В России разработали первый в мире ракетный двигатель из керамики. Новая технология позволит повысить эффективность устройства за счет возможности использования более высоких температур, а также повысить вес нагрузки при меньшем количестве топлива.
21 августа, новости АВРОРА⭕МЕДИА. Сотрудники российской компании «Экипо» представили двигатель из керамики, которые способен значительно снизить массу космических аппаратов, что позволит отправить на орбиту больше грузов и сэкономить топливо для полетов.
Одной из ключевых особенностей нового двигателя является его коэффициент полезного действия. Инженеры отмечают, что в настоящее время КПД тепловых двигателей достиг своего технического предела и повысить их эффективность путем создания новых конструкций практически невозможно.
Единственным способом в данной ситуации становится повышение КПД за счет повышения температуры рабочего тела, однако металлические сплавы выдерживают на практике лишь 1400 ℃, подчеркнули в «Экипо». Решением стало применение керамики, которая способна выдерживать температуру до 2000 ℃.
Однако трудность применения керамики для создания турбинного двигателя заключается в том, что необходимо собрать элементы устройства воедино. Инженеры «Экипо» в интервью «Известиям» рассказали, что ранее считалось, что срастить детали из динамики нереально либо полученное устройство не выдержит нагрузки.
Инженеры создали новый двигатель путем сращивания деталей при малозаметных швах и сохранением прочности. Технология подразумевает соединение элементов с помощью нанопластов, объяснили разработчики.
Руководитель проекта по созданию метода склейки керамики Вячеслав Темкин объяснил, что на данный момент в компании разработали образец турбины и ракетного двигателя. Он также заявил, что макет является первым представителем подобного устройства в мире.
Кроме того, согласно результатам проведенных испытаний, керамика способна выдержать воздействие термоудара, возникающего в жидкостных двигателях. Так, керамический двигатель сможет сохранить работоспособность в условиях большого перепада температур при запуске. Прототип уже выдержал более 120 термоударов.
Таким образом, космический двигатель из керамики будет обладать КПД на 15% выше, чем система из металла за счет повышения температуры и полного отказа от систем охлаждения, рассказали специалисты.
Ведущий инженер-исследователь корпорации «Российские космические системы» Мария Баркова заявила, что эту технологию рассматривали еще в СССР, однако на тот момент отсутствовали современные технологические возможности, которыми обладают разработчики сейчас. Она отметила, что проект предоставит широкие возможности как в космосе, так и в энергетике, а также принесет техническую и экономическую выгоду от использования керамики при создании сложных устройств.
