlab chiqarilgan "Soyuz" raketalari endi sun'iy ravishda yaratilgan yoqilg'ida uchadi, chunki dastlab bu raketalar uchun kerosin yaratish uchun faqat ma'lum quduqlardan olingan ma'lum turdagi neft ishlatilgan. Bu, asosan, Anastasievsko-Troitskoye konidan olingan neft Krasnodar viloyati. Ammo neft quduqlari tugaydi va bugungi kunda ishlatiladigan kerosin bir nechta quduqlardan olinadigan kompozitsiyalar aralashmasidir. Mutaxassislarning fikricha, bu erda taqchillik muammosi yanada kuchayadi.

TsSKB Progress, LNG dvigatellaridan foydalanish "nisbatan ta'minlash" imkonini beradi, deb hisobladi arzon ishga tushirish - kerosinli dvigatellarga qaraganda 1,5-2 baravar past, juda ekologik toza, yuqori o'ziga xos xususiyatlar, yagona turdagi dvigatel va yoqilg'i "LNG + suyuq kislorod" er usti infratuzilmasini sezilarli darajada soddalashtiradi.

“Energomash” NPO bosh konstruktori Vladimir Chvanov avvalroq “Izvestiya” nashriga konstruktiv nuqtai nazardan metan qayta ishlatiladigan tashuvchilarni yaratishda jozibador ekanligini aytdi.

Dvigatel bo'shliqlarini bo'shatish uchun siz faqat bug'lanish tsiklidan o'tishingiz kerak - ya'ni vosita mahsulot qoldiqlaridan osonroq ozod qilinadi ", deb tushuntirdi Chvanov. - Shu sababli, metan yoqilg'isi qayta ishlatiladigan dvigatelni yaratish nuqtai nazaridan ko'proq maqbuldir va samolyot qayta foydalanish mumkin. Shu bilan birga, LNG dvigatelining o'ziga xos impulsi yuqori, ammo bu afzallik metan yoqilg'isining past zichlikka ega bo'lishi bilan qoplanadi, shuning uchun umumiy energiya afzalligi ahamiyatsiz.

Metan dvigateli Marsga parvozlar bilan bog'liq holda eslatib o'tiladi: Mars raketasini metan dvigateli bilan jihozlash mantiqiy, deb hisoblashadi, chunki metanni suvdan va Mars atmosferasidan karbonat angidriddan sintez qilish mumkin.

Ivan Cheberko

Raketa texnologiyasi va suyuq raketa dvigatellarini yanada rivojlantirish foydali yuklarni koinotga olib chiqish xarajatlarini kamaytirish va parvozlar xavfsizligini oshirish bilan bog'liq. Foydali yuklarni uchirish xarajatlarini kamaytirishga qayta ishlatiladigan raketalarni yaratish orqali erishish mumkin.

Raketa vositalarini loyihalash ishonchliligini oshirish uchun bir nechta modulli dvigatellardan tashkil topgan raketaning birinchi bosqichlarining harakatlantiruvchi tizimlaridan va dvigatellardan biri ishdan chiqqan taqdirda favqulodda vaziyatlardan himoya qilish tizimidan foydalanish taklif etiladi ( EPS) ishlamay qolgan dvigatelni o'chiradi va qolgan ishlaydigan dvigatellar bitta ishlamay qolgan dvigatelning yo'qolishini qoplaydigan kuch miqdoriga ko'tariladi. Bu raketaning missiyasi bajarilishini ta'minlaydi.

Ekologik toza yoqilg'i komponentlaridan foydalangan holda suyuq raketa dvigatellarini ishlab chiqish: suyuq kislorod bilan birlashtirilgan metan (suyultirilgan gaz) zamonaviy raketalarning rivojlanish tendentsiyalariga javob beradi.

Birinchidan, dvigatelda ikkita kriogen komponentdan foydalanish muammolarni hal qilishga katta hissa qo'shadi qayta foydalanish mumkin dvigatel, chunki kislorod-metan raketasi dvigateli o'chirilgandan so'ng, qolgan yoqilg'i uning liniyalaridan tezda bug'lanadi.

