HPCR (HPC Resaearch) - космічна технологія, що використовується в композитних газових балонах

Чеські технології, придатні для космічних польотів, помічаються і поза поверхнею нашої планети. HPC Research (HPCR), яка спеціалізується на розробці та виробництві композитних газових балонів високого тиску для зрідженого нафтового газу, нещодавно поставила спеціальний композитний паливний бак для живлення супутника на орбіті. Він був запущений з Канаверал у Флориді, що стартувала з мису, в рамках місії Transporter-1 в космос на початку 2022 року ракетою Falcon 9 компанії SpaceX, за якою стоїть Ілон Маск. Розробка високотехнологічного паливного бака зайняла у компанії HPCR ( HPC Research) з Горні Бржиза біля Пльзеня понад рік. Бак мав бути максимально легким та водночас максимально міцним. З цим завданням їм вдалося впоратися на відмінно - при вазі всього 800 грам бак витримує тиск, що вдвічі перевищує необхідну мінімальну межу.

«Цілком випадково ми отримали запит від італійської компанії D-Orbit, щоб дізнатися, чи можемо ми виготовити цей танк. Ми переглянули характеристики і почали справу», — описує початок співпраці засновник і голова компанії Павло Дубінін, зазначаючи, що ціна за бак обчислюється сотнями тисяч крон. Компанія виробляла його в Горні Бржиза неподалік Пльзеня, звідки він потрапив до Італії, а потім до Флориди.

Основні вимоги полягали в тому, що він повинен бути максимально легким та витримувати максимально можливе навантаження та тиск. У той час як звичайні балони виробництва HPC Research, які використовуються для СНД, розраховані на тиск 30 бар, бак для космічного супутника повинен був витримувати подвійний тиск і водночас повинен бути набагато легшим.

Боротьба за кожен грам
Зрештою, паливний бак об'ємом 7,5 л витримує тиск 130 бар, тобто значно більше необхідної межі. І важить лише 800 грам. "Ми боролися буквально за кожен грам, але завдання виконали", - згадує Дубінін. Причини, зокрема, й економічні. У разі місії Transporter-1 SpaceX бере мільйон доларів, якщо корисне навантаження легше за 200 кг. Тоді кожен зайвий кілограм коштуватиме 5000 доларів.

Адже на супутнику два чеські баки, і палива в них має вистачити, щоб утримати супутник на орбіті в космосі близько року.

Чорний бак
Компанія з п'ятнадцятьма співробітниками використала для виробництва космічного бака ту саму технологію, що й для стандартного виробництва композитних балонів для зрідженого газу. У машині, яку спроектував сам Павло Дубінін, із пластикової заготовки створюється видувна напівформа , яка потім покривається скловолокном, просоченим смолою і твердне у спеціальній камері.

Бак для космосу став меншим у порівнянні з класичними контейнерами, а замість скляних волокон він обернутий чорним вуглецевим волокном. Це робить його міцнішим і легшим, але й у багато разів дорожчим.

«Проект композитних паливних баків для супутників відкрив для нас новий сегмент. Завдяки різкому дисконтуванню, а також суттєвому спрощенню запуску нових супутників у космос, пов'язаному з початком комерційних польотів ракет SpaceX Falcon 9, ми очікуємо бурхливе зростання цього нового ринку», - говорить Павло Дубінін, власник HPC Research (HPCR). "Незабаром після публікації інформації про наші успіхи до нас також звернулися з пропозицією про співпрацю, наприклад, від Європейського космічного агентства", - додає Дубінін.

Наразі компанія завершує розробку у кілька разів більшого паливного бака для використання на супутниках та планує найближчим часом посилити команду, орієнтовану на космічну програму. «Ми можемо запропонувати більшу гнучкість при розробці дуже специфічних рішень, адаптованих до потреб конкретного клієнта. Перевага наших композитних паливних баків, виготовлених з вуглецевих волокон, полягає у суттєвій економії ваги і, що не менш важливо, у ціні порівняно з звичайними баками, які досі використовуються, які зазвичай виготовляються з титану», — додає Дубінін.

Однак сучасний композиційний матеріал, з якого виготовлений бак, використовується не тільки в космічній техніці. Його аналогія дедалі частіше використовується для композитних газових балонів. На сайті TEHCNOpoint ви можете прочитати про успішні чеські високотехнологічні продукти, у тому числі про композитні газові балони HPCR (HPC Research).

Ці балони зазвичай заповнені чистим пропаном, тобто. не класичною пропан-бутановою сумішшю. Композитні балони в основному використовуються для грилів, газових рамп автономного газопостачання, караванів або навантажувачів. Їхні переваги, як і у космічних паливних баків, полягають у тому, що вони легкі та міцні. Класичні сталеві газові балони на 10 кг газу самі по собі важать ще 12 кг. У цьому композитний газовий балон важить менше половини.

У той же час, композитні балони для газу неймовірно міцні. Якщо класичний сталевий балон під тиском спалахне через чиюсь необережність, він може вибухнути. Це не ризик композитного балона HPCR. У разі пожежі матеріал розплавиться, а газ поступово вигорить.

Фотографії