Метановое топливо: в космос полетим на газе

В конце прошлого года в химкинском НПО «Энергомаш» прошёл научно-технический совет по созданию ракетного двигателя, работающего на природном газе, рассказал «Известиям» исполнительный директор предприятия Владимир Солнцев. По его словам, летный образец ракеты с двигателями на метановом топливе планируется создать к 2030 году.
Возможность использования метана в качестве ракетного топлива рассматривается уже на протяжении десятков лет, однако сейчас есть только стендовые варианты и экспериментальные образцы таких двигателей. В НПО «Энергомаш» исследования в части использования сжиженного газа в двигателях велись с 1981 года. Прорабатываемая сейчас концепция предусматривает разработку однокамерного двигателя тягой в 200 тонн на топливе «жидкий кислород - сжиженный метан» для первой ступени перспективного носителя легкого класса.
- У метанового топлива есть ряд преимуществ, одно из которых - неограниченная сырьевая база, - рассказал главный конструктор НПО «Энергомаш» Владимир Чванов. - Запасов керосина того качества, которое необходимо для наших ракет, уже нет. Ракета «Союз» сейчас летает на искусственно созданном топливе, потому что изначально для создания керосина для этих ракет использовались только определенные сорта нефти из конкретных скважин. В основном это нефть Анастасиевско-Троицкого месторождения в Краснодарском крае. Но нефтяные скважины истощаются. И ныне используемый керосин является смешением композиций, которые добываются из нескольких скважин. Проблема дефицита здесь будет только усугубляться.
Среди других преимуществ метанового топлива Чванов отметил его низкую стоимость и высокий удельный импульс.
- Удельный импульс - это основная характеристика ракетного двигателя. Но это преимущество нивелируется тем, что у метанового топлива меньшая плотность, поэтому в сумме получается незначительное энергетическое преимущество. С конструкционной точки зрения метан привлекателен тем, что проходит искусственное сжижение, и чтобы освободить полости двигателя, нужно только пройти цикл испарения - то есть двигатель легче освобождается от остатков продуктов. За счёт этого метановое топливо более приемлемо с точки зрения создания двигателя многоразового использования и летательного аппарата многоразового применения, - говорит он.
Среди пока нерешенных проблем двигателя на метановом топливе эксперты отмечают выделение сажи.
- Для одноразового двигателя сажа - не проблема, - отмечает Чванов. - А для двигателя многоразового применения это может быть проблемой, поскольку образуются карбидные соединения, которые разрушают лопатки турбины и тракт.
Метан еще не сертифицирован в качестве ракетного топлива. По мнению Чванова, ГОСТы, жестко оговаривающие требования к нему как к ракетному топливу, могут быть приняты в течение пяти ближайших лет, пишут «Известия».