Ikkinchidan, ushbu yonilg'i tarkibiy qismlarida generator gazini kamaytirishdan keyin yonish bilan suyuq yonilg'i raketa dvigatelining sxemalarini amalga oshirish imkoniyati raketalarni loyihalashning ishonchliligini oshirishga imkon beradi: generatordan ortiqcha metan bilan gaz yo'lidagi nosozliklar oqibatlari. kameraga ortiqcha kislorodli gaz yo'liga qaraganda ancha sekinroq rivojlanadi, bu SAZning ishlamay qolgan dvigatelni vaqtida o'chirishni osonlashtiradi.

Metan raketa dvigatellarini o'rganish Yaponiyada taxminan 20 yil oldin H-II raketasini takomillashtirish imkoniyati sifatida boshlangan. Yaqinda Yaponiya ikkinchi bosqichda metanli raketa dvigatelidan foydalangan holda mavjud J-1 raketasi o'rniga ikki bosqichli o'rta toifadagi "J-l upgrade" raketasini yaratish imkoniyatini ko'rib chiqa boshladi. Dvigatelning yong'inga qarshi sinovlari o'tkazildi. Asosiy dvigatel XCOR Aerospace mutaxassislari tomonidan ishlab chiqilgan va u hali foydalanishga tayyor emas kosmik parvozlar, ammo agar texnologiya o'zini isbotlasa, bunday turdagi raketa dvigatellari sayyoralararo parvozlar va koinotni chuqur o'rganish uchun kalitga aylanishi mumkin.

Video: Mojave cho'lida metan dvigateli sinovlari

Ajablanarlisi shundaki, bu tez yonuvchi gaz ilgari hech qachon raketa yoqilg'isi sifatida ishlatilmagan. Hozirgina turli tadqiqot markazlarining olimlari va muhandislari guruhlari kosmik tadqiqotlar jarayonini osonlashtirish va sayyoralararo parvozlarni amalga oshirish uchun kelajakning suyuq-kislorod-metan dvigatellarini ishlab chiqishmoqda.

Metan ko'plab foydali xususiyatlarga ega. Kosmik kemalarda ishlatiladigan suyuq vodorod yoqilg'isi -252,9 daraja Selsiyda saqlanishi kerak - atigi 20 daraja issiqroq. mutlaq nol! Suyuq metan, o'z navbatida, ko'proq saqlanishi mumkin yuqori haroratlar(-161,6 oC). Bu shuni anglatadiki, metan tanklari kuchli issiqlik izolatsiyasini talab qilmaydi, ya'ni. yengilroq va arzonlashib bormoqda. Bundan tashqari, tanklar hajmi kichikroq bo'lishi mumkin, chunki Suyuq metan suyuq vodorodga qaraganda zichroq bo'lib, u raketani kosmosga uchirish uchun ham katta mablag'ni tejash imkonini beradi. Hozirgi vaqtda kosmik kemalarda ishlatiladigan zaharli raketa yoqilg'isining ba'zi turlaridan farqli o'laroq, metan odamlar uchun ham xavfsiz va ekologik jihatdan qulaydir. Metanning asosiy afzalligi uning muhim zaxiralar, va nisbatan past narx. Bundan tashqari, metan etarlicha tez bug'lanadi, bu qayta ishlatiladigan yonilg'i baklari va dvigatellarni tozalashni osonlashtiradi. Bundan tashqari, metan yoqilg'isi yuqori o'ziga xos impulsga ega va kilogramm boshiga tortish kuchi bo'yicha u kerosindan etti-o'n foizga oshadi.

Biroq, yangi yoqilg'ining kamchiliklari ham bor. Metan pastroq zichlikka ega, ya'ni uni ishlatish kattaroq yonilg'i baklarini talab qiladi.

Katta muammo Metan dvigatellarini ishlab chiqishda metanning yonish qobiliyati haqida savol qolmoqda. Ba'zi raketa yoqilg'ilari oksidlovchilardan foydalanilganda o'z-o'zidan yonadi, ammo metan olovni talab qiladi. Harorat yuzlab daraja noldan pastga tushadigan uzoq sayyoralarda bunday sug'urta qilish juda qiyin. Hozirgi vaqtda har qanday sharoitda ishonchli ishlaydigan ateşleyici ustida ish olib borilmoqda. Metan vodoroddan biroz yomonroq impulsga ega, ammo baribir kerosindan yaxshiroq. Shu bilan birga, u ancha arzon, bu tez-tez uchish uchun muhimdir. Bundan tashqari, u ancha yuqori haroratlarda saqlanishi mumkin, ya'ni u suyuq vodorod bilan bo'lgani kabi, tank materialining mo'rtlashuviga duchor bo'lmaydi.

