Напечатанный на 3D-принтере двигатель Aerospike протестирован на космическом самолете MIRA II

Немецкий аэрокосмический стартап POLARIS Spaceplanes завершил успешные лётные испытания своего демонстратора MIRA II с аэрокосмическим двигателем. Прототип длиной в пять метров оснащен линейным ракетным двигателем AS-1, напечатанным на 3D-принтере от POLARIS. MIRA II служит шагом для полноразмерного космического самолета компании AURORA, который должен начать полет в 2028 году.

MIRA II была разработана после того, как оригинальный демонстратор MIRA разбился во время своей первой попытки полета в мае 2024 года. С этого момента новая система завершила трехсекундную работу двигателя на взлетно-посадочной полосе, прежде чем успешно провести испытания в полете над Балтийским морем.

Беспилотный демонстратор вылетел из аэропорта Пенемюнде с помощью четырех турбинных реактивных двигателей. Достигнув точки воспламенения, MIRA II завершила трехсекундную работу своего аэрошипового двигателя 1 кН LOX/керосин AS-1, достигнув ускорения 4 м/с² и тяги 900 ньютонов. Это стало первым в истории испытанием линейного аэрошипового двигателя в полете.

В отличие от обычных ракетных двигателей с соплами в форме колокола, двигатели Aerospike используют клиновидный «шип» для формирования выхлопных газов. Эта инновационная конструкция устраняет потребность в фиксированном сопле, уменьшая вес, повышая эффективность и обеспечивая непрерывную регулировку тяги на разных высотах.

Эти новые двигатели создают экстремальные температуры в полете, требуя большого количества сложных и запутанных каналов охлаждения. Эта сложность заставила разработчиков аэрошипов, таких как POLARIS Spaceplanes, использовать аддитивное производство в своем проектировании и производстве.

В прошлом году компания получила два напечатанных на 3D-принтере аэрошиповых двигателя AS-1 от немецкой фирмы по производству присадок AM Global. В то время как эти начальные двигатели использовались для наземных испытаний, AM Global также напечатала 3D два более легких двигателя для летных испытаний для демонстраторов MIRA.

Во время трехсекундного горения в полете двигатель MIRA II работал с пониженным давлением в камере для достижения обогащенного топливом сгорания. Как сообщается, это позволило инженерам POLARIS собирать данные о производительности, подвергая компоненты двигателя минимальной нагрузке. Бортовая камера MIRA II обнаружила небольшую утечку в отсеке бака LOX, которая привела к потере люка доступа во время работы двигателя в течение трех секунд. Тем не менее, компания сообщила, что демонстратор благополучно приземлился для завершения успешного испытательного полета.

Заглядывая в будущее, POLARIS будет дополнительно испытывать и проверять эксплуатационные возможности напечатанного на 3D-принтере двигателя aerospike с помощью интенсивной программы летных испытаний.

POLARIS также будет работать над активацией близнеца демонстратора MIRA III, чтобы создать резервирование и повысить гибкость тестирования. По ходу испытаний компания будет постепенно увеличивать давление в камере двигателя, чтобы оптимизировать эффективность сгорания и тяги.

Результаты дополнительных испытаний MIRA станут информацией следующего демонстратора космического самолета компании NOVA. Как сообщается, этот тестовый самолет будет иметь от семи до восьми метров в длину и будет последним шагом перед полноразмерным транспортным средством AURORA.