Дискуссионный клуб Валдай: сессия "Индекс готовности к будущем". Двигатель раптор спейс икс
Space X испытала первый межпланетный двигатель для путешествий на Марс
15:10 26 Сентября 2016
2074
Вашингтон, 26 сентября. Американская компания Space X испытала первый в мире межпланетный двигатель Raptor, который позволит открыть для исследования дальние космические рубежи. Об этом в понедельник заявил глава компании Илон Маск.
«Space X впервые испытала двигатель Raptor, который позволит совершать межпланетные путешествия», — пишет он в Twitter.
По словам предпринимателя, удельный импульс Raptor составляет 382 секунды, а тяга — 3 млн тонн на 300 бар. Считается, что новый двигатель втрое превосходит двигатели ракет Falcon 9, которые используются сегодня в США для вывода спутников и кораблей на орбиту. Маск отметил, что, если все пойдет по плану, двигатель Raptor можно будет использовать для пилотируемого полета на Марс уже к 2024 году.
Raptor работает на жидком метане и жидком кислороде, в отличие от двигателей, установленных на ракетах Falcon 9, которые питает керосин. В более ранних версиях Raptor предлагалось использовать жидкий водород в качестве топлива, однако от этой идеи отказались.
Автор: Геннадий Плющев
riafan.ru
Метановый ракетный двигатель Raptor от SpaceX
Raptor (Раптор) — криогенный метановый ракетный двигатель, разрабатываемый американской компанией SpaceX. Двигатель предназначается для установки на нижние и верхние ступени будущих сверхтяжелых ракет-носителей, служащих для межпланетных перелётов. Двигатель работает на жидком кислороде и сжиженном метане (lox/methane). Предшественники Раптора, двигатели Merlin, используемые в ракетах Falcon 9, работали на керосине RP-1 и жидком кислороде. Ранние концепции Раптора использовали вместо метана жидкий водород.
Испытания ракетного двигателя Raptor на стенде в сентябре 2016
Двигатель Раптор работает на жидком метане и жидком кислороде, используя эффективную схему с полнопоточным закрытым циклом с дожиганием предварительно газифицированных окислительного и топливного компонентов вместо открытого цикла, ранее использовавшегося на двигателях Merlin. Закрытый цикл использовался на главных двигателях Шаттла (SSME) и в нескольких российских ракетных двигателях (РД-180), однако полнопоточный закрытый цикл до настоящего времени оставался для ракетно-космической отрасли недостижимым “граалем”, оставаясь уделом тестовых демонстраторов практически полувековой давности (РД-270) или закрытыми частными разработками с неизвестным исходом.
Подобная замкнутая схема с полной газификацией компонентов, помимо общего увеличения удельного импульса жидкостного ракетного двигателя (ЖРД), также положительно сказывается на его общей надёжности, устраняя потенциальные точки отказа, имеющие место в ЖРД с частичной газификацией компонентов топлива.
В августе 2016 года двигатель Raptor, изготовленный в лабораториях SpaceX в Хоторне, штат Калифорния, был перевезен в городок МакГрегор, штат Техас, где 25 сентября 2016 года были проведены успешные стендовые испытания Раптора.
Планируется также разработка вакуумной версии Раптора с удельным импульсом в 382 секунды, использующей сопло большего размера, чем у атмосферной версии – чтобы увеличить степень расширения сгоревших газов.
Двигатель Raptor в “марсианской” презентации SpaceX
Компанию SpaceX в 2002 году создал Илон Маск, ранее прославившийся как создатель платежной системы Paypal. В 2012 году Илон Маск анонсировал свое намерение покорить Марс, используя метан в ракетах с астронавтами на борту:
“Мы переходим на метан. Его стоимость как энергоносителя минимальная и у него есть небольшое преимущество над керосином в плане удельного импульса (Isp). И метан не является такой занозой в заднице, как водород”.
У водорода есть трудности с его хранением и транспортировкой, также есть проблема водородной хрупкости. А если в качестве топлива использовать метан, то такие двигатели можно эксплуатировать и на Марсе, т.к. метан можно получить из марсианской атмосферы. Метан также лучшее топливо для двигателей многократного использования, т.к. он не коксуется, не образует углеродных отложений, то чем грешит керосин, хотя это и не главная причина, почему Маск выбрал метан.
Государственный космический научно-производственный центр им. Хруничева уже разрабатывает двигатели на смеси кислорода и метана для криогенных обратноходовых ракетоносителей, Маск заявил, что не ищет путей сотрудничества с российскими ракетостроителями, несмотря на их лидерство в этой технологии, однако заметил, что “нам следует нанять нескольких из них”.