Ammo eng muhimi, NASA kelajakda tashrif buyurishni rejalashtirgan ko'plab sayyoralar va sun'iy yo'ldoshlarda metan mavjud. Ular orasida Mars ham bor. Mars metanga unchalik boy bo'lmasa ham, metanni Sabatier effekti yordamida olish mumkin: ozgina aralashtiramiz. karbonat angidrid(CO2) vodorod (H) bilan, keyin CH4 va H2O - metan va suv hosil qilish uchun aralashmani qizdiring. Mars atmosferasida juda ko'p miqdordagi karbonat angidrid mavjud va jarayon uchun zarur bo'lgan oz miqdordagi vodorod biz bilan Yerdan keltirilishi yoki to'g'ridan-to'g'ri Marsdagi muzdan olinishi mumkin.

XCOR Aerospace metan bilan ishlaydigan raketa dvigatelini yaratdi, keling, ushbu mavzu bo'yicha Rossiyadagi vaziyatni eslaylik, 2013 yil 27 fevral

Metan suyuq oksidlovchi bilan ishlatiladi, ehtimol kislorod.
Dvigatel sun'iy yo'ldoshlarni orbitalarda manevr qilish uchun mo'ljallangan.
http://www.xcor.com/press-releases/2005/05-08-30_XCOR_completes_methane_rocket_engine.html

Ammo muammo boshlanadi, agar ular raketalar uchun bunday dvigatel yasasa, sun'iy yo'ldoshlarni uchirish narxi pasayishi mumkin.

O'ylash uchun oziq-ovqat - suyuq yoqilg'i raketa dvigatellarining rivojlanish holati haqida (metan)

Suyultirilgan gaz 90% yoki undan ortiq metandan iborat. Bu toksik emas va passiv korroziydir. Metan kerosindan ikki baravar zichroq, ammo vodoroddan olti marta zichroq. Suyuq kislorod-suyuq metan yoqilg'isining nazariy o'ziga xos impulsi suyuq kislorod-kerosin yoqilg'isidan 3,4% yuqori, lekin suyuq kislorod-suyuq vodorod yoqilg'isidan 20,5% past. Volumetrik o'ziga xos impuls jihatidan metan kerosindan past.
O'rtacha zichlik yoqilg'i aralashmasi ham ancha past: kerosin-kislorod juftligi uchun taxminan 1,0 t/m3 va metan-kislorod uchun taxminan 0,8 t/m3.
Ma'lum bo'lishicha, metan 760 ° S gacha bo'lgan suyuqlik bilan ishlaydigan raketa dvigatelining sovutish ko'ylagidagi metan haroratida regenerativ sovutish bilan yonish kameralarida yaxshi sovutish xususiyatlariga ega. Shundan so'ng u koks konlarini hosil qilish uchun parchalanadi

Rossiyada M.V.Keldysh ilmiy-tadqiqot markazi, NPO Energomash, KBXimmash, FPG "Dvigateli NK", NIIMash va KB Ximavtomatiki tomonidan tabiiy gaz va metan bilan ishlaydigan suyuq yoqilg'i dvigatellari ishlab chiqilmoqda.

nomidagi IC ishlanmalari. M.V.Keldysh

Tadqiqot markazi ular. M.V.Keldysh (sobiq Issiqlik jarayonlari ilmiy tadqiqot instituti) printsipial jihatdan rivojlanadi yangi kontseptsiya"XXI asrning suyuq raketa dvigateli".
O'ziga xos xususiyatlar dvigatellar gaz generatori aylanishiga ega ochiq (yopiq) sxema bo'lib, etarli darajada ishlaydi yuqori qon bosimi(taxminan 120-150 kgf / sm2). Metan suyuq yonilg'i dvigatellariga nisbatan bunday sxema asosli ko'rinadi, chunki issiqlik oqimlari kamera devoriga kerosinni yoqishdan sezilarli darajada kamroq. Bundan tashqari, turbonasosdan chiqarilgan gazni sovutish uchun ishlatiladigan asosiy yonish kamerasining ko'krak qafasiga tushirish mumkin.

