Stoke Space запропонувала спосіб повернення другого ступеня ракет з космосу

Рішення прийшло з повним переглядом самої концепції другого ступеня, куди для економії всі, хто виробляє такі ракети, ставлять один двигун з крихкими соплами. У другому ступені Stoke Space двигунів буде 30. Плюс регенеративне охолодження корпусу.

Не пропустіть Мільярдер придбав подорож навколо Місяця для себе та дружини на кораблі Starship

Коротко про історію стартапу Stoke Space

Розробник двигуна BE-4 і директор програми BE-3 компанії Blue Origin Енді Лапса поділяє бачення свого колишнього боса Джеффа Безоса і глави SpaceX Ілона Маска – сучасна космонавтика має прийти до дешевих багаторазових ракет, які можна відправляти в космос хоч щодня. Однак методи і темпи роботи великих приватних компаній його не влаштовували. Тому три роки тому він із невеликою групою однодумців заснував Stoke Space – стартап, який поставив собі за мету побудувати повністю багаторазову систему запуску нового типу.

Отримавши початкове фінансування 2020 року, Stoke зосередилася на другому ступені ракети і розробила прототип двигуна, турбонасоси і побудувала виробничий цех. Штат було збільшено до 72 осіб. У підсумку було затверджено фінальний проєкт повністю багаторазової ракети з вантажопідйомністю 1,65 тонни.

Випробування прототипу

У вересні компанія почала випробування першого прототипу: кільця діаметром 4 метри, на якому закріплені 15 окремих двигунів. Ця незвичайна конструкція і стала відповіддю на головні проблеми, що виникають під час повернення других ступенів з орбіти.

Зазвичай верхній ступінь ракети оснащений єдиним двигуном зі збільшеним соплом для оптимізації потоку вихлопних газів у вакуумі. Оскільки всі частини ракети робляться якомога легшими, сопла виявляються занадто крихкими і не витримують входу в атмосферу.

Прототип для випробування концепції / Фото Stoke Space

Якщо захистити їх тепловим екраном, то конструкція стане занадто важкою та об'ємною. Інженери Stoke знайшли інше рішення: кільце з 30 невеликих маневрових двигунів. У вакуумі вони працюють синхронно, як один, а під час входу в атмосферу вмикаються поперемінно. Забезпечити захист сопла меншого розміру стає простіше.

Читайте на сайті Прикинувся космонавтом: шахрай виманив у жінки гроші, щоб повернутися з МКС на Землю

Повернення другого ступеня

Друга важлива проблема – захист усього космічного корабля від температури під час посадки. У шаттлі NASA вирішувала це завдання за допомогою тендітних теплозахисних плиток, інспекція яких вимагала 30 000 людино-годин. SpaceX застосовує інший тип керамічного покриття. А команда Лапса вирішила вдатися до регенеративного охолодження теплових щитів. Пластична зовнішня металева оболонка ракети пронизана невеликими порожнинами, через які тече охолоджувальна рідина.

Якщо випробування покажуть, що Stoke в змозі посадити такий незвичайний верхній ступінь, команда зможе перейти до розробки першого ступеня і проблеми перетворення ракети на орбітальний космічний апарат.