Любительская ракетостроение , иногда называемая экспериментальной ракетостроением или любительской экспериментальной ракетостроением , — это хобби, в котором участники экспериментируют с топливом и создают свои собственные ракетные двигатели, запуская самые разные типы и размеры ракет. Ракетчики-любители были ответственны за значительные исследования гибридных ракетных двигателей и построили и запустили множество твердотопливных , жидкостных и гибридных ракетных двигателей.
Любительское ракетостроение стало особенно популярным хобби в конце 1950-х и начале 1960-х годов после запуска первого спутника , как описано в мемуарах Гомера Хикама « Rocket Boys» , опубликованных в 1998 году .
Одной из первых организаций, созданных в США для участия в любительском ракетостроении, было Pacific Rocket Society, созданное в Калифорнии в начале 1950-х годов. Группа проводила свои исследования ракет с пусковой площадки в глубине пустыни Мохаве. [1]
Летом 1956 года 17-летний Джимми Блэкмон из Шарлотта, Северная Каролина, построил в своем подвале 6-футовую ракету. Ракета была разработана для работы на смеси жидкого азота, бензина и жидкого кислорода. Узнав, что Блэкмон хочет запустить свою ракету с близлежащей фермы, Управление гражданской авиации уведомило об этом армию США. Ракета Блэкмона была исследована в арсенале Редстоун и в конечном итоге остановлена на том основании, что часть материала, который он использовал, была слишком слабой для управления потоком и смешиванием топлива. [2] [3] [4]
Интерес к хобби ракетостроения был в значительной степени подстегнут публикацией статьи в журнале Scientific American в июне 1957 года, в которой описывались конструкция, формулы топлива и методы запуска, используемые типичными любительскими группами ракетостроения того времени (включая Reaction Research Society of California). Последующая публикация в 1960 году книги под названием Rocket Manual for Amateurs Бертрана Р. Бринли предоставила еще более подробную информацию об этом хобби и еще больше способствовала его растущей популярности.
В то время любительские ракеты почти всегда использовали либо черный порох , цинк-серу (также называемую «микрозерном»), либо ракетные леденцы (часто называемые «карамельными леденцами») в качестве топливных смесей. [5] Однако такие любительские ракеты могут быть опасны, поскольку некоммерческие ракетные двигатели могут выходить из строя чаще, чем коммерческие ракетные двигатели, если они неправильно спроектированы. Ужасающий уровень аварийности [5] побудил таких людей, как Г. Гарри Стайн и Вернон Эстес, сделать ракетомоделизм безопасным и широко распространенным хобби, разработав и опубликовав Кодекс безопасности ракетомоделирования Национальной ассоциации ракетостроения и наладив коммерческое производство безопасных, профессионально спроектированных и изготовленных ракетных двигателей. Ракетомоделизм по определению стал отдельной и отличной от любительского ракетостроения деятельностью.
Поскольку знания о современных достижениях в области композитных и жидких ракетных топлив стали более доступными для общественности, стало возможным разрабатывать любительские двигатели с большей безопасностью. Любители больше не зависели от опасных смесей с порошком, которые могли быть деликатными и непредсказуемыми в обращении и работе. [5]
Reaction Research Society реализует сложные любительские ракетные проекты, используя технологии твердого, жидкого и гибридного топлива. Tripoli Rocketry Association санкционирует некоторые любительские мероприятия, которые они называют «исследовательской ракетной техникой», при условии соблюдения определенных правил безопасности и при условии, что двигатели имеют относительно стандартную конструкцию.
Такие проекты, как Sugar Shot to Space, пытаются запустить ракеты, используя в качестве топлива « ракетные конфеты ». [6]
Любительский космический запуск относится к запуску ракеты некоммерческими организациями, которые успешно достигли или превысили линию Кармана , международно признанную границу космоса. Эти запуски широко признаны вершиной технических достижений в области любительского ракетостроения.