NPO Energomash ishlanmalari

Akademik V.P. Glushko nomidagi NPO Energy Engineering (NPO Energomash) suyuq kislorod - tabiiy gaz yoqilg'isi yordamida dvigatellarning butun oilasini (RD-169, RD-182, RD-183, RD-190, RD-192) ishlab chiqmoqda. Ishlab chiquvchilar mavjud (ya'ni ishlab chiqilgan yoki ishlab chiqilgan) kislorod-kerosinli suyuq yoqilg'i raketa dvigatellarini o'zgartirish yo'lini tanladilar. Barcha dvigatellar yopiq sxemada qurilgan (RD-183 dan tashqari). NPO Energomash o'z tajribasidan oksidlovchi gazli dvigatellarni ishlab chiqishda foydalanadi, unda ortiqcha kislorodli gaz yoqiladi.
RD-190, RD-183, RD-169 dvigatellari va uning yuqori balandlikdagi modifikatsiyasi RD-185 asosan yangidan ishlab chiqilgan, ammo mavjud zaxiralardan foydalangan holda, RD-182 va RD-192 esa RD asosida yaratilgan. -120K dvigatellar/ M va RD-190.

KBKhimmash ishlanmalari

KBKhimmash vakillarining fikriga ko'ra, metanli suyuq yonilg'i raketa dvigatellari ishlab chiqarishda kislorod-kerosinli dvigatellardan farq qiladi, chunki ular vodorodga yaqinroqdir. Binobarin, tabiiy gaz yoki metan bilan ishlaydigan dvigatellarni yaratishning eng maqbul usuli kislorod-vodorod suyuq raketa dvigatellarini o'zgartirishdir.

KBKhimmash yangi yoqilg'i uchun kislorod-vodorod KVD-1 ni modifikatsiya qilmoqda. 1997-1998 yillarda Faustovodagi stendda modernizatsiya qilingan KVD-1 ning ikkita yong'in sinovi o'tkazildi, ularning har biri 20 soniya davom etdi, belgilangan chegaralarda tortishish va OK / Hor nisbati o'zgardi. Taxminan 370 s o'ziga xos impuls olindi, bu yuqori balandlikdagi kislorod-kerosinli dvigatellarga qaraganda 15-20 s ko'proq. Past Ok / Gor nisbati bilan ishlaganda, turbinada, yonish kamerasining qismlarida yoki gaz generatorida koks yog'inlari kuzatilmadi.

RKA rahbariyati KBKhimmash-ni qo'llab-quvvatlaydi, bu ko'rsatilgan xususiyatlarni birliklarni uzoq vaqt sozlashni talab qilmaydigan ishlatilgan dvigatel yordamida tez va ishonchli tarzda olish mumkinligini taklif qiladi. "Metan" KVD-1 ning mumkin bo'lgan qo'llanilishi o'zgartirilishi mumkin tezlashtiruvchi blok Sea Launch kompleksining Zenit-3SL raketasi uchun DM-SL (standart kislorod-kerosin versiyasiga nisbatan SG massasini 4-5% ga oshirish).

NK Engines va NIIMashning ishlanmalari

1998 yil iyun oyida bo'lib o'tgan "Dvigatel-98" ko'rgazmasida "NK Engines" (Samara) moliyaviy-sanoat guruhi vakillari NK-33 kislorod-kerosin dvigatellarini tabiiy gazda ishlashga aylantirish imkoniyatlarini o'rganayotganliklarini aytishdi.
"NK Engines" to'plangan ajoyib tajriba aviatsiyaga nisbatan tabiiy gaz bilan ishlash - u erda modifikatsiyalar yaratilgan turbojetli dvigatellar, suyuq vodorod va/yoki tabiiy gazda ishlaganda Tu-155 laboratoriya samolyotida parvoz sinovlaridan o'tgan. Muayyan mijoz va kutilayotgan moliyalashtirish miqdori, shuningdek, NK-33 ning modifikatsiya darajasi haqida hech qanday ma'lumot yo'q.
http://www.iraq-war.ru/article/106212

G'alati va eski manba, lekin qiziqarli ma'lumotlar.

