Ракета обратного пуска
Ракета с обратным запуском - это тип ракеты, которая использует выхлоп одной ступени для приведения в движение другой. Топливные баки первой ступени затем заполняются жидким кислородом и водородом, которые воспламеняются при столкновении со второй ступенью; это приводит к взрывной тяге. В отличие от традиционных ракет, при использовании системы обратного запуска все ступени имеют свои собственные двигатели, поэтому нет необходимости в нескольких системах зажигания или передаче топлива между ступенями (хотя в некоторых конструкциях используется несколько воспламенителей). Обратные пуски имеют ряд преимуществ перед другими типами: их можно запускать практически в любом месте без дополнительной инфраструктуры, требуется меньше места, чем для обычной пусковой установки, и вероятность повреждения при возвращении из-за аэродинамического сопротивления невелика. Однако, поскольку эти транспортные средства используют тот же процесс сгорания, что и традиционные пусковые установки, для этого требуется специализированное оборудование, такое как насосы и трубопроводы.
Первый полет ракеты-носителя с обратным запуском был совершен российской компанией РКК "Энергия" в 2007 году под названием "Восток". В 2009 году Китай успешно испытал свой первый прототип ракетного двигателя под названием Nengduo, в котором использовалась технология обратного движения, разработанная в Шанхайском технологическом институте. Первое полномасштабное испытание китайской ракеты с обратным запуском состоялось в 2010 году. Ряд компаний по всему миру также производят ракеты с обратным приводом, включая Aerojet Rocketdyne, Orbital ATK, SpaceX, United Launch Alliance, Blue Origin, Northrop Grumman и Boeing.
История
В конце 1950-х годов американские ученые работали над разработкой ракет с ядерным двигателем, способных выводить на орбиту большие полезные грузы. Для этих ракет потребовались бы мощные двигатели на твердом топливе и большое количество высокообогащенного урана, но они не смогли бы пережить возвращение в атмосферу, где выделяющееся тепло привело бы к серьезному разрушению материала. Это заставило их вместо этого обратиться к химическому движению, и началась работа над различными методами преобразования химической энергии в кинетическую посредством химических реакций внутри самой ракеты. Один из методов состоял в преобразовании химической реакции, происходящей внутри сопла ракеты, непосредственно в тепловую энергию за счет трения, когда ракета ускорялась вверх. Другим способом использования этой энергии было уменьшение разницы температур по всей поверхности ракеты, что позволило более эффективно преобразовывать химическую энергию в механическую. За счет увеличения как количества сжигаемого окислителя, так и уменьшения диаметра зоны горения, возникающие в результате повышенные температуры позволили выгорать большему количеству окислителя при сохранении необходимого перепада давления, необходимого для эффективной работы всей конструкции ракеты. Оба этих метода включали удаление отходов - либо водяного пара, либо азота