Konvenční raketové motory jsou obvykle vybavené mohutnou tryskou ve tvaru zvonu, která chrlí žhavé plyny ze spalovací komory a urychluje tím let rakety. Je to nepochybně úspěšný design, který využívají vojáci i civilní inženýři přes sto let. Chemické raketové pohony se už ale dostaly na samotnou hranici fyzikálních možností a výrobci raket se stále více poohlížejí po alternativních řešeních.
Jednou ze slibných alternativ jsou raketové motory s tryskou tvořenou centrálním tělesem, čili design aerospike, který vznikl již v 50tých letech.
Německý vesmírný startup Polaris Raumflugzeuge nedávno získal kontrakt německého úřadu Bundesamt für Ausrüstung, Informationstechnik und Nutzung der Bundeswehr (BAAINBw), zajišťujícího vybavení pro Bundeswehr, který zahrnuje vývoj a testování nového motoru s tryskou tvořenou lineárním centrálním tělesem (linear aerospike)
Konvenční trysky raketových motorů bývají vyladěné na určitou výšku. Tryska, která funguje optimálně na úrovni moře, ztrácí s přibývající výškou na výkonu. Je to vlastně jeden z důvodů zavedení vícestupňových nosných raket. Ve větších výškách se používají jiné motory nebo alespoň jiné trysky.
Pokud jde o technologii aerospike, díky odlišnému designu lze postavit raketový motor, který bude skvěle fungovat od země až do vesmíru a ještě k tomu bude jednodušší, menší a lehčí. To znamená rakety s větším množstvím paliva a s větším nákladem, stejně jako možnost dosažení větší vzdálenosti, větší výšky i vyšší rychlosti.
Zní to skvěle, ale vývoj motoru typu aerospike určitě nebude jednoduchý. Největším problémem je ohromné množství tepla, které vyžaduje použití velmi odolných materiálů a výkonných chladicích systémů. Mimo jiné je to dobrá příležitost pro výrobu 3D tiskem.
Polaris si s tím hodlá poradit. Pokud uspějí, měli by testovat motor motoru s tryskou tvořenou lineárním centrálním tělesem s jejich technologickým demonstrátorem kosmoplánu. V takovém případě podle všeho půjde o první použití motoru s tímto designem za letu.
Video: XRS-2200 Linear Aerospike Engine Test fire at NASA Stennis Space Center (SSC)
Literatura
Společnost ARCA postavila revoluční raketový motor typu aerospike
Autor: Stanislav Mihulka (28.09.2017)
Airbus vyvíjí supravodivý letecký pohon, který bude chlazený palivem
Autor: Stanislav Mihulka (22.04.2021)
Důmyslný letecký motor Chimera zvládne pojíždění po ranveji i hypersonický let
Autor: Stanislav Mihulka (26.01.2023)
Rotační detonační pohon pro kosmické lodě úspěšně prochází testy NASA
Autor: Stanislav Mihulka (02.02.2023)
Diskuze:
i "citovaná" oselná věta je fake
Josef Hrncirik,2023-06-08 14:10:35
Konvenční trysky raketových motorů bývají vyladěné na určitou výšku.
"Tryska, která funguje optimálně na úrovni moře, ztrácí s přibývající výškou na výkonu."
Je to vlastně jeden z důvodů zavedení vícestupňových nosných raket. Ve větších výškách se používají jiné motory nebo alespoň jiné trysky.
I tryska pro přízemí s přibývající výškou přibírá na výkonu.
Jen však méně než by dalo optimální výškové vyladění.
Aerospike není mrtvý koncept?
Marek Hudik,2023-06-08 10:39:45
Myslel jsem, že aerospike je mrtvý.
Velmi obtížně se chladí a benefit je malý oproti problémům s vývojem.
Více detailů je ve videu - Are Aerospikes Better Than Bell Nozzles? (Everyday Astronaut): https://www.youtube.com/watch?v=D4SaofKCYwo
Zajímavé,ale....
Jan Strapina,2023-06-07 06:38:05
Je to určitě zajímavá koncepce a pokud by uspěla určitě by urychlila a usnadnila cesty na MArs,ale je otázkou jak moc finančně nákladná a zda přece jenom v nejbližších letech nebude levnější vyrábět stále klasické konvenční rakety.
2 fakticke
Radoslav Pořízek,2023-06-06 23:47:32
"Po překonání technologických obtíží při vývoji by takový motor mohl sloužit k letu ze země až na oběžnou dráhu."
No to sa da povedat o lubovolnej veci, ze ked prekona technologicke obtiaze, taksa bude pouzivat. A ak neprekona, tak nie.
"Je to vlastně jeden z důvodů zavedení vícestupňových nosných raket. Ve větších výškách se používají jiné motory nebo alespoň jiné trysky."
Jeden z dovodov, ale nie hlavny dovod. Ciolkovskeho rovnica M = m * exp ( v / V) je neuprosna. Je to fundamentalne fyzikalne obmedzenie z ktorym nic nespravi sebelepsia tryska.
Na aerospike trysku se přivádí spaliny klasických parametrů
Josef Hrncirik,2023-06-06 21:37:28
,jako když Elonovy přistávající či startující rakety rvou offuckávané betony žhavými spalinami rychlosti cca 3 km/s. Zvýšení výtokové rychlosti plynů při cca 100 násobné redukci tlaku ze spalovací komory 10 MPa k ev. další expanzí (ev. formálně takřka až do vakua) na aerospike již není vydatné a přináší nutné ztráty v rázové vlně od aerospike, vektorování toku spalin, tření a zvětšení měrného chladícího povrchu a tlakových ztrát oproti jedné velké komoře a byť ne optimální jediné podexpandované klasické trysce.
Konvenční trysky raketových motorů bývají vyladěné na určitou výšku. Tryska, která funguje optimálně na úrovni moře, ztrácí s přibývající výškou na výkonu. Je to vlastně jeden z důvodů zavedení vícestupňových nosných raket. Ve větších výškách se používají jiné motory nebo alespoň jiné trysky.
"Pokud jde o technologii aerospike, díky odlišnému designu lze postavit raketový motor, který bude skvěle fungovat od země až do vesmíru a ještě k tomu bude jednodušší, menší a lehčí. To znamená rakety s větším množstvím paliva a s větším nákladem, stejně jako možnost dosažení větší vzdálenosti, větší výšky i vyšší rychlosti."
Určitě však ponese větší náklad aerospike a chladících ploch ho ofuckujících trysek a více trubek přívodů paliva do více malých ofuckujících komůrek.
Oproti americkému videu, ani Osel přímo neslibuje, že se pak do Všehomíra dostaneme snadno jednostupňovou raketou s aerospike.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
