Сопло ракетного двигателя из углеродно-углеродного композита, разработанное за рубежом, снижает вес на 67% и увеличивает полезную нагрузку на 15 килограммов

Apr 20, 2024

Оставить сообщение

15 апреля официальный сайт национального космического агентства Индии, Индийской организации космических исследований (ISRO), объявил о новом прорыве в технологии ракетных двигателей: ISRO успешно разработала легкое сопло из углеродного композита, армированного углеродным волокном (Carbon-Carbon/CC). .

1

Ожидается, что это технологическое нововведение, реализованное Космическим центром Викрама Сарабая (VSSC), увеличит грузоподъемность ракеты-носителя за счет улучшения важных параметров ракетного двигателя, включая уровень тяги, удельный импульс и тяговооруженность.
VSSC продолжает расширять свою новаторскую работу в области космических исследований, используя передовые материалы, такие как углерод-углеродные композиты (CC), для создания соплового диспергатора с исключительными свойствами. Используя такие процессы, как карбонизация, химическая инфильтрация из паровой фазы и высокотемпературная обработка сырых композитов, компания создала сопло с низкой плотностью, высокой удельной прочностью и превосходной жесткостью, которое сохраняет отличные механические свойства даже при высоких температурах.
 

2

Ключевой особенностью композитного сопла CC является его специальное устойчивое к окислению покрытие из карбида кремния, которое продлевает срок его службы в окислительных средах. Это нововведение не только снижает термическое напряжение, но и повышает коррозионную стойкость, позволяя расширить пределы рабочих температур в суровых условиях.

Потенциальное влияние этого технологического прорыва огромно, особенно для ракеты-носителя для полярных спутников (PSLV), рабочей лошадки ISRO. PS4 является четвертой ступенью PSLV, которая в настоящее время оснащена двумя двигателями с соплами из колумбового сплава; однако, заменив эти металлические сопла композитными соплами CC, можно добиться снижения веса примерно на 67%. Ожидается, что эта замена увеличит грузоподъемность PSLV на 15 килограммов, что является значительным увеличением для космических миссий.
 

3

Успешные испытания композитного сопла CC знаменуют собой новую важную веху в исследованиях ISRO в этой области. 60-второе тепловое испытание было проведено на установке для высотных испытаний (HAT) на двигательном комплексе ISRO (IPRC) в Махендрагири 19 марта 2024 г. для подтверждения работоспособности и целостности оборудования системы. Испытательная установка (HAT) на двигательном комплексе ISRO (IPRC) в Махендрагири, где было проведено 60-второе тепловое испытание для подтверждения производительности и целостности оборудования системы. Последующие испытания, в том числе 200-второе тепловое испытание 2 апреля 2024 года, еще раз подтвердили работоспособность сопла, достигнув, как и предполагалось, температуры 1216 К.

Центр жидкостных двигательных систем (LPSC) в Валиамале участвовал в разработке и проведении экспериментальных испытаний, а IPRC в Махендрагири предоставил испытательное оборудование и провел испытания на своем объекте HAT.

Об Индийской организации космических исследований ISRO

Индийская организация космических исследований (ISRO) — национальное космическое агентство Индии, которое является основным компонентом Департамента космоса (DOS) правительства Индии. Индийскую космическую программу ведомство реализует преимущественно через различные центры или подразделения ISRO.
 

4

ИСРО, ранее известный как Индийский национальный комитет по космическим исследованиям (ИНКОСПАР), был создан правительством Индии в 1962 году, а Индийская организация космических исследований (ИСРО) была создана 15 августа 1969 года, заменив ИНКОСПАР, чтобы играть более важную роль. роль в использовании космических технологий. В 1972 году была создана DOS, и ISRO вошла в состав подразделения DOS. Основной целью ISRO/DOS является разработка и применение космических технологий для удовлетворения различных потребностей стран.

Штаб-квартира ISRO находится в Бангалоре, и ее деятельность распространяется на различные центры и подразделения. Ракета-носитель построена в Космическом центре ВикрамСарабхай в Тируванантапураме; спутники проектируются и разрабатываются в Спутниковом центре UR Rao (URSC) в Бангалоре; интеграция и запуск спутников и ракет-носителей осуществляются в Космическом центре Сатиш Дхаван (SDSC) в Шрихарикоте; разработка жидкостных ступеней, в том числе криогенных, ведется в Центре жидкостных двигательных установок (LPSC) в Валлиамале и Бангалоре; датчики для спутников связи и дистанционного зондирования, а также применения космических технологий выполняются в Ахмедабаде. Разработка жидкостных ступеней (включая криогенные ступени) осуществляется в Центре жидкостных двигательных систем (LPSC) в Валлиамале и Бангалоре; Датчики для спутников связи и дистанционного зондирования, а также применения космических технологий находятся в ведении Центра космических приложений (SAC) в Ахмадабаде, а прием, обработка и распространение данных со спутников дистанционного зондирования осуществляется Национальным центром дистанционного зондирования (NRSC) в Хайдарабаде. .

5