Войти

Инновация в ракетостроении: композитный криобак

3991
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
Похожие новости
07.11.2019
Корпорация Boeing представила NASA проект аппарата для высадки астронавтов на Луну
25.09.2019
NASA заключило контракт с Lockheed Martin на изготовление кораблей для полетов на Луну
01.04.2019
СМИ: NASA провело испытание системы спасения корабля Orion
26.02.2019
Wired (США): космический челнок НАСА восстает из мертвых, чтобы отправить в космос новые летальные аппараты
03.05.2018
США успешно испытали ядерный реактор для освоения Луны и Марса
10.10.2016
Партнерству государства и бизнеса в космосе мешает менталитет
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
  • 23.10 14:33
  • 8
Нет системы: почему турецкие беспилотники поражают "Панцири"
  • 23.10 14:01
  • 18
В Минобороны России представили результаты работы Комиссии по инновационным проектам и технологиям
  • 23.10 13:39
  • 62
Танки «хоронить» рано: как в США оценили конфликт в Карабахе
  • 23.10 13:10
  • 12
Haber7 (Турция): турецкие БПЛА побудили русских к активным действиям. Разрабатывают новое оружие...
  • 23.10 12:13
  • 54
Российским «Стерегущим» предрекли потопление
  • 23.10 11:38
  • 6
Роскосмос планирует к 2025 г. обеспечить независимость космической деятельности от импорта
  • 23.10 11:34
  • 100
Су-34 меняет профессию: экипажи бомбардировщиков научат сбивать самолёты
  • 23.10 11:08
  • 1
Сбер обучил GPT-3 на 600 гигабайтах русских текстов
  • 23.10 10:58
  • 1
Новейший пулемет РПЛ-20 показали на видео во всех подробностях
  • 23.10 10:55
  • 5
С прицелом на Москву: США разместят ядерные ракеты в Европе
  • 23.10 10:51
  • 2
Путин заявил, что никаких решений о сокращениях в армии не планируется
  • 23.10 10:42
  • 106
В России признали невозможным производство советского «Метеорита»
  • 23.10 10:10
  • 63
Коронавирус поразил китайские ракеты
  • 23.10 09:54
  • 2
Франция отказалась поставлять России вакуумные лампы
  • 23.10 08:41
  • 86
Пуск гиперзвуковой ракеты "Циркон" впервые показали на видео