Raketa va kosmik texnologiyalar korxonalarining metan bilan ishlashga tayyorligi to'g'risida.
1. nomidagi Respublika ilmiy-amaliy markazi. 2011 yildan beri M.V.Xrunicheva kislorod-metan dvigatellari asosida qayta ishlatiladigan raketa-kosmik MRKS-1 tizimini ishlab chiqmoqda.
2. RKTs im. V.P.Makeev metan dvigatellari yordamida "Riksha" raketa-kosmik kompleksi loyihasini ishlab chiqdi.
3. Voljskoe dizayn bo'limi RSC Energia yoqilg'i sifatida suyuq metandan foydalanadigan Air Launch raketasi va raketa bloki uchun loyiha hujjatlarini ishlab chiqmoqda.
4. KBHA (V.S. Rachuk) rahbariyati korxona metan dvigatellari bo‘yicha ilmiy-tadqiqot ishlariga o‘tishga tayyorligini e’lon qiladi. Hozirgi vaqtda Xrunichev markazi bilan birgalikda MRKS-1 da metan dvigatellari ustida ish olib borilmoqda, Frantsiya bilan birgalikda ko'p marta ishlatiladigan raketa va kosmik tizimning bosqichlarini namoyish qilish ustida ish olib borilmoqda va Italiya bilan birgalikda metan dvigateli. modernizatsiya qilingan Yevropa raketasining 3-bosqichi uchun ishlab chiqilmoqda engil sinf"Vega".
5. Energomash (V.K. Chvanov) rahbariyati metan dvigatellarini ishlab chiqishga tayyor. Bu mamlakatimizda 600 tonna va undan ortiq quvvatga ega metan dvigatellarini yaratishga qodir va buning uchun ishlab chiqarish va tajriba bazasi mavjud yagona korxona hisoblanadi.
6. KBKhM im. A.M.Isaeva yuqori bosqichlarni rivojlantirishga ixtisoslashgan. Metanda ishlaydigan to'liq o'lchamli KBKhM dvigatelining birinchi sinovi 1997 yilda NIIKHIMMASHda o'tkazilgan. 2011 yil 28 iyulda RKP Ilmiy tadqiqot markazida 7,5 tonna kuchga ega KBKhM S5.86 No 2 metan dvigatelini sinovdan o'tkazishda bir martalik faollashtirishning rekord davomiyligi 2000 soniyaga erishildi. Dvigatelni qayta ishga tushirish imkoniyati va komponentlarning eng noqulay nisbatlarida uzoq muddatli ishga tushirish paytida yoqilg'i yo'llarida qattiq fazaning yo'qligi ko'rsatildi.

1. Ekologik talablarga rioya qilish odatda qo'shimcha xarajatlarni talab qiladi. Bizning holatda, ekologik toza kislorod-metan yoqilg'i juftligidan foydalanish raketa va kosmik texnologiyalarni ishlab chiqarish va ishlatish xarajatlarini kamaytirishga olib keladi.
2. “Proton-M” tashuvchi raketasini metan versiyasiga almashtirish Qozog‘iston bilan Bayqo‘ng‘ir kosmodromidan foydalanish bo‘yicha barcha kelishmovchiliklarni bartaraf qiladi. Rossiyaning "Vostochniy" kosmodromi yaratilishidan qat'i nazar, Qozog'iston bilan uzoq yillar davomida hamkorlikda hamkorlik qilish imkoniyatlarini ochadi.
3. Yer orbitasiga va Quyosh sistemasi sayyoralariga parvozlar uchun ishonchliligini oshiruvchi yangi boshqariladigan kompleksni yaratish.
4. Kelajakda (lekin 2030 yilgacha) yengil va o‘ta og‘ir toifadagi raketalar yaratilishi mumkin. Birinchisi (2 bosqichli versiyada) eng qadimgi rus poligoni Kapustin Yarga asoslangan bo'lishi mumkin. “Vostochniy” kosmodromidan o‘ta og‘ir toifadagi raketalar uchiriladi.
5. Metandan foydalanish bizni boshqa mamlakatlarda metan ishlab chiqarilgunga qadar tijorat yuklarini ishga tushirishda raqobatbardoshlikni ta'minlaydi va davlat dasturlari doirasida raketalarni ishlab chiqish va ulardan foydalanishda byudjet xarajatlarini kamaytiradi.
6. Metanga o'tish bilan kosmodromlarning ko'rinishi o'zgarib bormoqda. Kosmodromlarning ishlab chiqarish va turar-joy binolarini gazlashtirish ishlari olib borilmoqda. Avtomobil va temir yoʻl transporti gazga oʻtkazilmoqda. AT va UDMH komponentlari faqat uchun cheklangan miqdorda qoladi kosmik kema va apogey harakat tizimlari. Yoqilg'i baklariga bosim o'tkazish uchun geliydan foydalanishni cheklash va uni mahalliy azot-kislorod stantsiyalaridan (NOS) azot bilan almashtirish mumkin. Magistral gaz quvurlariga ulangan mini-zavodlardan mahalliy metan.
7. Xususiy kapitalni jalb qilish uchun keng istiqbollar ochilmoqda. Nafaqat yirik kompaniyalar Gazprom, Rosneftegaz va Lukoyl kabi, shuningdek, kichik va o'rta biznes.