Запуск компанией SpaceX спутника JC SAT 16 на ракете Falcon 9 в августе 2016
Источник:http://ru.wikipedia.orghttp://spacex.comhttp://seradata.com
Смотрите также
elitegas.ru
SpaceX может использовать двигатель Raptor на будущих версиях ракеты Falcon
22 июня президент компании SpaceX Гвен Шотвелл выступила на The Space Show Дэвида Ливингстона. Рассказывая о текущих планах компании, она сделала несколько неожиданных и любопытных заявлений.
SpaceX уже несколько лет разрабатывает кислородно-метановый двигатель «Раптор» (Raptor) для сверхтяжелой ракеты, необходимой для реализации планов по колонизации Марса. К настоящему моменту проведено уже несколько десятков огневых испытаний масштабированной примерно в 2-3 раза версии «Раптора». Гвен Шотвелл заявила, что SpaceX изучает возможность применить метановый двигатель не только на будущем сверхтяжелом носителе, но и на ракете семейства Falcon. Ранее такая идея неоднократно предлагалась экспертами, но никогда не озвучивалась кем-либо из SpaceX. Теоретически, «Раптор» позволит увеличить ресурс многоразовых ступеней.
Программа Falcon 9 развивается успешно. Эксплуатация четвертой версии ракеты (Falcon 9 Block 4) начнется ближайшее время, а Block 5, как и предполагалось раньше, начнет полеты с конца этого года. Тяга двигателей Merlin-1D в Falcon 9 Block 5 будет выше той, которая указана на сайте компании. Первую ступень ракеты в этой модификации можно будет использовать около 10 раз. Интерес заказчиков к многоразовым ракетам, используемым повторно, превзошел ожидания SpaceX. В этом году может состояться еще 3-4 миссии с «проверенными в полете» Falcon 9, как их называют в SpaceX.
Первый пуск ракеты Falcon Heavy должен состояться в этом году. В своем втором полете ракета выведет на орбиту спутник Arabsat-6A.
Первый испытательный полет нового корабля Dragon 2, предназначенного для доставки астронавтов на МКС, перенесен с ноября этого года на следующий год. Ожидается, что демонстрационная миссия №1 (DM-1), испытание системы аварийного спасения корабля в полете и первый пилотируемый полет DM-2 состоятся в первой половине 2018 года. Пилотируемые полеты вокруг Луны начнутся только после того, как SpaceX выполнит все обязательства по контракту с НАСА и начнет регулярные доставки астронавтов на МКС. По словам Шотвелл, туристические путешествия к Луне и на низкую орбиту Земли заинтересовали много потенциальных покупателей. В будущем они могут стать отдельным жизнеспособным направлением бизнеса.
Шотвелл назвала 2020 год для посадки корабля на Марс «очень агрессивным» сроком, что можно читать как отказ от таких планов. При этом не совсем понятно, шла ли речь об испытательной миссии Red Dragon, ранее перенесенной с 2018 на 2020 год. Судя по ее словам, SpaceX может совсем отказаться от этой миссии, чтобы сразу отправить на Марс уже гораздо больший корабль, но в более поздний срок. Впрочем, до разъяснения ситуации Илоном Маском делать выводы о закрытии проекта Red Dragon преждевременно.
kosmolenta.com
SpaceX может использовать двигатель “Raptor” на будущих версиях ракеты “Falcon” – Журнал "Все о Космосе"
👁 295
22 июня президент компании SpaceX Гвен Шотвелл выступила на The Space Show Дэвида Ливингстона. Рассказывая о текущих планах компании, она сделала несколько неожиданных и любопытных заявлений.
SpaceX уже несколько лет разрабатывает кислородно-метановый двигатель «Раптор» (Raptor) для сверхтяжелой ракеты, необходимой для реализации планов по колонизации Марса. К настоящему моменту проведено уже несколько десятков огневых испытаний масштабированной примерно в 2-3 раза версии «Раптора». Гвен Шотвелл заявила, что SpaceX изучает возможность применить метановый двигатель не только на будущем сверхтяжелом носителе, но и на ракете семейства “Falcon”. Ранее такая идея неоднократно предлагалась экспертами, но никогда не озвучивалась кем-либо из SpaceX. Теоретически, «Раптор» позволит увеличить ресурс многоразовых ступеней.
