"Традиционные ракеты-носители, даже с учетом текущих разработок многоразовых систем, скоро достигнут предела своего технического совершенства и не смогут обеспечить дальнейшее снижение стоимости доставки груза на орбиту. Чтобы удешевить космические запуски, необходимо внедрение принципиально новых технических решений. В сравнении с аналогичными ведущимися проектами, такими как Skylon, концепция его транспортной системы [космического самолета] обладает меньшей технической сложностью, что позволит снизить финансовые вложения и сократит сроки разработки", - заявил аспирант кафедры "Космические системы и ракетостроение" МАИ Денис Мяукин, чьи слова приводятся в сообщении.
Чтобы полет осуществлялся эффективно на всех скоростных режимах - от взлета до выхода на орбиту - предлагается использовать комбинированную двигательную установку, состоящую из трех составных частей и использующую водород в качестве горючего. Так, на старте и для разгона в плотных слоях атмосферы в проекте МАИ предполагается использовать пароводородный ракетно-турбинный двигатель, далее - прямоточный двигатель, а на заключительном участке траектории - ракетный двигатель. Использование водорода существенно увеличит эффективность двигательной установки.
Инженерные расчеты
"Топливо в ракетах за счет принципа их полета тратится не только для набора скорости, но и для компенсации силы тяжести, что обуславливает наличие больших гравитационных потерь. В моей разработке гравитационные потери отсутствуют на значительном участке траектории - там, где подъемная сила компенсирует силу тяжести. В совокупности с применением более эффективной двигательной установки это позволяет получить большую массу полезного груза на орбите. В абсолютных значениях это означает, что если и аэрокосмическая транспортная система, и ракета-носитель будут иметь одинаковую стартовую массу в 400 тонн, то первая сможет доставить на низкую опорную орбиту до 32 тонн полезного груза, а вторая - только до 20 тонн", - уточнил разработчик.
По расчетам ученых, перечисленные особенности позволят снизить массу топлива на космическом аппарате приблизительно на 20% по сравнению с ракетными транспортными системами, что потенциально позволит увеличить относительную массу полезной нагрузки с 5% до 8% от стартовой массы аппарата. В будущем такой космический самолет также можно будет использовать для высокоскоростных межконтинентальных перелетов и космического туризма.
В настоящее время в рамках проекта создана математическая модель летательного аппарата и проведены расчеты по оптимизации траектории выхода на заданную орбиту высотой 220 км, подтвердившие перспективность выбранного подхода. В дальнейшем планируется уточнить облик аппарата и требования к его двигательной установке.
yaplakal.com