Компания NFA провела испытания двигателя Mjölnir
Огневые испытания двигателя Mjölnir
Американская компания New Frontier Aerospace завершает разработку перспективного жидкостного ракетного двигателя Mjölnir. Недавно это изделие прошло огневые испытания и подтвердило расчётные характеристики. В ближайшее время этот двигатель планируют использовать при строительстве опытных летательных аппаратов двух новых типов.
Технологии и экология
Компания New Frontier Aerospace была основана в 2021 г. в Сиэтле (шт. Вашингтон). Она занимается разработкой перспективной аэрокосмической техники нескольких классов и основных компонентов для неё. При этом компания ищет новые технологии и решения, позволяющие улучшить технические и иные характеристики своих изделий.
Уже в 2021 г. компания NFA начала разработку перспективного жидкостного реактивного двигателя Mjölnir. В этом проекте использовали несколько новых технологий, за счёт которых хотели улучшить экологические и иные параметры.
В августе 2021 г. Пентагон в рамках программы National Security Innovation Capital (NSIC) выдал компании NFA заказ на разработку нового ЖРД. Проектирование и ряд сопутствующих мероприятий оценили в 750 тыс. долларов. В дальнейшем ожидались новые контракты и дополнительное финансирование для проведения следующих этапов проекта.
Общий вид изделия
Работы по первому контракту заняли около года. Уже в середине 2022 г. компания NFA провела стендовые испытания ключевых компонентов двигателя. Удалось подтвердить расчётные характеристики и показать потенциал основных решений проекта. Все это стало поводом для оптимистичных прогнозов.
По результатам первых испытаний NFA получила новый заказ на 1,5 млн долл. По нему, компания-подрядчик должна была завершить разработку двигателя и провести всесторонние испытания. На тот момент предполагалось, что эти мероприятия удастся завершить к середине 2024 г.
По ряду причин, уложиться в эти сроки не удалось. Новый этап стендовых испытаний полноценного двигателя начался только в 2024 г. О его завершении сообщили несколько дней назад, в июне 2025-го. Несмотря на большое отставание от графика, испытания завершились успехом. Опытный ЖРД Mjölnir подтвердил все расчётные характеристики.
Планы на будущее
В ближайшее время компания NFA планирует подготовить производственную линию и вывести «Мьёльнир» на рынок. В качестве потенциальных заказчиков рассматриваются различные организации ракетно-космической отрасли, заинтересованные в получении современных двигателей с высокими техническими и иными характеристиками.
Кроме того, NFA будет использовать Mjölnir в собственных проектах аэрокосмической техники. К настоящему времени она запустила разработку сразу двух подобных проектов. Первый из них получил название Pathfinder и предусматривает строительство гиперзвукового летательного аппарата военного и гражданского назначения. В рамках второго проекта создаётся космический аппарат Bifröst.
Проектный облик гиперзвукового летательного аппарата, оснащённого двигателями Mjölnir
В ближайшее время NFA собирается построить опытный гиперзвуковой БПЛА Pathfinder с новым ЖРД. Лётные испытания должны стартовать в начале следующего 2026 г. Как долго они продлятся, и удастся ли получить все желаемые результаты, пока неизвестно.
Параллельно с этим будет строиться аппарат Bifröst. Его первый полёт на орбиту запланирован на 2027 г. Как будет организован запуск и последующий полёт, пока не уточняется. Также под вопросом возможные сроки начала полноценной эксплуатации.
Технические особенности
Изделие Mjölnir представляет собой жидкостный ракетный двигатель небольших размеров, предназначенный для использования на различных летательных аппаратах или космической технике. Ввиду ограниченных характеристик тяги его не планируют использовать на ракетах-носителях.
«Мьёльнир» построен по закрытой схеме с полной газификацией компонентов. В такой системе жидкое горючее и окислитель поступают в газогенератор, где сгорают и дают энергию для турбонасосных агрегатов. Затем газообразные продукты отправляются в камеру сгорания для дожигания. Такая схема позволяет максимально использовать энергию топлива и за счёт этого улучшить тягу.
При изготовлении двигателя используются разные технологии. В частности, ряд ключевых агрегатов выполнен посредством трёхмерной печати. Такая технология упрощает изготовление деталей сложной конфигурации и снимает ограничения, связанные с другими методами производства.
Космический аппарат Bifröst
Двигатель от NFA работает на сжиженном метане и жидком кислороде. Источником горючего может быть природный газ или биоотходы. В последнем случае, при правильной организации технологических процессов, ЖРД Mjölnir имеет отрицательный углеродный след. Двигатель становится безопасным или даже полезным для экологии.
Конструкция двигателя позволяет управлять тягой. Также заявлены упрощённые процедуры остановки и запуска. При этом Mjölnir является многоразовым и после необходимого обслуживания может использоваться для выполнения следующего полёта.
К сожалению, компания-разработчик пока не раскрывает технические характеристики нового двигателя. Тем не менее, следует ожидать, что эту информацию опубликуют в самое ближайшее время — она поможет продвижению изделия на рынке.
Платформы для двигателя
Технический потенциал двигателя «Мьёльнир» можно понять на примере других проектов компании NFA. В них планируется использовать ЖРД именно этого типа, который, как ожидается, позволит получить высокие технические и эксплуатационные характеристики.
Например, на основе технологий нынешнего проекта «Пэтфайндер» в будущем хотят создать полноразмерный пассажирский гиперзвуковой летательный аппарат. Это будет «летающее крыло» длиной ок. 41 м, способное перевозить 100 пассажиров. Его оснастят набором из неизвестного количества двигателей Mjölnir. Взлёт и посадка будут осуществляться вертикально, а в горизонтальном полёте аппарат сможет развивать скорость 8 М.
Bifröst в конфигурации посадочного модуля
В свою очередь, в проекте «Биврёст» предлагается космический аппарат, оснащённый одним ЖРД Mjölnir. Он сможет выводить на низкую околоземную орбиту до 3 тыс. фунтов (1362 кг) груза. Также он будет отправлять 400 фунтов (181 кг) на геостационарную орбиту или вдвое меньший груз к Луне. При более сложных межпланетных миссиях нагрузка составит 110 фунтов (50 кг).
Компания-разработчик считает, что её новый двигатель также может найти применение в проектах межпланетных станций. В этом случае «Мьёльнир» может применяться как для разгона аппаратов, так и непосредственно на спускаемой технике. При этом многоразовые ЖРД не только доставят станцию к цели, но и могут вернуть её на Землю.
Тенденции развития
Перспективный ЖРД Mjölnir прошёл стендовые испытания и показал необходимый уровень характеристик. Теперь компания-разработчик собирается завершить работы по связанным проектам и довести до испытаний летательные и космические аппараты с таким двигателем. Первые полёты запланированы уже на 2026-27 гг.
Успех «Мьёльнира» обращает на себя внимание и показывает несколько любопытных тенденций. В первую очередь, этот проект указывает на то, что современные ЖРД могут создавать не только крупные организации и лидеры отрасли. Разработка двигателя, пусть даже и с ограниченными характеристиками, вполне по силам небольшим компаниям. При всём этом NFA оказалась способна проработать достаточно сложную схему и внедрить новые методы производства.
Компания NFA справилась с разработкой и изготовлением опытного двигателя. Теперь ей предстоит наладить полноценное производство «Мьёльниров», а также внедрить их в практику. Удастся ли это, и сколько времени займёт, пока неизвестно.
Информация