Совершив подвиг, который можно назвать только легендарным, и после многих месяцев и катастрофической неудачи компания Polaris Spaceplanes наконец-то совершила то, чего никогда раньше не делали: поджгла фитиль ракеты-носителя с аэродинамическим шипом в полете.
29 октября 2024 года над Балтийским морем компания Polaris Spaceplanes провела испытательный полет своего самолета MIRA II. Оснащенный ракетой самолет следовал по заданной траектории полета на автопилоте, работая от четырех керосиновых реактивных турбин, прежде чем успешно включить свой линейный ракетный двигатель AS-1 LOX (жидкий кислород)/керосин на три секунды в полете, что ознаменовало первое в истории испытание ракеты-носителя в полете.
Это первый из предстоящих испытательных полетов. Polaris сообщил об ускорении 4 м/с² и 900 ньютонах тяги от планера длиной 16,4 фута (5 м) и массой 505 фунтов (229 кг).
Это означает, что MIRA II разгонялся примерно до 9 миль в час (14,4 км/ч) каждую секунду с достаточной тягой, чтобы преодолеть гравитацию и поднять человека весом 200 фунтов (90 кг) прямо в воздух.
Около 12 часов дня того же дня Polaris провел успешные испытания ракетного двигателя Aerospike на асфальте и всего несколько часов спустя поднялся в воздух.
Полет был выполнен с небольшим запасом топлива и занял три с половиной минуты, чтобы преодолеть более 6 миль (10 км) перед возвращением домой. После зажигания аэроспайка произошла небольшая утечка в баке с жидким кислородом, из-за которой люк доступа сгорел в огне, но в остальном планер MIRA II не пострадал.
Ранее, в мае этого года, MIRA I должен был стать первым летным испытанием аэроспайка, но потерпел крушение во время взлета. Polaris пошла дальше и построила более крупные MIRA II и III, заявив: «В Polaris мы продвигаем наш проект исключительно быстрыми темпами. Чтобы способствовать такому быстрому прогрессу, мы полностью признаем, что иногда что-то может сломаться… Если вы ничего не ломаете, вы недостаточно амбициозны».
Последствия крушения MIRA I на взлете, отменившие то, что могло бы стать первым испытанием ракеты с аэроспайком в мае 2024 годаPolaris Spaceplanes
MIRA II и ее идентичный близнец MIRA III оснащены линейной ракетой с аэроспайком AS-1 LOX на керосине, разработанной компанией Polaris. Хотя концепция ракетных двигателей с аэроспайком существует уже 70 лет, ни один из них не использовался за пределами лаборатории и никогда в полете.
Уникальность ракеты Aerospike заключается в том, что она по сути инвертирует традиционное сопло в форме колокола. Вместо того чтобы закрывать выхлоп, она образует обращенную внутрь кривую, а внешняя сторона открыта для окружающей атмосферы. Причина такого выбора конструкции заключается в ограничении традиционных ракет в форме колокола, которые оптимизированы для максимальной эффективности на одной высоте. По мере того, как ракета поднимается и атмосферное давление падает, эти сопла становятся менее эффективными, требуя отдельных ступеней ракеты с различными соплами разных форм и размеров для эффективной работы по мере набора высоты ракетой. В конструкции Aerospike атмосферное давление действует как внешняя форма сопла, обеспечивая лучшую среднюю эффективность на всех высотах.
Традиционная ракета колокольного типа против линейной ракеты с аэродинамическим шипомНАСА
Почему мы не используем двигатели с аэродинамическим шипом, если они существуют уже 70 лет?
Компания Rocketdyne изобрела конструкцию в 1950-х годах. Конструкции были сложнее и, как правило, тяжелее традиционных колоколообразных ракет. Они требовали большего охлаждения, поскольку вся длина двигателя подвергалась сильному нагреву. Современные материалы для решения этих проблем охлаждения были недешевы или широко доступны, а традиционные ракеты доказали свою надежность, поэтому конструкция аэроспайка так и не прижилась и осталась в лаборатории.
В 1990-х годах NASA и Lockheed Martin начали программу X-33/VentureStar с целью создания одноступенчатого орбитального (SSTO) корабля, который будет оснащен линейной ракетой-носителем Aerospike. Прототип был частично построен, пока сложность и стоимость снова не привели к прекращению программы в 2001 году.
Концепция X-33 NASA NASA
Polaris по сути продолжает то, на чем NASA остановилось.
MIRA II и III — это уменьшенные демонстраторы, которые в конечном итоге приведут к Aurora, многоразовой космической системе запуска и гиперзвуковой транспортной системе Polaris, которая функционирует как самолет. Следующим будет Nova, планер длиной 23–26 футов (7–8 метров), который станет последним испытательным самолетом перед тем, как Polaris нацелится на Aurora.
Посмотреть тест можно здесь.