Программа “Falcon 9” развивается успешно. Эксплуатация четвертой версии ракеты (Falcon 9 Block 4) начнется ближайшее время, а Block 5, как и предполагалось раньше, начнет полеты с конца этого года. Тяга двигателей Merlin-1D в “Falcon 9” Block 5 будет выше той, которая указана на сайте компании. Первую ступень ракеты в этой модификации можно будет использовать около 10 раз. Интерес заказчиков к многоразовым ракетам, используемым повторно, превзошел ожидания SpaceX. В этом году может состояться еще 3-4 миссии с «проверенными в полете» “Falcon 9”, как их называют в SpaceX.
Первый пуск ракеты “Falcon Heavy” должен состояться в этом году. В своем втором полете ракета выведет на орбиту спутник “Arabsat-6A”.
Первый испытательный полет нового корабля “Dragon 2”, предназначенного для доставки астронавтов на МКС, перенесен с ноября этого года на следующий год. Ожидается, что демонстрационная миссия №1 (DM-1), испытание системы аварийного спасения корабля в полете и первый пилотируемый полет DM-2 состоятся в первой половине 2018 года. Пилотируемые полеты вокруг Луны начнутся только после того, как SpaceX выполнит все обязательства по контракту с НАСА и начнет регулярные доставки астронавтов на МКС. По словам Шотвелл, туристические путешествия к Луне и на низкую орбиту Земли заинтересовали много потенциальных покупателей. В будущем они могут стать отдельным жизнеспособным направлением бизнеса.
Шотвелл назвала 2020 год для посадки корабля на Марс «очень агрессивным» сроком, что можно читать как отказ от таких планов. При этом не совсем понятно, шла ли речь об испытательной миссии Red Dragon, ранее перенесенной с 2018 на 2020 год. Судя по ее словам, SpaceX может совсем отказаться от этой миссии, чтобы сразу отправить на Марс уже гораздо больший корабль, но в более поздний срок. Впрочем, до разъяснения ситуации Илоном Маском делать выводы о закрытии проекта Red Dragon преждевременно.По материалам SpaceX
Журнал "Все о Космосе" рекомендует:
Что собой представляет двигатель Raptor Илона Маска - 19 Октября 2017 | Земля
Пожалуй, важнейшей составляющей представленной Илоном Маском концепции Interplanetary Transport System (ITS), направленной на покорение Марса, является новейший ракетный двигатель Raptor. Что же он собой представляет и чем лучше существующих аналогов?
Самый громкий проект
Любой ракетный двигатель является частью некой программы, преследующей, в свою очередь, вполне определенные цели. Так, знаменитый советский РД-170 разработали специально для сверхтяжелой ракеты «Энергия», а американский RS-25 — для «Спейс шаттла». Все это было частью космического противостояния сверхдержав.
По аналогии с уже упомянутыми изделиями «Раптор» тоже создается для вполне определенных задач. Иногда двигатель упоминают в контексте созданной SpaceX ракеты Falcon 9, имеющей многоразовую первую ступень. Это неспроста. В 2016 году компания заключила с ВВС США контракт на сумму 33,6 млн долларов на разработку прототипа варианта двигателя «Раптор», который предназначен для применения на верхней ступени ракет Falcon 9 и перспективной Falcon Heavy. Вообще же, на этих ракетах применили современные двигатели Merlin 1D+ и Merlin 1D+ Vacuum, созданные, кстати, тоже в недрах SpaceX. Так что «Фэлконы» могут летать и без «Раптора», спокойно выполняя стоящие перед ними задачи.
Концепция «Раптора» родом из другой оперы. Он является частью масштабного проекта Маска под названием Interplanetary Transport System. Это, без сомнения, самая амбициозная программа в истории компании SpaceX. В рамках нее хотят создать гигантскую многоразовую ракету-носитель с диаметром корпуса 12 метров и выводимый ею на орбиту огромный пилотируемый космический корабль с диаметром корпуса 17 метров. Третья важная составляющая — внешне похожий на сам корабль космический аппарат-заправщик. Предполагается, что вместимость пилотируемого космического корабля составит примерно 100 человек. Для сравнения, максимальный экипаж «Спейс шаттла» составлял восемь человек. А отечественный «Союз» вмещает до трех человек, причем чувствуют они себя на борту, мягко скажем, тесновато.
Космический корабль системы Interplanetary Transport System. Изображение / ©wikimedia
50-метровый корабль Маска будет выглядеть гигантом на фоне вообще всех космических кораблей, существовавших когда-либо. На нем хотят установить целых девять маршевых двигателей Raptor. Но это еще цветочки, ведь на самой ракете-носителе планируют установить 42 (!) «Раптора». Ни одна ракета в истории, будь то американская «Сатурн-5» или светская Н-1, даже близко не сравнится по возможностям с творением Маска.
