Гибридный ракетный двигатель
Гибри́дный раке́тный дви́гатель (ГРД) — химический ракетный двигатель, использующий компоненты ракетного топлива в разных агрегатных состояниях — жидком и твердом. В твердом состоянии может находиться как окислитель, так и горючее.
Наличие твердого компонента позволяет существенно упростить конструкцию, что делает ГРД одним из самых перспективных, надежных и простых типов ракетных двигателей. Применяемые окислители достаточно распространены — жидкий и газообразный кислород, закись азота. Топливом может быть любое твердое горючее вещество — ПВХ, бутилкаучук, резина, парафин и пр.
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 импульсом, остановка и запуск.
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.