Революция в космонавтиката: Студенти успешно тестваха мощен детонационен двигател от ново поколение

Третокурсници от Швейцарското висше техническо училище в Цюрих разработиха и успешно тестваха експериментален въртящ се детонационен двигател (RDE), който генерира 20 000 вълни в секунда. Тестът е проведен във военновъздушната база Дюбендорф в началото на април 2026 г. Тази технология има потенциала значително да намали разходите за изстрелване на ракети или да увеличи масата на полезния товар за бъдещи космически мисии.

За разлика от конвенционалния ракетен двигател, при който горивото гори в режим на дефлаграция (бавно, дозвуково горене), при VDD горивовъздушната смес се взривява – детонационната вълна се движи по кръгова камера със свръхзвукова скорост (над 2 km/s). Вълната обикаля камерата до 20 000 пъти в секунда. Всяка микроексплозия компресира горивната смес и я запалва. Ефективността на този цикъл е значително по-висока от тази на конвенционалното горене, тъй като детонацията създава по-високо налягане и оползотворява по-пълно енергията на горивото.

Въпреки това детонационните вълни създават екстремни напрежения върху материалите и изискват изключително прецизна система за подаване на гориво. Впръскващите клапани трябва да се отварят и затварят по-бързо от милисекунда, за да доставят порциите гориво и окислител (в този случай пропан и течен кислород) в синхрон с движещата се вълна. В противен случай експлозията може да проникне обратно в горивните тръбопроводи, което означава катастрофа. Студентите от Цюрих са решили този проблем, като са отпечатали на 3D принтер медна горивна камера със сложна геометрия и са проектирали прецизен инжектор.

След първия неуспешен опит екипът е отстранил проблема и двигателят е преминал в стабилен режим на детонация, се казва в прессъобщението. От медната дюза избухват пламъци в дълга струя и кабината за управление се разтърсва от ударните вълни. Студентите наблюдаваха показанията на налягането в реално време и високоскоростните кадри (хиляди кадри в секунда), потвърждавайки, че детонацията наистина е била въртелива, а не хаотична.

Горивото съставлява 80-90% от стартовата маса на ракетата. Дори малко увеличение на ефективността на горенето – 5-10% – означава или значително намаляване на разходите за килограм полезен товар, или увеличаване на масата на ракетата, която може да бъде изпратена до Луната или Марс. Ето защо американската и японската космическа агенция активно финансират изследвания в областта на VDD – това е една от малкото технологии, които могат да подобрят химическите ракетни двигатели, които в своята същност не са се променили през последния половин век.

Успехът на този академичен проект доказва, че концепцията за детонационно задвижване на течни горива е напълно жизнеспособна и готова за по-мащабни практически изпитания. Технологията има потенциала да свали цената за достъп до космоса наполовина, проправяйки път за по-евтини мисии до Луната и Марс.