Просмотр сведений о научной статье

Обложка номера

Заголовок

Выбор и обоснование проектных параметров двигательных установок сверхлегких ракетно-космических комплексов

Авторы

Т.А. Башарина, М.Г. Гончаров, С.Н. Лымич, В.С. Левин, Д.П. Шматов

Организация

Воронежский государственный технический университет
г. Воронеж, Российская Федерация

Аннотация

В работе рассмотрены наиболее перспективные проектно-конструкторские решения для создания двигательных установок для ракет-носителей сверхлегкого класса малыми частными предприятиями ракетно-космической отрасли. Сравнение металлоемкости камер сгорания с энергетическими характеристиками при различных рабочих давлениях показало, что наиболее оптимальным является рабочее давление в 12,16 МПа. Сопоставление относительных и абсолютных значений масс различных компоновок описывает характер взаимосвязи числа камер сгорания с общей массой двигательной установки. Было установлено, что девятикамерные двигательные установки с камерами, изготовленными с широким применением аддитивных технологий, наиболее полно удовлетворяют ключевым требованиям. Проведенный анализ включает в себя оценку проектных параметров как различных узлов и агрегатов, так и двигательной установки в целом. Представлены различные компоновки двигательных установок, оценена необходимая степень технологической сложности конструкций различных узлов и агрегатов. Соотношение полученных массово-энергетических характеристик достигнуто путем внедрения конструкторских решений, ставших доступными благодаря применению аддитивных технологий. Полученные результаты предварительных расчетов демонстрируют применимость и работоспособность проектно-конструкторских решений, рассматриваемых к применению в проектируемой двигательной установке для перспективной ракеты-носителя.

Ключевые слова

ракетный двигатель, двигатель малой тяги, метановое топливо, сверхлегкий носитель, аддитивная технология, экономическая эффективность, частная космическая компания

Список литературы

[1] Клюшников В. Ю. Ракеты-носители сверхлегкого класса: ниша на рынке пусковых услуг и перспективные проекты // Воздушно-космическая сфера. 2019. № 3 (100). С. 58–71.

[2] Данилюк А. Ю., Клюшников В. Ю., Кузнецов И. И., Осадченко А. С. Требования к облику и основным проектным параметрам микроракетного комплекса, предназначенного для запуска малых космических аппаратов размерностей «нано», «пико» и «фемто» // Вестник НПО им. С. А. Лавочкина. 2015. № 3. С. 107–113.

[3] Ганиев Т. А., Карякин В. В. Космическая политика мировых и региональных держав. М. : Архонт, 2020. 175 с.

[4] Лин Индастриал – Легкая ракета «Адлер» [Электронный ресурс]. URL: http://spacelin.ru/proekty/legkayaraketa-adler (дата обращения 11.11.2020).

[5] Первов М. А. История развития отечественных ракетно-космических двигательных установок. М. : ООО «Издательский дом «Столичная энциклопедия», 2018. 656 с.

[6] Васильев А. П., Кудрявцев В. М., Кузнецов В. А., Курпатенков В. Д., Обельницкий А. М., Поляев В. М., Полуян Б. Я. Основы теории и расчета жидкостных ракетных двигателей. М. : Высшая школа, 1983. 703 с.

[7] Нестеров В. Е., Кузин А. И., Рачук В. С. Особенности применения маршевых ЖРД в составе первой ступени перспективной многоразовой ракетно-космической системы // Авиакосмическая техника и технология. 2010. № 3. С. 25–32.

[8] Ерохин Б. Т. Теория и проектирование ракетных двигателей : учеб. СПб. : Лань, 2015. 608 с.

[9] Информационные материалы компании Firefly [Электронный ресурс]. URL: firefly.com/launch-alpha/ (дата обращения 11.11.2020).

[10] Информационные материалы компании Rocket Lab [Электронный ресурс]. URL: www.rocketlabusa.com/electron/ (дата обращения 11.11.2020).

[11] Нестеров В. Е. Многоразовая ракетно-космическая система. Инновационное развитие российских средств доступа в космическое пространство // Двойные технологии. 2012. № 1 (58). С. 13–18.

[12] Башарина Т. А., Гончаров М. Г., Меньших В. В., Ильина А. К., Турищев М. Ю., Шматов Д. П. Разработка жидкостного ракетного двигателя малой тяги для ракет сверхлегкого класса // Восьмые Уткинские чтения : труды общерос. науч.-техн. конф. СПб. 2019. С. 26–29.

[13] Коватёва Ю. С., Воробьев А. Г., Боровик И. Н., Хохлов А. Н., Казеннов И. С. Жидкостный ракетный двигатель малой тяги на топливе газообразный кислород и газообразный метан // Вестник Московского авиационного института. 2011. Т. 18. № 3. С. 45–54.

Цитирование данной статьи

Башарина Т.А., Гончаров М.Г., Лымич С.Н., Левин В.С., Шматов Д.П. Выбор и обоснование проектных параметров двигательных установок сверхлегких ракетно-космических комплексов // Космические аппараты и технологии. 2021. Т. 5. № 1. С. 5-13. doi: 10.26732/j.st.2021.1.01

Данная статья лицензирована по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.