Raptor - kriogen metan raketa dvigateli, Amerikaning SpaceX kompaniyasi tomonidan ishlab chiqilgan. Dvigatel sayyoralararo parvozlar uchun foydalaniladigan kelajakdagi o'ta og'ir raketalarning pastki va yuqori bosqichlariga o'rnatish uchun mo'ljallangan. Dvigatel suyuq kislorod va suyultirilgan metan (lox/metan) bilan ishlaydi. Raptorning oldingi avlodlari Falcon 9 raketalarida ishlatiladigan Merlin dvigatellari RP-1 kerosin va suyuq kislorodda ishlagan. Raptorning dastlabki tushunchalari metan o'rniga suyuq vodoroddan foydalangan.

Raptor dvigateli suyuq metan va suyuq kislorod yordamida ishlaydi samarali sxema Merlin dvigatellarida ilgari qo'llanilgan ochiq sikl o'rniga oldindan gazlangan oksidlanish va yonilg'i tarkibiy qismlarining yonishi bilan to'liq oqimli yopiq tsikl bilan. Yopiq sikl Shuttle asosiy dvigatellarida (SSME) va bir nechta rus raketa dvigatellarida (RD-180) ishlatilgan, ammo to'liq oqimli yopiq tsikl hozirgacha raketa va kosmik sanoati uchun erishib bo'lmaydigan "grey" bo'lib qoldi. deyarli yarim asr oldin sinov namoyishchilari ko'p (RD- 270) yoki noma'lum natija bilan yopiq xususiy ishlanmalar.

Komponentlarni to'liq gazlashtirishga ega bo'lgan bunday yopiq sxema, suyuq raketa dvigatelining (LPRE) o'ziga xos impulsining umumiy oshishiga qo'shimcha ravishda, suyuq raketada yuzaga keladigan potentsial nosozlik nuqtalarini yo'q qilib, uning umumiy ishonchliligiga ijobiy ta'sir ko'rsatadi. yonilg'i komponentlarini qisman gazlashtirish bilan dvigatel.

2016-yil avgust oyida Kaliforniyaning Xotorn shahridagi SpaceX laboratoriyalarida ishlab chiqarilgan Raptor dvigateli Texas shtatining MakGregor shahriga yetkazildi va u yerda 2016-yil 25-sentabrda muvaffaqiyatli sinov o‘tkazildi. dastgoh sinovlari Raptor.

Shuningdek, Raptorning atmosfera versiyasidan kattaroq nozul yordamida - yonib ketgan gazlarning kengayish darajasini oshirish uchun o'ziga xos impuls 382 soniya bo'lgan vakuumli versiyasini ishlab chiqish rejalashtirilgan.