17 мая 2004 года Гражданская группа по исследованию космоса (CSXT) успешно запустила ракету GoFast , которая осуществила первый официально подтвержденный полет любительской ракеты большой мощности в космос, достигнув высоты 116 км (72 мили). [7]
До этого 23 ноября 1996 года Общество исследования реакций запустило твердотопливную ракету, разработанную давним членом Джорджем Гарбоденом, на высоту 80 км (50 миль) из пустыни Блэк-Рок в Неваде. [9]
Для 9-го сезона 4-го эпизода Top Gear на BBC группе ракетчиков-любителей было дано четыре с половиной месяца на переделку Reliant Robin в космический челнок с помощью инженерной фирмы. [10] Шаттл использовал 6 гибридных двигателей 40 960 Н·с O для максимальной тяги 8 метрических тонн, что сделало его самым мощным неправительственным ракетным запуском в Европе. К сожалению, взрывные болты, крепившие Robin к внешнему баку, не разъединились, в результате чего он врезался в близлежащий холм. [ необходима цитата ]
22 марта 2007 года Университет аэронавтики Эмбри-Риддла в Дейтона-Бич запустил двухступенчатую ракету Icarus с лётного комплекса NASA Wallops в Вирджинии . Icarus был спроектирован и построен студентами из Общества будущих исследователей и разработчиков космоса Эмбри-Риддла. Этот аппарат установил мировой рекорд по самой большой высоте запуска студенческой командой с апогеем 37,8 миль (200 000 футов) с максимальной скоростью 4,04 Маха. Он также стал первой двухступенчатой студенческой ракетой-зондом, запущенной с объекта NASA. [11]
3 июня 2011 года Copenhagen Suborbitals запустила ракету HEAT 1X Tycho Brahe с капсулой, содержащей испытательный манекен. Полет имел неправильную траекторию и был прерван в полете (потенциально первое прекращение полета любительской ракеты на основе данных телеметрии и радиокоманды).
23 июня 2013 года Copenhagen Suborbitals запустила ракету SAPPHIRE-1 с активным наведением. Эта ракета достигла высоты 8,2 км с горизонтальным отклонением/дрейфом 180 м в апогее относительно стартовой платформы. Этот запуск также был потенциальным первым в любительском ракетостроении как первая управляемая ракета, запущенная любителями.
16 октября 2015 года компания Delft Aerospace Rocket Engineering (DARE) запустила ракету Stratos II+ из Эль-Ареносильо в Испании на высоту 21,457 км с успешной посадкой на воду и восстановлением капсулы. Это побило оригинальный любительский европейский рекорд высоты в 12,3 км, установленный DARE в 2009 году с запуском Stratos I. Этот рекорд стал европейским рекордом высоты среди всех студенческих программ ракетостроения.
8 ноября 2016 года Hybrid Engine Development (HyEnD), [12] студенческая команда из Университета Штутгарта , Германия, запустила ракету HEROS 3 (Hybrid Experimental ROcket Stuttgart) из Космического центра Эсрейндж в Северной Швеции на высоту более 30 км. [13] Тем самым HyEnD установила европейский рекорд высоты для студенческих программ и мировой рекорд для студенческих ракет с гибридной силовой установкой.
21 апреля 2019 года Лаборатория ракетного движения USC (USCRPL) запустила Traveler IV, [8] аппарат диаметром восемь дюймов с космодрома Америка. Все подсистемы были объявлены успешными, и аппарат был полностью восстановлен. 22 мая 2019 года был опубликован официальный документ, в котором была рассчитана высота апогея 339 800 футов ± 16 500, что дает 90% уверенность в том, что он прошел линию Кармана . [14] Это делает ее самой высокопроизводительной ракетой, разработанной и изготовленной студентами, в мире и первой, достигшей международно признанного определения пространства. [15] Однако, несмотря на то, что все подсистемы были зарегистрированы как работающие номинально на протяжении всего полета, ракета столкнулась с потерей данных GPS примерно с 13 до 278 секунд полета, поэтому апогей был пропущен.
3 августа 2019 года Cape Rocketry запустила JR101 в Кару , Южная Африка. Была достигнута высота 10,3 км, что сделало ее самой высокой подтвержденной высотой, достигнутой в Африке любительской группой. Это было особенно примечательное достижение, поскольку топливо было основано на нитрате аммония , в отличие от более распространенного перхлората аммония . Все основные используемые компоненты были произведены в Южной Африке, включая электронику и топливо. [16]
22 февраля 2020 года Майк Хьюз , известный как «Безумный Майк», погиб после того, как парашют его самодельной ракеты раскрылся преждевременно и отделился во время старта. [17]
8 марта 2021 года студенческая группа южноафриканского университета Квазулу-Натал побила предыдущий африканский рекорд высоты полета гибридной ракеты-любителя с помощью своего аппарата Phoenix-1B Mk IIr, достигнув высоты 18 км после успешного запуска на испытательном полигоне Денел-Оверберг в Западной Капской провинции. [18]