Запуск Interplanetary Transport System. Изображение / ©wikimedia
Концепция ITS — часть еще более масштабного проекта Илона Маска, направленного на колонизацию Марса. При этом разработанный космический транспорт компания SpaceX хочет использовать и для полетов к другим планетам Солнечной системы.
Почему Raptor?
И тут возникает вполне закономерный вопрос: почему же Маск выбрал инструментом для выполнения столь сложных задач именно «Раптор»? Первым любопытным решением стал выбор топлива. Двигатель работает на жидком метане и жидком кислороде, а не на керосине RP-1 и жидком кислороде, как в случае с ракетой Falcon 9. Это дает сразу несколько преимуществ. Пара жидкий метан/жидкий кислород имеет достаточно высокую плотность, что не потребует существенного увеличения баков при необходимости дополнительного запаса топлива. Ранее инженеры SpaceX также рассматривали вариант, при котором бы использовался не метан, а жидкий водород. Но последний более агрессивен по отношению к используемым в ракетостроении материалам, поэтому от этой идеи отказались.
По сравнению с парой RP-1/жидкий кислород, применение на двигателе «Раптор» выбранной пары позволит снизить количество образующейся в двигателях сажи, что уменьшит затраты на предстартовую подготовку ракеты и в целом повысит надежность двигателей. Наконец, метан является доступным и относительно дешевым топливом, которое можно добывать прямо на Марсе, что критично важно в рамках проекта колонизации Марса, который предложил Маск.
Двигатель "Раптор" / ©aboutspacejornal
У двигателя Raptor будет еще одно важное преимущество, не считая удачно выбранной «метановой» схемы. «Раптор» станет первым в мире запускаемым в полномасштабное производство жидкостным ракетным двигателем с полнопоточным закрытым циклом — самым эффективным закрытым циклом.
Закрытый цикл применили, в частности, на двигателях «Спейс шаттла» RS-25, а также в ряде отечественных двигателей, в частности РД-180. Но использованный на «Рапторе» полнопоточный закрытый цикл вплоть до настоящего времени виделся инженерам чем-то вроде «недостижимого идеала». Во всяком случае, если говорить о серийных изделиях.
RS-25 / ©spaceflightinsider
Этот вопрос стоит рассмотреть более детально. У ракетного двигателя с замкнутой схемой один из компонентов газифицируется в газогенераторе путем сжигания при невысокой температуре с небольшой частью другого компонента. Получаемый в итоге горячий газ используется в качестве рабочего тела турбины турбонасосного агрегата. Сработавший на турбине генераторный газ в конечном итоге попадает в камеру сгорания двигателя, куда также подается оставшаяся часть неиспользованного компонента топлива. В камере сгорания завершается сжигание компонентов и создается реактивная тяга.
Жидкостный ракетный двигатель закрытого цикла / ©wikipedia
В случае с полнопоточным ступенчатым циклом сгорания происходит газификация всего топлива в двух газогенераторах. В одном из них незначительная часть горючего сжигается с практически полным расходом окислителя, а в другом — почти полный расход горючего сжигается с оставшейся частью окислителя.
Жидкостный ракетный двигатель закрытого цикла с полной газификацией компонентов имеет более высокий, в сравнении с другими схемами, удельный импульс, обладает большей надежностью и лучшими показателями пожароопасности.
Собственно, ничего «суперреволюционного» в этой концепции нет. Выбранную схему применяли на советском двигателе РД-270, который создали еще в 60-е. Правда, он в качестве топлива использовал токсичный и весьма нелюбимый экологами гептил. Проект этого двигателя закрыли вместе со сворачиванием проекта советской «лунной» ракеты УР-700, для которой он, собственно, и предназначался.
Наконец, самое главное, о чем нельзя не упомянуть в свете намерений Маска. Неизвестно, как сложится судьба Interplanetary Transport System: все-таки в этом случае SpaceX замахнулась на что-то почти невероятное. Но вот создание Raptor — вполне реальная цель для уже доказавшей свои способности компании.
Interplanetary Transport System / ©spaceflightinsider
В пользу этого говорят и первые успешные огневые испытания двигателя, проведенные осенью прошлого года. Увы, детально характеристики «Раптора» на тот момент озвучены не были. Очевидно, впереди нас ожидает ознакомление со многими интересными деталями новинки. Остается только набраться терпения и ждать.