Raptor dvigateli SpaceX kompaniyasining "Marslik" taqdimotida

SpaceX 2002 yilda Ilon Mask tomonidan asos solingan bo'lib, u avvalroq Paypal to'lov tizimining yaratuvchisi sifatida mashhur bo'lgan. 2012-yilda Ilon Mask bortida kosmonavtlar bo‘lgan raketalarda metan yordamida Marsni zabt etish niyatida ekanligini e’lon qildi:

“Biz metanga o‘tmoqdamiz. Energiya tashuvchisi sifatida uning narxi minimal va u bor engil afzallik o'ziga xos impuls (Isp) bo'yicha kerosin ustidan. Metan esa vodorod kabi og‘riqli emas”.

Vodorodni saqlash va tashishda qiyinchiliklar mavjud, shuningdek, vodorodning mo'rtlashishi muammosi ham mavjud. Va agar metan yoqilg'i sifatida ishlatilsa, unda bunday dvigatellarni Marsda ishlatish mumkin, chunki metanni Mars atmosferasidan olish mumkin. Metan ham qayta ishlatiladigan dvigatellar uchun eng yaxshi yoqilg'i hisoblanadi, chunki... u kokslanmaydi, uglerod konlarini hosil qilmaydi, kerosinning gunohi nimada, garchi u bo'lmasa ham asosiy sabab Nima uchun Mask metanni tanladi.

nomidagi Davlat kosmik ilmiy-ishlab chiqarish markazi. Xrunicheva allaqachon kriyojenik uchuvchi raketalar uchun kislorod va metan aralashmasidan foydalangan holda dvigatellarni ishlab chiqmoqda, Mask rossiyalik raketa olimlari ushbu texnologiyada etakchi bo'lishiga qaramay, ular bilan hamkorlik qilish yo'llarini qidirmayotganini aytdi, ammo "biz bir nechta mutaxassislarni yollashimiz kerakligini ta'kidladi. ular."

SpaceX JC SAT 16 sun'iy yo'ldoshini uchirdi Falcon raketasi 2016 yil avgustda 9

Roskosmos 2025 yilgacha bo'lgan davrda sanoatni moliyalashtirish dasturida eng yangi raketa dvigatelini ishlab chiqish uchun mablag'lar borligini ma'lum qildi. Ma`lum qilinishicha, gap metanda samarali ishlay oladigan dvigatel haqida ketmoqda. Rivojlanish ishlari kelgusi yilda boshlanadi va kelgusi yilda loyihani moliyalashtirish taxminan 470 million rublni tashkil qilishi kerak. Umuman olganda, Roskosmos tabiiy gazda tortish qobiliyatiga ega yangi raketa dvigatelini yaratish narxini 25,2 milliard rublga baholamoqda.

Roskosmos ekspertlarining ta'kidlashicha, bu miqdorning hammasi ham metan raketa dvigatelini (tashuvchi raketalar uchun harakatlantiruvchi tizim) ishlab chiqishga sarflanmaydi. Dastur ko'p bosqichli himoya tizimlariga ega bo'lgan yangi avlod suyuq raketa dvigatellarining pastki ekranlari, sovutish nozullari, prototiplarini yaratish bo'yicha ishlarni o'z ichiga oladi.

Sinovlar maxsus vakuum stendida muvaffaqiyatli o'tkazildi va dvigatel parametrlarining texnik shartlarda ko'rsatilgan xususiyatlarga muvofiqligini tasdiqladi.

Dvigatel ustidagi ishlar davom etmoqda: uning xizmat qilish muddatini oshirish va uzoq muddatli foydalanish paytida tasdiqlangan xususiyatlarning barqarorligini tekshirish uchun bir qator yangi yong'in sinovlari rejalashtirilgan.

KBHA mutaxassislari yarim asrdan ko'proq vaqt davomida ishlab chiqayotgan suyuq raketa dvigatellaridan (LPRE) farqli o'laroq, elektr raketa dvigatellari o'tgan yillar korxonada yangi ish yo'nalishiga aylandi. Koinot kemalarining bir qismi sifatida foydalanish uchun mo'ljallangan ular keng ko'lamli muammolarni hal qilishda yordam berishi mumkin: sun'iy yo'ldoshlarning ishchi orbitasini tuzatish va barqarorlashtirish, ularni pastdan baland orbitalarga olib chiqish, shuningdek, chuqur fazoga parvozlar.