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सिएटल स्टार्टअप स्टोक स्पेस ने रैप्टर्स के समान एक कुशल रॉकेट इंजन विकसित करने की योजना का खुलासा किया है जो स्पेसएक्स की स्टारशिप को शक्ति प्रदान करता है।

अक्टूबर 2019 में स्थापित, स्टोक स्पेस ने दो साल से भी कम समय पहले फंडिंग का अपना पहला महत्वपूर्ण दौर – $9.1 मिलियन – हासिल किया। उस समय, सीईओ और सह-संस्थापक एंडी लापसा का कहना है कि स्टार्टअप में सिर्फ पांच कर्मचारी थे, कोई स्थायी कार्यक्षेत्र नहीं था, और परीक्षण स्थल के लिए “बंजर क्षेत्र” था। 18 महीनों के अंदर स्टोक स्पेस ने उस खाली मैदान को एक प्रभावशाली परीक्षण सुविधाकई घटक परीक्षण किए, और इसके पहले पूर्ण पैमाने के रॉकेट इंजन को इकट्ठा किया – एक विदेशी यूएफओ जैसा उपकरण जो पहले कभी नहीं देखा गया था।

इसने 65 मिलियन डॉलर और भी जुटाए – पर्याप्त फंडिंग शुरू करने के लिए संभावित क्रांतिकारी आधा मिलियन डॉलर से कम में 1.65 टन (~3600 पाउंड) कक्षा में लॉन्च करने में सक्षम रॉकेट। उस अत्यंत महत्वाकांक्षी लक्ष्य को महसूस करने के लिए, स्टोक स्पेस ने पहले रॉकेट को पूरी तरह से पुन: प्रयोज्य बनाने के प्रयास का और भी महत्वाकांक्षी कदम उठाया है। इसके साथ ही, कंपनी ने उस रॉकेट में कई विदेशी तकनीकों को शामिल किया है, जिसकी परिणति एक आश्चर्यजनक घोषणा में हुई है कि वह उस रॉकेट के बूस्टर चरण को शक्ति प्रदान करने के लिए सबसे कठिन प्रकार के इंजनों में से एक को विकसित करने का प्रयास करेगी।

पूर्ण-प्रवाह चरणबद्ध दहन

YouTuber टिम डोड (द एवरीडे एस्ट्रोनॉट) के साथ एक विस्तारित साक्षात्कार और दौरे के अंत में, CEO एंडी लैप्सा ने खुलासा किया कि स्टोक स्पेस ने अपने पुन: प्रयोज्य रॉकेट के पहले चरण के लिए एक पूर्ण-प्रवाह चरणबद्ध दहन (FFSC) इंजन बनाने का निर्णय लिया है। एफएफएससी एक रासायनिक द्विप्रणोदक रॉकेट इंजन के लिए उपलब्ध दहन चक्र का सबसे कुशल प्रकार है, लेकिन इसे विकसित करना भी सबसे कठिन है।

संक्षेप में, एक पूर्ण-प्रवाह इंजन अपने द्वारा उपभोग किए जाने वाले प्रणोदक से प्रदर्शन के हर संभव औंस को निचोड़ने का प्रयास करता है। सबसे शक्तिशाली और कुशल रासायनिक रॉकेट इंजनों को लॉन्च वाहन को नष्ट किए बिना थोड़े समय में भारी मात्रा में प्रणोदक का उपभोग करना चाहिए। उस प्रणोदक को मुख्य दहन कक्ष में डालने के लिए आवश्यक दबाव बनाने और पंपों को स्पिन करने के लिए, इंजन अक्सर एक अलग गैस जनरेटर या प्रीबर्नर में थोड़ी मात्रा में प्रणोदक जलाते हैं। गैस-जेनरेटर इंजन वेंट करते हैं जो ओवरबोर्ड से बाहर निकलते हैं, दक्षता को कम करते हैं लेकिन एक बहुत सरल डिजाइन के लिए बनाते हैं। चरणबद्ध-दहन इंजन तरल प्रणोदक को पंप करने वाली गैस बनाने के लिए प्रीबर्नर का उपयोग करते हैं, और उस निकास गैस को अंततः मुख्य दहन कक्ष में इंजेक्ट किया जाता है।

ऑक्सीडाइज़र और ईंधन के लिए दो अलग-अलग पंप और प्रीबर्नर होने से फुल-फ्लो स्टेज्ड दहन खुद को अलग करता है। चरणबद्ध दहन के सरल रूपों के विपरीत, FFSC इंजन अपने सभी प्रणोदक को दहन कक्ष में इंजेक्ट करने से पहले गैस में बदल देते हैं। वह गर्म गैस दहन की गर्मी और दहन कक्ष के अंदर दबाव को बढ़ाती है, यह सुनिश्चित करती है कि इंजन के माध्यम से बहने वाले लगभग सभी प्रणोदक का दहन किया जाता है और यथासंभव कुशलता से जोर दिया जाता है। उन उच्च तापमान और दबावों के साथ-साथ ऑक्सीजन युक्त प्रीबर्नर और पंप की आवश्यकता के कारण FFSC असाधारण रूप से कठिन है। एक उच्च दबाव, गर्म-ऑक्सीजन वातावरण में, वस्तुतः कल्पना की जाने वाली हर चीज अनायास दहन हो जाएगी।

