Гибридный ракетный двигатель

Гибри́дный раке́тный дви́гатель (ГРД) — химический ракетный двигатель, использующий компоненты ракетного топлива в разных агрегатных состояниях — жидком и твёрдом. В твердом состоянии может находиться как окислитель, так и горючее.

Наличие твёрдого компонента позволяет существенно упростить конструкцию, что делает ГРД одним из самых перспективных, надёжных и простых типов ракетных двигателей. Применяемые окислители достаточно распространены — жидкий и газообразный кислород, закись азота. Топливом может быть любое твёрдое горючее вещество — ПВХ, бутилкаучук, резина, парафин и прочее (шутки ради в передаче «Разрушители легенд» запустили ракету на закиси азота и колбасе[1]).

В СССР первый полёт экспериментальной крылатой ракеты, спроектированной под руководством С. П. Королева в ГИРД, оснащённой гибридным ракетным двигателем, состоялся 23 мая 1934 года.

В настоящее время в Российской Федерации исследованием и постройкой ГРД занимается Исследовательский Центр имени М. В. Келдыша.

На первом частном космическом челноке «SpaceShipOne» компании «Scaled Composites», поднявшемся в 2004 году на высоту более 100 км, использовался именно ГРД.

Преимущества по сравнению с жидкостными двигателями:

Более простая конструкция (не нужна система хранения и подачи горючего).
Простота в обслуживании (проще инфраструктура заправки, зачастую не нужна нейтрализация проливов).
Компактность (у высокомолекулярных соединений, идущих на топливо, высокая плотность).
Возможно добавление в топливо металлического порошка.

Преимущества по сравнению с твердотопливными двигателями:

Теоретически более высокий удельный импульс.
Безопасна: не взрывается от трещин в топливной шашке; ракету можно перевозить без окислителя и заправлять им на месте.
Управляема: возможны управление тягой, остановка и запуск. Твёрдое топливо будет гореть, пока не выгорит целиком.

Чистый выхлоп: топливо и окислитель зачастую неядовиты.Недостатки:

У гибридных ракетных двигателей имеются свои технические проблемы: по мере выгорания топлива меняется тяга, а топливо во многих конструкциях испещрено каналами, и потому его плотность не столь высока.
Большая камера сгорания делает двигатель нерентабельным для установки на крупные ракеты.
Двигатель склонен к «жёсткому старту», когда в камере сгорания накопилось много окислителя, и при зажигании двигатель даёт за короткое время большой импульс тяги.
Невозможна дозаправка. В зависимости от назначения ракеты, это может быть или не быть проблемой.
Для руления приходится использовать дополнительный двигатель (как и в твердотопливных ракетах).
Невозможно регенеративное охлаждение сопла, топливная завеса (как и в твердотопливных ракетах).

Источник: Википедия