Thermodynamic assessment of the possibility of using polymeric materials in promising launch vehicles

Одним з шляхів зменшення вартості космічних запусків для оперативного виведення сузір’їв супутників на орбіту Землі є створення цільових засобів виведення на основі ракет легкого і надлегкого класу. Вирішення цій задачі полягає, у тому числі, і в площині розробки та застосування нових конструкційних матеріалів. В представленій роботі розглянуто можливість використання полімерів з одного боку як конструкційний матеріал для створення корпусів ракетоносіїв, а з іншого як тверде паливо для ракетних двигунів. Дослідження пов’язані з розробкою нового типу ракетоносіїв надлегкого класу: спалимих або автофажних ракетоносіїв. Дано короткий історичний екскурс в проблему створення полімерних ракетоносіїв. Авторами підсумовано досвід власних досліджень з використання полімерних матеріалів для створення спалимих ракет. Проаналізовано теплофізичні і механічні характеристики різних видів полімерів з точки зору можливості їх застосування як конструкційні матеріали для корпусів надлегких ракетоносіїв. Представлено результати теоретичних і експериментальних досліджень термічної деструкції полімерних матеріалів в умовах аеродинамічного нагріву. Показано, що полімерні матеріали, зокрема поліетилен, за певних умов, можуть бути використані для виконання паливних баків твердопаливних ракет, що використовують новий принцип спалювання конструкції під час польоту. Розробка таких ракетоносіїв і комерціалізація наукових досліджень з цього напряму дозволить вітчизняним компаніям аерокосмічної галузі зайняти нішу на ринку запусків малих супутників.