Японское космическое агентство (JAXA) объявило, что оно впервые в мире успешно произвело испытания в космосе вращающегося детонационного двигателя. Такие двигатели предполагается использовать в будущем для путешествий в глубокий космос.

Детонационный двигатель, используя вращающиеся взрывы внутри кольцевого канала, обеспечивает большую тягу при небольших размерах и малом расходе топлива.

Испытания вращающегося детонационного двигателя в космосе произведены с целью получения научных данных для использования этого метода движения при дальних космических путешествиях.

Такая установка использует ударные волны внутри кольцевого канала для создания тяги. При детонации продукты горения расширяются со сверхзвуковой скоростью, что теоретически на 25% более эффективно, чем обычное сгорание, что может обеспечить значительную экономию топлива.

Горение - это относительно медленный, контролируемый и хорошо изученный процесс, который является результатом реакции между топливом и кислородом при высоких температурах. А вот использование детонации в реактивном двигателе – это сравнительно новая технология. Поскольку при этом высвобождается больше энергии из значительно меньшей массы топлива, чем при обычном сгорании, многие ученые-ракетчики работают над идеей ракеты с вращающимся детонационным двигателем с целью уменьшения ее веса и увеличения тяги. Однако процесс сгорания в таком двигателе протекает очень быстро, хаотично, и пока его сложно предсказывать, трудно достичь и поддерживать.

Испытания были произведены на суборбитальной одноступенчатой ракете S-520-31, способной поднимать полезный груз массой 100 кг на высоту около 300 км. Запуск состоялся из космического центра Учиноура в префектуре Кагосима. (JAXA)
Испытания были произведены на суборбитальной одноступенчатой ракете S-520-31, способной поднимать полезный груз массой 100 кг на высоту около 300 км. Запуск состоялся из космического центра Учиноура в префектуре Кагосима. (JAXA)

Испытания производились после отделения первой ступени, когда был запущен вращающийся детонационный двигатель, работающий в течение шести секунд и создавая тягу 500 Н.

проверка двигателя на стенде
проверка двигателя на стенде

Произведенный эксперимент является первой в мире летной демонстрацией технологии ракетного двигателя, который безопасно и эффективно преобразует ударные волны, возникающие при взрывной реакции смеси горючего газа и кислорода, в тягу.

В японском космическом агентстве надеются использовать эту технологию для практического применения в течение пяти лет, считая, что такие двигатели можно эффективно применять для исследования дальнего космоса.

По мнению японских ученых, дальнейшее развитие данной технологии позволит уменьшить массу двигательной установки до десяти раз, сохранив, при этом, высокую тягу. Кроме того, детонационный способ горения топлива в ракетном двигателе позволяет существенно упростить конструкцию агрегата, отказавшись от целого ряда сложных узлов. Однако практическая реализация детонационного способа горения является сложной инженерной задачей, связанной с проблемами смешивания топлива и окислителя, а также защитой от самовозгорания.