Немецкий аэрокосмический стартап Polaris Raumflugzeuge получил контракт от Бундесвера на разработку и испытание клиновоздушного ракетного двигателя (КВРД), отличающегося формой сопла. Такая конструкция позволяет экономить топливо на низких высотах. В случае успеха это будет первый КВРД, который испытают в полете.

Современные ракеты используют сопла характерной колоколообразной формы, служащие для ускорения выброса газов из камеры сгорания. Их конструкция оказалась настолько успешной, что не менялась на протяжении столетия. И все же нельзя сказать, что она достигла совершенства, особенно если вспомнить, что химические ракетные двигатели уже приблизились к своему теоретическому пределу эффективности, пишет New Atlas.

Геометрия колоколообразного сопла обычного ракетного двигателя приспособлена к определенному атмосферному давлению. Однако с изменением высоты давление тоже меняется. Это значит, что эффективность двигателя по мере взлета ракеты падает. В этом — одна из причин использования многоступенчатых ракет, сопла двигателей которых имеют разную форму для разной высоты.

В качестве альтернативы в середине прошлого века был придуман клиновоздушный ракетный двигатель с клиновидным соплом. Он позволяет преодолеть проблему эффективности на различной высоте благодаря конструкции сопла. Выступ или клин с одной стороны имеет такое же сечение, что и колоколообразное сопло, а с другой стороны он открыт, тогда как сверху расположены ряды камер сгорания. Когда раскаленный газ вырывается из них, реактивная струя прижимается к одной стороне под действием окружающего давления. По мере набора высоты давление снижается, и форма сопла меняется.

Проблема КВРД в том, что на практике они выделяют громадное количество тепла и требуют новых материалов и систем охлаждения. Однако это не остановило в свое время Космическое агентство NASA от разработки и наземного испытания преемника «Спейс Шаттла», одноступенчатого многоразового космического корабля X-33/VentureStar.

По условиям нового контракта Polaris Raumflugzeuge берется за разработку и тестирование КВРД, который впоследствии можно будет установить на опытный образец космоплана. В случае успеха это будет первый клиновоздушный ракетный двигатель, который испытают в полете.