После двух лет подготовки и четырех переносов, индийская компания Agnikul Cosmos 30 мая впервые в стране осуществила запуск ракеты, оснащенной двигателем, полностью произведенным с использованием технологии 3D-печати. Кроме того, это был первый успешный запуск ракеты с полукриогенным двигателем, который отличается меньшим весом и габаритами по сравнению с традиционными ракетными двигателями. Данное событие стало значимым этапом в реализации индийских программ по исследованию космоса и существенно увеличило возможности страны в области космических полетов.
В последнее время Индию привлекает всемирное внимание благодаря бурно развивающемуся космическому сектору. В прошлом году эта относительно новая участница космической гонки вошла в историю, став первой страной, совершившей посадку на южный полюс Луны в рамках миссии «Чандраян-3». Успехи Индии во многом обусловлены государственной политикой, стимулирующей вовлечение частного бизнеса, в частности, путем увеличения допустимого объема прямых иностранных инвестиций в эту сферу. На данный момент в Индии функционирует около 190 стартапов, разрабатывающих космические технологии.
Agnikul Cosmos – один из стартапов, занимающийся разработкой и производством компонентов для ракет с использованием технологии 3D-печати, включая воспламенители, системы охлаждения и топливные форсунки. Компания добилась значительного прогресса, создав двигатель, напечатанный как единый блок, что исключило необходимость длительной сборки и сварки. Несмотря на то, что другие организации применяют 3D-печать для производства различных ракетных компонентов, Agnikul Cosmos отличается разработкой цельных конструкций.
«Наше решение характеризуется интегрированным элементом, исключающим необходимость ручного управления. Результатом работы принтера является готовая деталь в натуральную величину, не требующая сварки, фиксации или других вспомогательных операций », — пояснил соучредитель и генеральный директор компании, Сринатх Равичандран, в интервью Tech Crunch.
В марте текущего года был проведен первый запуск двигателя, установленного на орбитальной ракете-носителе Agnibaan SOrTeD (Suborbital Technology Demonstrator), однако из-за необходимости проведения дополнительных проверок вывод на орбиту не состоялся. Изначально было запланировано еще три запуска, но из-за возникших технических неполадок они были отменены.
Первый успешный запуск состоялся в четверг, 30 мая 2024 года, с мобильной стартовой площадки космического центра имени Сатиша Дхавана, расположенного на острове Шрихарикота на юге Индии. Продолжительность полета составила две минуты, а ракета достигла высоты 8 километров. « Результатом стали тысячи часов исследований и напряженной работы команды », — сказал Равичандран в пресс-релизе.
Два двигателя построены за неделю
Высота ракеты Agnibaan SOrTeD равна 6,2 метра. Ее модульная конструкция позволяет использовать ее для выполнения различных задач. Корпус изготовлен из углеродного композита, что обеспечивает массу всего в 575 килограммов. Для 3D-печати двигателя применяется инконель — сплав металла, который хорошо поддается печати и устойчив к высоким температурам. Однако этот материал характеризуется низкой теплопроводностью. В результате инженерам потребовалось провести от 70 до 80 испытаний, чтобы разработать эффективный метод отвода тепла.
Разработчики сообщают, что печать двигателя в неокончательной обработке занимает от 72 до 75 часов. По их словам, изготовление двух полностью функциональных двигателей, прошедших термообработку, занимает всего неделю. В то же время, производство обычных двигателей аналогичного размера занимает от 10 до 12 недель.
Грузоподъемность до 300 кг
Значимой задачей являлась необходимость обеспечения безопасности ракеты на протяжении всего полета, благодаря двигателю. Для решения данной проблемы было принято решение отказаться от твердотопливной системы, представляющей опасность взрыва. Вместо этого двигатель функционирует на полностью жидком топливе, включающем водород и очищенный парафин, что позволяет использовать полукриогенную технологию.
В отличие от криогенных двигателей, полукриогенные двигатели обладают меньшим весом и занимают меньше пространства для хранения. Благодаря этому удалось повысить тягу до 6,2 килоньютона. Грузоподъемность достигает 300 килограммов, что является ключевым фактором для аппарата, сопоставимого по размерам с Agnibaan SOrTeD. Собранные в ходе первого успешного полета данные будут использованы для разработки следующего коммерческого орбитального носителя компании.
Благодаря этим успехам Индия сможет убедить инвесторов и ускорить выход в космическое пространство. Этот последний запуск станет частью запланированной серии из 30 гражданских и коммерческих миссий, которые страна намерена реализовать в течение года. « Успешный запуск Agnibaan SOrTeD знаменует не только значительное достижение для Agnikul Cosmos, но и важный этап для частных компаний, поддерживающих развитие индийской космической отрасли », — уточнил Равичандран в своем обращении. Запуск пилотируемых космических аппаратов на низкую околоземную орбиту и к Луне намечен на 2025 и 2040 годы, соответственно. Строительство орбитальной космической станции и создание лунной базы запланированы на 2035 и 2050 годы.