Test dvojice motorů Linear Aerospike XRS-2200, původně postavených pro program X-33, v roce 2001. Kredit: NASA Marshall Space Flight Center, Wikimedia Commons.

Konvenční raketové motory jsou obvykle vybavené mohutnou tryskou ve tvaru zvonu, která chrlí žhavé plyny ze spalovací komory a urychluje tím let rakety. Je to nepochybně úspěšný design, který využívají vojáci i civilní inženýři přes sto let. Chemické raketové pohony se už ale dostaly na samotnou hranici fyzikálních možností a výrobci raket se stále více poohlížejí po alternativních řešeních.

Koncept kosmoplánu Polaris. Kredit: Polaris.

Jednou ze slibných alternativ jsou raketové motory s tryskou tvořenou centrálním tělesem, čili design aerospike, který vznikl již v 50tých letech.

Německý vesmírný startup Polaris Raumflugzeuge nedávno získal kontrakt německého úřadu Bundesamt für Ausrüstung, Informationstechnik und Nutzung der Bundeswehr (BAAINBw), zajišťujícího vybavení pro Bundeswehr, který zahrnuje vývoj a testování nového motoru s tryskou tvořenou lineárním centrálním tělesem (linear aerospike)

Porovnání motoru s konvenční tryskou (vlevo) a motoru s tryskou tvořenou lineárním centrálním tělesem. Kredit: NASA, Wikimedia Commons.

Konvenční trysky raketových motorů bývají vyladěné na určitou výšku. Tryska, která funguje optimálně na úrovni moře, ztrácí s přibývající výškou na výkonu. Je to vlastně jeden z důvodů zavedení vícestupňových nosných raket. Ve větších výškách se používají jiné motory nebo alespoň jiné trysky.

Pokud jde o technologii aerospike, díky odlišnému designu lze postavit raketový motor, který bude skvěle fungovat od země až do vesmíru a ještě k tomu bude jednodušší, menší a lehčí. To znamená rakety s větším množstvím paliva a s větším nákladem, stejně jako možnost dosažení větší vzdálenosti, větší výšky i vyšší rychlosti.

Zní to skvěle, ale vývoj motoru typu aerospike určitě nebude jednoduchý. Největším problémem je ohromné množství tepla, které vyžaduje použití velmi odolných materiálů a výkonných chladicích systémů. Mimo jiné je to dobrá příležitost pro výrobu 3D tiskem.

Polaris si s tím hodlá poradit. Pokud uspějí, měli by testovat motor motoru s tryskou tvořenou lineárním centrálním tělesem s jejich technologickým demonstrátorem kosmoplánu. V takovém případě podle všeho půjde o první použití motoru s tímto designem za letu.

Video: XRS-2200 Linear Aerospike Engine Test fire at NASA Stennis Space Center (SSC)

Literatura

New Atlas 5. 6. 2023.