Ученые впервые создали композитный бак для водородного космического топлива

Технология откроет новые возможности в космических полетах.

Сергей ПерельманАвтор новостей

Европейское космическое агентство (ESA) сообщило, что вместе с промышленными партнерами ему удалось создать первый бак для водородного топлива из углепластика, армированного углеродным волокном. В будущем такие баки планируется устанавливать на верхнюю ступень ракеты «Ариан 6» (Ariane 6), а также использовать для других целей на орбите.

Работа ведется в рамках проекта «Феб» (Phoebus). Он предполагает замену классических металлических баков, что даст экономию массы в несколько тонн. Ранее такой подход никогда не применялся из-за существенных технических трудностей, связанных с условиями хранения и транспортировки водорода. Основная ступень ракеты «Ариан 6» работает на водороде и кислороде, поэтому требуется создать два типа резервуаров для хранения этих компонентов в жидком виде.

Чтобы использовать водород в качестве топлива, его нужно охладить до температуры −253 градуса Цельсия. Композитные материалы из углеродного волокна как правило не выдерживают такого холода, становясь очень хрупкими. Поэтому, несмотря на легкость и другие преимущества, топливные баки для водорода из углепластика не делали: переохлажденное топливо, закачиваемое под высоким давлением, практически наверняка разрушило бы такую конструкцию.

Команда проекта «Феб» провела большое количество экспериментов, чтобы получить материал с необходимыми характеристиками. Во время испытаний технология тестировалась на 60-литровых демонстрационных резервуарах. Ученым удалось добиться, чтобы углепластик, армированный углеродным волокном, удерживал жидкий водород без утечек и повреждений.

Теперь исследователи работают над масштабированием. Они строят бак на 2600 литров диаметром 2 метра. Планируется, что в декабре этого года конструкцию завершат. Параллельно возводится испытательный стенд, где пройдут тесты. Они запланированы на апрель следующего года.

Ожидается, что во время тестирования ученые будут доводить бак до растрескивания, повышая давление, чтобы понять критические возможности нового материала и его способность выдерживать экстремальные нагрузки.

Ранее мы рассказывали, что в Японии создали беспилотный кибер-трактор на водороде.

Поделиться