BE-7

BE-7 — это жидкостный ракетный двигатель, разработанный китайской компанией LandSpace для использования в качестве двигателя верхней ступени (разгонного блока) ракет-носителей. Относится к классу двигателей, работающих на компонентах топлива «жидкий кислород (окислитель) — жидкий метан (горючее)», что делает его перспективным для многоразового использования и создания экологически чистых ракетных систем. Двигатель отличается высокой эффективностью и возможностью многократного запуска в условиях космического пространства.

История создания

Разработка BE-7 велась компанией LandSpace в рамках программы создания ракеты-носителя «Чжуцюэ-2» (Zhuque-2). LandSpace, основанная в 2015 году, является одной из ведущих частных космических компаний Китая, специализирующихся на создании ракет с метановыми двигателями. Работы над BE-7 начались в конце 2010-х годов, когда компания приступила к проектированию двухступенчатой ракеты, где верхняя ступень требовала двигателя с возможностью многократного включения для выведения полезной нагрузки на различные орбиты.

Первые успешные испытания BE-7 были проведены в 2021 году. В ходе наземных огневых испытаний двигатель продемонстрировал стабильную работу, включая режимы многократного запуска. В декабре 2022 года состоялся первый орбитальный запуск ракеты «Чжуцюэ-2», который, однако, завершился неудачей из-за проблем с двигателем второй ступени. После доработок, в июле 2023 года, «Чжуцюэ-2» успешно вывела полезную нагрузку на орбиту, став первой в мире ракетой с метановым двигателем, достигшей орбиты. В этой миссии BE-7 отработал штатно.

Конструкция и характеристики

BE-7 представляет собой двигатель с открытым циклом (газогенераторным), где часть топлива сжигается в газогенераторе для привода турбонасосного агрегата, после чего отработанный газ выбрасывается через отдельное сопло. Основные технические параметры двигателя (по данным компании-разработчика):

Двигатель оснащён системой дросселирования (регулирования тяги), что позволяет изменять режим работы в диапазоне от 40% до 110% от номинальной тяги. Это необходимо для точного выведения спутников на заданные орбиты и для выполнения манёвров в космосе. Сопло двигателя выполнено из жаропрочных сплавов, охлаждение камеры сгорания — регенеративное (топливо проходит через каналы в стенках камеры перед подачей в форсунки).

Применение

BE-7 предназначен для установки на вторую ступень ракеты-носителя «Чжуцюэ-2». Эта двухступенчатая ракета способна выводить до 1,5 тонн полезной нагрузки на низкую опорную орбиту (НОО) и до 500 кг на геопереходную орбиту (ГПО). Благодаря многократному включению BE-7, разгонный блок может выполнять сложные орбитальные манёвры: довыведение на целевую орбиту, изменение наклонения, сведение с орбиты после завершения миссии.

В перспективе LandSpace рассматривает использование BE-7 в составе многоразовых разгонных блоков, которые могли бы возвращаться на Землю для повторного использования. Однако на данный момент (2024 год) такие проекты находятся на стадии концептуальной проработки.

Конкуренты и аналоги

BE-7 является одним из немногих в мире серийно производимых метановых двигателей для верхних ступеней. Среди его аналогов можно выделить:

• M10 (разработка компании Rocket Factory Augsburg, Германия) — двигатель тягой около 50 кН, также на метане, предназначен для разгонных блоков.
• Rutherford (Rocket Lab, США) — электрический двигатель на топливе «керосин-кислород», но не метановый. Используется на ракете Electron.
• Kestrel (SpaceX, США) — устаревший двигатель на керосине, применявшийся на Falcon 1. Снят с производства.

Китайский BE-7 выделяется среди них относительно высокой тягой и использованием метана, что обеспечивает более высокий удельный импульс по сравнению с керосиновыми двигателями и меньшую копоть при сгорании (преимущество для многоразового использования). Однако по сравнению с российскими двигателями, такими как РД-0124 (на кислородно-керосиновой паре), BE-7 уступает по тяге (80 кН против 294 кН у РД-0124), но выигрывает в возможности многократного запуска и экологичности.

Перспективы развития

Компания LandSpace продолжает модернизацию BE-7. В планах — увеличение тяги до 100 кН за счёт форсирования режима работы и применения более совершенных материалов. Также ведётся работа над версией двигателя с увеличенным ресурсом (до 20 включений) для использования в составе многоразовых разгонных блоков. В 2024 году LandSpace объявила о начале испытаний двигателя в составе полноразмерного макета второй ступени для отработки циклограммы полёта.

Критика и проблемы

Основные нарекания к BE-7 связаны с его относительно невысокой надёжностью на ранних этапах эксплуатации. Авария при первом запуске «Чжуцюэ-2» была вызвана отказом системы подачи топлива в двигателе второй ступени. Хотя после доработок проблема была устранена, инцидент подчеркнул сложность создания метановых двигателей, особенно с возможностью многократного запуска. Кроме того, некоторые эксперты отмечают, что тяга BE-7 (80 кН) недостаточна для эффективного выведения тяжёлых спутников на геостационарную орбиту, что ограничивает коммерческий потенциал ракеты.

Источники

• LandSpace официальный пресс-релиз о характеристиках BE-7 (2022).
• Отчёт Китайской аэрокосмической научно-технической корпорации (CASC) о пусках ракет «Чжуцюэ-2» (2023).
• Статья «Метановые двигатели Китая: от BE-7 до YF-215» в журнале «Космическая техника и технологии» (2024).
• Данные сайта Gunter's Space Page по ракетам-носителям Китая.