После двух лет подготовки и четырех отсрочек индийская космическая компания Agnikul Cosmos 30 мая наконец-то запустила первую в стране ракету с двигателем, полностью изготовленным методом 3D-печати. Это был также первый успешный запуск ракеты с полукриогенным двигателем, который легче и занимает меньше места, чем обычные ракетные двигатели. Это событие стало важной вехой в достижении целей Индии по освоению космоса, значительно расширив ее доступ к космическому пространству.
В последнее время Индия привлекает внимание всего мира благодаря стремительному росту своего космического сектора. В прошлом году этот новичок в гонке за освоение космоса вошел в историю, став первой страной, высадившейся на южном полюсе Луны благодаря миссии Чандраян-3. Этим успехам отчасти способствовала политика страны, направленная на поощрение участия частного сектора, например, путем повышения лимита прямых иностранных инвестиций в этот сектор. В настоящее время в Индии насчитывается около 190 стартапов, специализирующихся на космических технологиях.
Один из таких стартапов — Agnikul Cosmos, специализирующийся на 3D-печатных компонентах, таких как воспламенители, охлаждающие каналы и топливные форсунки. Недавно компания подняла свой бизнес на новый уровень, напечатав двигатель в виде единого блока, что позволило избежать длительных процессов сборки и сварки. Хотя другие компании уже используют 3D-печать для изготовления многих компонентов ракет, Agnikul Cosmos выделяется своей цельной конструкцией.
«Нас отличает цельный компонент, который не требует вмешательства человека в процесс; то, что выходит из принтера, — это полноразмерная деталь, без какой-либо сварки, зажима или чего-то подобного», — рассказал Tech Crunch Сринатх Равичандран, соучредитель и генеральный директор компании.
Двигатель, установленный на борту орбитальной ракеты-носителя Agnibaan SOrTeD (Suborbital Technology Demonstrator), был впервые испытан в марте этого года, но из-за необходимости дополнительных проверок сборку не удалось вывести на орбиту. Были запланированы еще три испытания, но в последний момент они были отменены из-за технических проблем.
Первый успешный запуск наконец состоялся в четверг, 30 мая 2024 года, с мобильной стартовой площадки космического центра имени Сатиша Дхавана на острове Шрихарикота на юге Индии. Полет длился в общей сложности две минуты, и ракета поднялась на высоту 8 километров. «Это кульминация тысяч часов исследований и напряженной работы команды», — сказал Равичандран в пресс-релизе.
Высота аппарата Agnibaan SOrTeD составляет 6,2 метра, он полностью модульный, что позволяет запускать его для различных миссий. Он изготовлен из углеродного композита, благодаря чему его масса составляет всего 575 килограммов. Для 3D-печати двигателя используется инконель — металлический сплав, который легко печатается и выдерживает высокие температуры. Однако этот материал является очень плохим теплопроводником. Поэтому инженерам пришлось провести от 70 до 80 испытаний, прежде чем был найден способ эффективного отвода тепла.
По словам разработчиков, печать двигателя в сыром виде занимает от 72 до 75 часов. Они утверждают, что смогут изготовить два полностью функциональных двигателя (то есть прошедших процесс термообработки после выхода из принтера) всего за одну неделю. Для сравнения, весь процесс производства обычных двигателей аналогичного размера занимает от 10 до 12 недель.
Еще одной проблемой была способность двигателя гарантировать безопасность ракеты во время движения. Чтобы решить эту проблему, компания решила отказаться от твердотопливной системы, которая является взрывоопасной. Вместо этого двигатель работает на полностью жидком топливе (водороде и очищенном парафине), которое является полукриогенным.
Более того, в отличие от криогенных двигателей, полукриогенный двигатель легче и требует меньше места для хранения. Это позволило увеличить тягу до 6,2 килоньютона. Грузоподъемность достигает 300 килограммов, что очень важно для аппарата размером с Agnibaan SOrTeD. Данные, полученные в ходе первого успешного полета, будут использованы для разработки следующего коммерческого орбитального носителя компании.
Такие достижения позволят Индии завоевать доверие инвесторов и тем самым увеличить скорость доступа в космос. Этот последний полет станет частью длинной серии из 30 гражданских и коммерческих запусков, которые страна планирует осуществить чуть более чем через год. «Успешный запуск Agnibaan SOrTeD — это не только важная веха для Agnikul Cosmos, но и важный момент для частных игроков, которые способствуют росту индийского космического сектора», — пояснил Равичандран в своем заявлении. Пилотируемые космические полеты на низкую околоземную орбиту и на Луну также запланированы на 2025 и 2040 годы соответственно. Орбитальная космическая станция и лунная база также запланированы на 2035 и 2050 годы.
Запись Индия успешно запустила свою первую ракету с двигателем, полностью изготовленным методом 3D-печати впервые опубликована на сайте Про технологии.