स्पेसएक्स का रैप्टर इंजन।एक एकल-रैप्टर स्थैतिक आग।स्टारशिप के पहले चरण का 33-इंजन बेस।स्टोक का पूरी तरह से पुन: प्रयोज्य रॉकेट।बूस्टर में सात FFSC इंजन लगते हैं।ऊपरी चरण में 30 दहन कक्षों वाला एक इंजन है।

केवल जटिल कस्टम-डिज़ाइन किए गए मिश्र धातु ही उन स्थितियों से बचे रह सकते हैं। स्पेसएक्स का रैप्टर इंजन, एकमात्र एफएफएससी इंजन जो कभी उड़ाया गया है, विशेष रूप से कठिन है क्योंकि इसका मतलब अत्यधिक पुन: प्रयोज्य होना है। सफल होने के लिए, रैप्टर को उन परिस्थितियों में दर्जनों या सैकड़ों बार एक पंक्ति में जीवित रहना होगा, बीच में बहुत कम या कोई रखरखाव नहीं करना होगा।

पहला बूस्टर इंजन स्टोक स्पेस कभी भी तरल मीथेन और तरल ऑक्सीजन द्वारा संचालित एक पुन: प्रयोज्य पूर्ण-प्रवाह चरणबद्ध दहन इंजन होगा – अनिवार्य रूप से स्पेसएक्स के रैप्टर का एक छोटा संस्करण। स्टोक का बूस्टर अन्यथा परिचित है और इसमें स्पेसएक्स के फाल्कन बूस्टर जैसे तैनात लैंडिंग पैर हैं। लापसा का कहना है कि इसमें ग्रिड फिन भी होने की संभावना है।

ऊपरी चरण का पुन: उपयोग करना

कई मायनों में स्टोक के पहले रॉकेट का ऊपरी चरण और भी महत्वाकांक्षी है। हाइड्रोजन और ऑक्सीजन प्रोपेलेंट द्वारा संचालित, स्टोक ने इंटीग्रल फेयरिंग के साथ एक शंक्वाकार कैप्सूल जैसा ऊपरी चरण डिजाइन किया है। ऊपरी चरण का प्रणोदन अत्यधिक विदेशी है। एक बड़ा पंप प्रणोदक को उसके हीट शील्ड के रिम के चारों ओर वितरित 30 दहन कक्षों तक खिलाएगा। उन 30 कक्षों से निकलने वाला निकास विस्तारित होगा और आंशिक रूप से ऊपरी चरण के समान रूप से विदेशी धातु, तरल-ठंडा ताप ढाल के खिलाफ धक्का देगा। हीट शील्ड के खिलाफ यह विस्तार ऊपरी चरण की दक्षता में सुधार करता है और इसका मतलब है कि इसका इंजन तकनीकी रूप से एक एयरोस्पाइक होगा।

ऊपरी चरण पुन: प्रवेश के लिए तैयार करता है।ऊपरी चरण बूस्टर से अलग होता है।ऊपरी चरण हीट शील्ड का एक रेंडर।ऊपरी चरण नीचे छूता है।व्यक्तिगत स्टोक थ्रस्टर्स।एक 15-कक्ष स्थिर आग।ऊपरी चरण हीट शील्ड और इंजन का एक प्रोटोटाइप।ऊपरी चरण के टैंकों का एक प्रोटोटाइप। (दैनिक अंतरिक्ष यात्री)

स्टोक ने पहले ही 15 दहन कक्षों के साथ ऊपरी चरण के यूएफओ-जैसे रॉकेट इंजन के पूर्ण पैमाने के संस्करण का परीक्षण शुरू कर दिया है। 2022 की दूसरी छमाही में परीक्षण शुरू होने के बाद से, स्टोक ने दर्जनों स्थैतिक आग पूरी कर ली है। हर दिन अंतरिक्ष यात्री के दौरे से यह भी पता चला कि स्टार्टअप ने अपने पहले पूर्ण पैमाने के ऊपरी चरण के प्रोटोटाइप – टैंक, नोसेकॉन, हीट शील्ड, इंजन और सभी को बनाने और असेंबल करने में महत्वपूर्ण प्रगति की है।

स्पेसएक्स के ग्रासहोपर और स्टारहोपर अभियानों की याद ताजा करते हुए, स्टोक उस प्रोटोटाइप के साथ हॉप परीक्षण करने की योजना बना रहा है अगर यह योग्यता परीक्षण के माध्यम से इसे बनाता है। 7 फरवरी को, स्टोक ने यह भी खुलासा किया कि उसने अपने फुल-फ्लो बूस्टर इंजन के एक महत्वपूर्ण घटक का परीक्षण शुरू कर दिया है। सभी ने कहा, स्टोक स्पेस एक उल्लेखनीय गति से प्रगति कर रहा है और पहले सबसे कठिन समस्याओं से निपटना जारी रखता है। स्टार्टअप ने किसी भी विशिष्ट समय सीमा को व्यापक रूप से प्रचारित करने से परहेज किया है, इसके बजाय हार्डवेयर और मूर्त परिणामों को अपने लिए बोलने का विकल्प चुना है। केवल समय ही बताएगा कि क्या यह दृष्टिकोण भुगतान करता है, लेकिन प्रभावशाली रॉकेट स्टार्टअप्स से भरे उद्योग में स्टोक एक असाधारण प्रभावशाली शुरुआत के लिए बंद है।

स्पेसएक्स रैप्टर इंजन का पहला वास्तविक प्रतियोगी बनाने के लिए स्टोक स्पेस

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