Войти

Инновация в ракетостроении: композитный криобак

6630
0
+2
Новый композитный криобак весит на 30% меньше алюминиевого и стоит на 25% дешевле

Специалисты НАСА разработали и успешно испытали технологию, которая может существенно снизить вес ракет-носителей и, соответственно, увеличить их полезную нагрузку.


Речь идет о композитном криогенном баке – сосуде для хранения сжиженных компонентов ракетной топливной смеси. До сих пор криогенные баки изготавливали из металлов, поскольку ни один пластик или пластиковый композит не мог выдержать сочетание высокого давления, низкой температуры, сильной вибрации и перегрузок, характерных для эксплуатации баков ракет-носителей.


Тем не менее, инженерам и ученым из НАСА и компании Boeing удалось создать криобак, пригодный для использования в ракетах. Более того, криобак, полностью изготовленный из композиционных материалов, вероятно начнут устанавливать на американские ракету уже к концу этого десятилетия.


Небольшое опытный образец композитного топливного бака изготовлен Boeing по заказу и при финансировании НАСА. Прототип может вместить почти 8000 литров жидкого водорода при закачке в 3 этапа с температурным диапазоном: от комнатной температуры до температуры -217 градусов Цельсия.


25 июня в Центре космических полётов им. Маршалла начались пробные заправки 2,4-м композитного бака: он успешно выдержал 20 циклов заправки с 0 бар до давления 9,3 бар, Следующей весной начнутся испытания большей, 5,5-м, версии криобака, его подвергнут испытаниям на вибрацию, механические нагрузки, многократные скачки температуры и давления.


Пока проект создания криобака развивается очень успешно, и в НАСА уже видят огромные перспективы данной разработки. В частности композитные криобаки на 25% дешевле обычных алюминиево-литиевых, но главное: масса композитного бака как минимум на 30% меньше. Не нужно лишний раз говорить, что это существенная экономия массы, которая дает несколько тонн дополнительной полезной нагрузки для тяжелой ракеты вроде SLS.


Интересно, что криобак Boeing изготовлен из тонких слоев композитов, которые не требуют процесса отверждения при высокой температуре, и это резко снижает их стоимость. При этом, благодаря использованию тонких слоев композита, снижается риск развития микротрещин, которые приводят утечкам топлива или окислителя. Более того, множество тонких слоев не просто снижают проницаемость стенок бака для водорода (который известен своей летучестью), а полностью ее устраняет. Подобная технология пригодилась бы не только в космической технике, но и в авиа и автомобилестроении – для создания самолетов и автомобилей на водородном топливе. Сегодня хранение водорода представляет проблему: металлические баки дороги и тяжелы, к тому же водород настолько летуч, что проникает через большинство материалов, создавая крохотную, но в некоторых случаях все же опасную утечку.


Заметим, что в 1999 году эксперименты с композитными баками в НАСА закончились провалом: заправленный жидким водородом бак опытного аппарата X-33 расслоился и вышел из строя. Новый бак имеет другую внутреннюю структуру: не сотовую, а на основе крохотных трубок, и пока эта конструкция работает отлично.

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Страны
Компании
Проекты
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 26.10 23:21
  • 11077
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 26.10 11:46
  • 0
? Как сохранять индивидуальность в мире рекомендаций
  • 26.10 10:46
  • 114
Обзор программы создания Ил-114-300
  • 26.10 09:48
  • 50
С ракетами "Томагавк" могут бороться и улучшенные ЗСУ-23-4М4 "Шилка"
  • 25.10 19:49
  • 0
Об универсальных законах Мироздания - применительно к сегодняшней ситуации. :)
  • 25.10 08:56
  • 155
Без пилота охота: вертолеты будут охранять небо России от дронов
  • 24.10 22:44
  • 1
Заряды с неба: как зенитчики защищают тылы от «Фурий» и «Шарков»
  • 24.10 21:48
  • 3
Объявлен старт испытаний самолета «Ладога»
  • 24.10 15:34
  • 0
Во имя региональной безопасности, доверия и добрососедских отношений
  • 24.10 09:32
  • 1
Трамп пообещал ускорить передачу Австралии атомных подлодок в рамках AUKUS
  • 24.10 04:29
  • 1
В России собрали второй учебно-боевой Як-130М
  • 24.10 03:56
  • 0
Комментарий к "Требуется Соломоново решение"
  • 24.10 03:00
  • 0
Комментарий к "«Запад-2025» все еще будоражит Запад"
  • 24.10 02:42
  • 0
Комментарий к "С ракетами "Томагавк" могут бороться и улучшенные ЗСУ-23-4М4 "Шилка""
  • 23.10 21:36
  • 0
Комментарий к "Арцах: без права на возвращение"