Надрукований на 3D-принтері двигун Aerospike протестований на космічному літаку MIRA II

Німецький аерокосмічний стартап POLARIS Spaceplanes завершив успішні льотні випробування свого демонстратора MIRA II з аерокосмічним двигуном. Прототип довжиною п’ять метрів оснащений лінійним ракетним двигуном AS-1, надрукованим на 3D-принтері від POLARIS. MIRA II служить сходинкою для повнорозмірного космічного літака компанії AURORA, який повинен почати політ у 2028 році.

MIRA II був розроблений після того, як оригінальний демонстратор MIRA розбився під час своєї першої спроби польоту в травні 2024 року. Відтоді нова система завершила трисекундну роботу двигуна на злітно-посадковій смузі, перш ніж успішно провести випробування в польоті над Балтійським морем.

Безпілотний демонстратор вилетів з аеропорту Пенемюнде за допомогою чотирьох турбінних реактивних двигунів. Досягнувши точки займання, MIRA II завершила трисекундну роботу свого аерошипового двигуна 1 кН LOX/гас AS-1, досягнувши прискорення 4 м/с² і тяги 900 ньютонів. Це стало першим в історії випробуванням лінійного аерошипового двигуна в польоті.

На відміну від звичайних ракетних двигунів із соплами у формі дзвона, двигуни Aerospike використовують клиноподібний «шип» для формування вихлопних газів. Ця інноваційна конструкція усуває потребу у фіксованому соплі, зменшуючи вагу, підвищуючи ефективність і забезпечуючи безперервне регулювання тяги на різних висотах.

Ці новітні двигуни створюють екстремальні температури в польоті, вимагаючи великої кількості складних і заплутаних каналів охолодження. Ця складність змусила розробників аерошипів, як-от POLARIS Spaceplanes, використовувати адитивне виробництво у своєму проєктуванні та виробництві.

Минулого року компанія отримала два надруковані на 3D-принтері аерошипові двигуни AS-1 від німецької фірми з виробництва присадок AM Global. У той час як ці початкові двигуни використовувалися для наземних випробувань, AM Global також надрукувала 3D два легших двигуни для льотних випробувань для демонстраторів MIRA.

Під час трисекундного горіння в польоті двигун MIRA II працював зі зниженим тиском у камері для досягнення збагаченого паливом згоряння. Як повідомляється, це дозволило інженерам POLARIS збирати дані про продуктивність, піддаючи компоненти двигуна мінімальному навантаженню. Бортова камера MIRA II виявила невеликий витік у відсіку бака LOX, який спричинив втрату люка доступу під час роботи двигуна протягом трьох секунд. Попри це, компанія повідомила, що демонстратор благополучно приземлився для завершення успішного випробувального польоту.

Заглядаючи в майбутнє, POLARIS додатково випробовуватиме та перевірятиме експлуатаційні можливості надрукованого на 3D-принтері двигуна aerospike за допомогою інтенсивної програми льотних випробувань.

POLARIS також працюватиме над активацією близнюка демонстратора MIRA III, щоб створити резервування та підвищити гнучкість тестування. По ходу випробувань компанія поступово збільшуватиме тиск у камері двигуна, щоб оптимізувати ефективність згоряння та тягу.

Результати додаткових випробувань MIRA стануть інформацією для наступного демонстратора космічного літака компанії NOVA. Як повідомляється, цей тестовий літак матиме від семи до восьми метрів у довжину і буде останнім кроком перед повнорозмірним транспортним засобом AURORA.