Репортаж от Wedoany，Инженер-двигателист компании Reaction Dynamics Балин Мор (Balin Moher) на конференции Siemens Realize представил архитектуру гибридного ракетного двигателя нового поколения для ракет-носителей малого и среднего класса. Эта архитектура призвана решить полувековую проблему химического двигателестроения: с помощью новой конструкции обеспечить стабильную тягу на протяжении всего процесса горения, используя лишь один бак с жидким окислителем и меньшее количество трубопроводов, сохраняя при этом полную управляемость.
Мор вспоминает, что его детские впечатления от наблюдения за запусками космических шаттлов на пляже Коко-Бич во Флориде побудили его посвятить себя космической отрасли. Во время обучения в Университете Райерсона (Ryerson University) в Торонто по специальности «Аэрокосмическая техника» он основал команду по проектированию жидкостных ракетных двигателей, численность которой впоследствии превысила 100 человек. Несмотря на первоначальное сопротивление руководства университета испытаниям ракетных двигателей на территории кампуса, Мор добился одобрения проекта. Команда успешно провела испытания двигателя, что было освещено в национальных новостях CBC.
В своем выступлении Мор описал три типа химических двигательных систем: твердотопливные, жидкостные и гибридные. Гибридные ракеты сочетают в себе массовую эффективность твердого топлива и управляемость жидкости, однако традиционные гибридные системы страдают от проблемы падения кривой тяги: по мере выгорания топлива топливные каналы расширяются, эффективность сгорания неконтролируемо снижается, что приводит к падению характеристик. Инновационная архитектура Reaction Dynamics направлена на преодоление этой проблемы. Разработанная компанией ракета Aurora 8 способна выводить на орбиту полезную нагрузку массой около 200 кг. Мор отмечает, что для ракет такого масштаба жидкостные двигательные системы экономически нецелесообразны из-за высоких постоянных затрат, связанных с количеством деталей и сложностью.
Reaction Dynamics использует долгохранимое топливо, а именно жидкую перекись водорода в качестве окислителя. Это топливо позволяет заправлять ракету за несколько месяцев или даже лет до запуска и держать ее в состоянии готовности, что поддерживает концепцию «резервного запуска». Ракета компании помещается в стандартный контейнер, а пусковая инфраструктура также контейнеризирована, что позволяет осуществлять запуски из удаленных районов, сокращая время подготовки к пуску с нескольких дней до нескольких часов. Недавно Министерство обороны Канады провело запуск в рамках проекта «Северный вызов» (North Challenge) — первого в Канаде проекта по созданию такой пусковой инфраструктуры. В рамках этого проекта Reaction Dynamics получила грант в размере 8,3 млн долларов (8,3 млн долларов, валюта не указана), который в течение следующих трех лет будет включен в зарегистрированный проект стоимостью 16 млн долларов (16 млн долларов).
В процессе разработки Reaction Dynamics использует инструментарий Siemens для проектирования и моделирования. Аппаратная часть проектируется в NX Design Center, команда использует Simcenter STAR-CCM+ для моделирования внутренней баллистики, течения и динамики горения системы, а Teamcenter — для управления версиями. Ранний партнер компании MHI помогал в выполнении сложных задач вычислительной гидродинамики (CFD). После семи лет итерационного проектирования команда успешно испытала двигатель RE102 — финальную летную версию, которая будет использована в суборбитальной космической миссии этой осенью. Мор отмечает, что цифровой мир направляет физический, а физический, в свою очередь, дает обратную связь цифровому; этот метод цифрового двойника позволил команде собирать данные испытаний и верифицировать CFD-модели.
Мор также рассказал о разработанном им в свободное время AI-инструменте «CAD Monkey» (Обезьяна CAD). Этот инструмент использует естественный язык для управления NX Design Center и призван сократить цикл проектирования с нескольких дней или недель до нескольких минут или часов. Он изучает способы соединения неструктурированного инженерного мышления (например, слайдов, электронных таблиц, проектных заметок и обсуждений на совещаниях) со структурированной проверяемой работой для ускорения инженерных процессов.
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
