Vloni v srpnu jsme Vás v článku „Nadějné prvotní výsledky zkoušek evropského motoru“ seznámili s vývojem prototypu nového raketového motoru TLPD (Throttleable Liquid Propulsion Demonstrator) na kapalné pohonné látky. Produkt výzkumné sítě Łukasiewicz – Institutu letectví by měl být ideální pro využití na horních stupních malých raket, případně na kosmických lodích, či dodatečných (nakopávacích) horních stupních a průzkumných misích. Motor dokáže měnit svůj tah od pouhých 10 do 110 % ideálních provozních podmínek, což z něj dělá horkého kandidáta pro použití na planetárních landerech. Navíc je restartovatelný a používá netoxické pohonné látky.

První fáze zkoušek v loňském roce potvrdila dobré chování motoru za různých úrovní tahu při jeho setrvalých úrovních. Motor tak v této fázi pracoval na nastavených úrovních tahu od spuštění až do konce každého zážehu. Tyto testy prověřily špičkové ventily, které regulují průtok pohonných látek do motoru. Tým využil při testech první fáze pasivně chlazenou spalovací komoru, jelikož krátké zážehy nevyžadovaly aktivní chlazení. S tím, jak testy pokračovaly, týmy zjistily, že se motor zahříval méně, než se předpokládalo při nejvyšších teplotách, a proto se rozhodl provést první sérii testů škrcení v předstihu. Při těchto testech inženýři měnili tah – neboli výkon motoru – přímo za jeho chodu. Výsledky byly i nadále velmi slibné a věnovali jsme se jim ve zmíněném srpnovém článku.

Druhá fáze zkušební kampaně v listopadu 2024 obnášela zážehy motoru a jeho chod za měnících se úrovní tahu až po dobu jedné minuty, což bylo více než sedmkrát déle, než v první sérii. Pro tyto podmínky byla navržena nová spalovací komora vyrobená aditivními metodami (3D tiskem), která již obsahuje integrované vodní chlazení, aby zvládla delší testy i měnící se úrovně tahu. Jedna věc je, aby motor fungoval na různých úrovních tahu, ale mnohem náročnější je přecházet mezi těmito úrovněmi. Během těchto změn funguje motor v takzvané přechodové fázi, která je z definice dynamická, a proto je obtížné ji předvídat nebo řídit. Celá konstrukce motoru fungovala bezchybně s velmi stabilním spalováním ve všech provozních úrovních, které byly testovány během 14 zkušebních zážehů.

To, že se projektu TLPD zatím tolik daří, mu zajistilo další pokračování. V průběhu následujících dvou let má být s rozpočtem 5 milionů euro tento prototyp vylepšen na raketový motor schopný ostrého letu, který bude adaptován pro potřeby evropské kosmické přepravy. Nový demonstrátor motoru bude obsahovat technologická vylepšení a optimalizace. Bude také navržen tak, aby mohl být integrován do landeru pro jiné planety, či měsíce, či do meziorbitálních tahačů a servisních družic k likvidaci kosmické tříště, či doplňování orbitálních stanic.

Celý projekt je součástí programu FLPP (Future Launchers Preparatory Programme) agentury ESA a kromě hlavního dodavatele (polského Lukasiewicz-ILOT) se na něm podílejí firmy Astronika a Jakusz SpaceTech. V této druhé fázi se k projektu připojí společnost Thaliana Space, která je odštěpným závodem Łukasiewicz. Má spolupracovat s potenciálními zákazníky na začlenění jejich potřeb do konstrukce motoru.

Přeloženo z:
https://www.esa.int/

Zdroje obrázků:
https://www.esa.int/…/26271081-1-eng-GB/Engine_tests_for_new_variable_demonstrator_pillars.png
https://www.esa.int/…/Throttleable_Liquid_Propulsion_Demonstrator_with_liquid_cooled_combustion_chamber.png