Испытание двигателя "Raptor" / ©youtube
earth-chronicles.ru
Илон Маск: ракета с двигателем Raptor будет безопаснее авиалайнера
В недавнем AMA («вопрос-ответ») на Reddit Маска спросили о двигателе ракеты Raptor. Он ответил, что двигатель — это вишенка на торте, к тому же масштабируемая, но основные трудности будут связаны с обеспечением безопасности и предотвращением «незапланированной разборки». Так в кругах SpaceX в шутку называют аварию, после которой ракета разваливается на части.
SpaceX Raptor
В 2016 году ВВС США заключили контракт со SpaceX на проектирование и разработку прототипа двигателя первой ступени Raptor, работающего на двойном ракетном топливе. В основе конструкции лежит многоразовый работающий на метане двигатель SpaceX Raptor, используемый в верхних ступенях ракет Falcon 9 и Falcon Heavy. В субботу Илон Маск лично заявился на Reddit и ответил на несколько вопросов о прототипе и других целях конструкции Raptor.
Кто-то спросил: «Можете ли вы обновить для нас статус масштабирования прототипа Raptor до конечного размера? У заявленного прототипа Raptor в настоящее время тяга около 100 тонна-сил, и она будет увеличена до 170 тонна-сил, следуя вашей конструкции, представленной на конференции IAC/2017. Расскажите нам больше о текущем статусе и ожидаемых (наилучших) сроках итогового масштабирования?».
Маск дал подробный ответ:
«Масштабирование тяги – самая простая часть. Очень просто масштабировать разработанный Raptor до 170 тонн. Конструкция летательного аппарата намного легче и плотнее и чрезвычайно надежна. Цель состоит в том, чтобы привести в соответствие или превзойти уровень безопасности пассажирских авиакомпаний».
«Если наши двигатели весьма близки к самолетным по части надежности, имеют зенитный щит для защиты от быстрой незапланированной разборки и у нас будет больше двигателей, чем обычная для авиалайнеров пара, тогда превышение уровня авиационной безопасности станет возможным. Это будет особенно важно для путешествий из точки в точку на Земле. Возможность добраться на ракете куда угодно за 30 минут вместо 15-часового перелета будет серьезно омрачена надписью «кстати, вы можете умереть» на билете».
Верхом на ракете
Многоразовые ракеты SpaceX проложили путь для экономичных, экологически безопасных и эффективных космических путешествий. Прототип двигателя Raptor, как объяснил Маск, в настоящее время масштабируется для использования в ракетах аэрокосмической компании. Но его ответы не только подтвердили, что SpaceX сможет масштабировать двигатель, но и подтвердили, что основное внимание будет посвящено безопасности пассажирских перевозок – и все это указывает на возможность обычного передвижения при помощи ракет.
Итак, есть ли возможность того, что в ближайшем будущем SpaceX будет продавать свои ракеты для обычного использования в коммерческих целях? Это возможно. Однако сперва компания доработает свой двигатель и повысит безопасность для пассажиров. Приоритеты компании – защита от «незапланированной разборки» — остаются правильными.
hi-news.ru
Дискуссионный клуб Валдай: сессия "Индекс готовности к будущем" / Surfingbird
В рамках XIV ежегодного заседания сайт клуба "Валдай" прошла специальная сессия "Индекс готовности к будущему". Утверждение, что мир вступил в эпоху глобальных перемен, стало трюизмом. Но можем ли мы проанализировать, что нас ждет, и насколько мы готовы к этому? На предыдущей конференции был анонсирован старт совместного проекта клуба "Валдай" и ВЦИОМ "Индекс готовности к будущему". И вот теперь представлены результаты проделанной работы.
-
США назвали Китай угрозой наряду с КНДР
Глава Госдепартамента Рекс Тиллерсон рассказал о партнерстве США и Индии, заявив при этом, что действия Китая являются одним из вызовов для США и "международного порядка" наряду с терроризмом и ядерно-ракетной программой КНДР. -
Какие изменения принесет XIX съезд Компартии Китая?
18 октября состоится XIX партийный съезд Коммунистической партии Китая, который, судя по всему, станет самым важным политическим событием года и логическим завершением процесса стабилизации. -
Прогноз: США заставят рубль упасть
Все более утверждающаяся в США поведенческая политика - как самого президента Дональда Трампа, так и его оппонентов вроде сенатора Джона Маккейна - грозит негативом. -
США идут по пути самоизоляции от всего мира
Протекционизм администрации Трампа наносит серьезный ущерб имиджу МВФ и Всемирного банка. Отказываясь при этом от участия в международных проектах и организациях, США утрачивают позиции перед Китаем и другими странами.
Читать дальше
Одноклассникиматериал с vestifinance.ru
surfingbird.ru
