Blue Origin разработала более дешёвый двигатель для ракеты New Glenn и нацелилась на 1000 запусков в год
Компания Blue Origin объявила о двух крупных модернизациях ракеты-носителя New Glenn, направленных на снижение стоимости её производства и запусков. В этом помогут облегчённый двигатель повышенной мощности и третья разгонная ступень.
О модернизации ракеты-носителя сообщил генеральный директор компании Дэйв Лимп (Dave Limp) на конференции UP.Summit во Флориде. Первое нововведение — это новый жидкостный ракетный двигатель Northstar, который в перспективе должен заменить BE-4 на первой ступени New Glenn. Второе — разработка дополнительной третьей ступени GS3, предназначенной для запуска тяжёлых аппаратов непосредственно на геостационарную орбиту и траекторию перелёта к Луне.
Двигатель Northstar использует жидкий кислород и сжиженный природный газ (метан), как и BE-4, сохраняя схему обогащённого кислородом ступенчатого сгорания и одновальную архитектуру турбонасосного агрегата. Однако конструкция Northstar существенно упрощена: количество деталей сокращено вдвое, масса уменьшена на 30 %, а более 65 % компонентов предполагается изготавливать методом аддитивного производства (3D-печати).
Тяга нового двигателя составит около 3180 кН против 2846 кН у BE-4. Blue Origin рассчитывает снизить себестоимость изготовления Northstar до четверти стоимости BE-4 и в перспективе сократить время сборки одного двигателя до менее чем суток. Компания уже приступила к огневым испытаниям нового двигателя. При этом производство BE-4 продолжится, иначе это было бы непорядочно по отношению к компании United Launch Alliance, которая также использует эти двигатели на своей ракете Vulcan.
Третья ступень GS3 (Glenn Stage 3) будет оснащена двигателем BE-7, работающим на жидких водороде и кислороде. Этот двигатель рассчитан на длительную работу в космосе, повторные включения и сложные манёвры. Ступень разместят внутри межступенчатого отсека, поэтому она ничуть не уменьшит полезный объём головного обтекателя. В конфигурации New Glenn 7×2 (семь двигателей на первой ступени и два на второй) ракета со ступенью GS3 сможет доставлять до 8 т на геостационарную орбиту и до 10 т на траекторию перелёта к Луне. Для более мощной версии 9×4 эти показатели составят соответственно 14 и 20 т.
На данный момент при проектировании GS3 остаётся одна серьёзная проблема, связанная с использованием композитных топливных баков для жидкого водорода. Третья ступень должна полностью состоять из композитов, а композиты с водородом плохо «дружат». Из-за малых размеров молекул водород склонен проникать через микродефекты материала, а температурные циклы и механические нагрузки могут провоцировать появление трещин в композитной конструкции.
Blue Origin уже провела испытания композитного бака диаметром 5,5 м: он выдержал рабочее давление, соответствующее 100 % максимального расчётного эксплуатационного давления (штатного), в течение 2,5 ч, а затем давление, составлявшее 150 % от номинального значения, — ещё на протяжении 10 мин. Первый запуск GS3 запланирован на 2028 год: компания уже заключила контракт с неназванным государственным заказчиком на миссию в окололунном пространстве. При этом заявленная цель Blue Origin — существенно увеличить частоту запусков New Glenn, до 1000 и более в год, однако конкретные сроки внедрения двигателей Northstar и начала регулярных полётов с GS3 пока не объявлены.