Европейский космоплан успешно выдержал плазменные испытания при 1600 °C

Перспективный беспилотный аппарат Space Rider, проект которого реализуется под эгидой Европейского космического агентства (ESA), преодолел важный этап сертификации. Инженеры провели серию ответственных испытаний, имитирующих критические нагрузки, возникающие при возвращении с орбиты, когда температура нагрева корпуса достигает 1600 °C.

Исследовательские работы прошли на базе плазменной аэродинамической трубы Итальянского центра аэрокосмических исследований (CIRA) в Капуе. В ходе эксперимента образцы обшивки подверглись воздействию высокоскоростных потоков ионизированного газа, что позволило в точности воспроизвести условия экстремального «огненного кокона», возникающего при торможении в атмосфере на скоростях свыше 27 000 км/ч.

Чтобы сохранить целостность конструкции в условиях плазмообразования, Space Rider оснащен инновационной многоразовой теплоизоляцией. Поверхность носовой части и днища аппарата защищает комплекс из 21 специальной керамической плитки.

Для защиты используется материал ISiComp — прогрессивный облегченный керамический композит, созданный усилиями CIRA и компании Petroceramics. Предварительно плитки прошли вибростендовые испытания, подтвердившие их способность выдерживать мощные вибрации, возникающие при старте ракеты-носителя Vega-C.

Особое внимание уделили аэродинамическим рулям — компактным закрылкам размером 90×70 см и весом около 10 кг, отвечающим за управление трехтонным аппаратом в разреженных слоях атмосферы. Они выполнены из керамики и смонтированы на титановых опорах, изготовленных методом 3D-печати. В ходе тестов детали обдувались плазмой, скорость которой превышала скорость звука в 10 раз, что позволило оценить их запас прочности при предельных тепловых и механических нагрузках.

Уникальность Space Rider заключается в его аэродинамической схеме: «несущий корпус» позволяет создавать подъемную силу без традиционных крыльев. Это обеспечивает высокую точность маневрирования при спуске, завершающегося мягкой посадкой с использованием системы управляемого парашюта (parafoil).

В рамках программы испытаний инженеры также подвергли одну из плиток намеренному повреждению, моделируя воздействие микрометеоритов, и система успешно подтвердила свою живучесть.

Space Rider призван стать флагманским многоразовым орбитальным инструментом Европы. Аппарат рассчитан на автономную работу на низкой околоземной орбите до двух месяцев, после чего он будет возвращать результаты исследований на Землю.

Комплекс испытаний продолжается: специалистам предстоит отработать алгоритмы навигации и завершить полную квалификацию теплозащитного экрана, что станет определяющим фактором перед первым летным испытанием и подтверждением готовности к многократной эксплуатации.

Источник: iXBT