Маленькие двигатели большого космоса

Маленькие двигатели большого космоса

На Байконуре идет подготовка к запуску пилотируемого корабля "Союз-МС". Скоро ему предстоит стыковка со станцией. Передвигают "Союз" в космосе миниатюрные двигатели весом всего 900 граммов. Их разрабатывают и собирают в подмосковном Королеве в КБ химического машиностроения. Кроме кораблей двигатели малой тяги устанавливают на спутники, межпланетные станции, разгонные блоки. На днях разгонный блок "Бриз" с помощью таких двигателей вывел на целевую орбиту тяжелый спутник связи.

На космодроме Байконур полным ходом идет подготовка к запуску пилотируемого корабля новой модификации "Союз-МС". В Монтажно-испытательном корпусе инженеры проверяют системы корабля на герметичность в специальной барокамере.

Ключевой элемент полета — стыковка. Это, собственно, и есть главная задача пилотируемого корабля – доставить на орбиту новый экипаж.

В эти напряженные минуты движение кораблю задают микродвигатели. Это они поворачивают его, приближают к станции, корректируют маршрут.

"Станция и корабль летят вокруг Земли со скоростью 8 километров в секунду. А корабль приближается к станции со скоростью порядка 10-12 сантиметров в секунду. Это очень медленно и плавно", — объясняет летчик-космонавт, Герой России Сергей Волков.

Передвигают "Союз" в космосе миниатюрные двигатели весом всего 900 граммов. Их можно легко поднять одной рукой. Разрабатывают и собирают микродвигатели в подмосковном Королеве в Конструкторском бюро химического машиностроения, филиале Государственного космического научно-производственного центра имени Хруничева.

"Здесь происходит окончательная сборка и сдача двигателя С5-142. Данный двигатель является двухкомпонентным жидкостным ракетным двигателем малой тяги. Тяга его составляет в номинале два с половиной килограмма", — рассказывает замначальника отдела номер 410 Главного конструктора направления по разработке двигателей малой тяги Иван Пегин.

Собирают двигатели вручную. Это обеспечивает высокую надежность. Каждая установка проходит десятки проверок, прежде чем стать частью корабля, который поднимет на орбиту людей.

В цехе сборки стерильность, почти как в операционной, чтобы исключить в воздухе частицы больше двадцати микрон – иначе форсунки микродвигателя могут засориться. Несколько установок из каждой партии испытывают в специальной лаборатории.

Температура внутри камеры сгорания может достигать 3500 градусов. Ни один, даже самый жаропрочный материал, долго такие нагрузки выдержать не может. Поэтому конструкторы изобрели оригинальную схему работы двигателя – охлаждает камеру сгорания само топливо, которое подается прямо на ее стенки.

К маленьким двигателям или, как говорят профессионалы, двигателям малой тяги предъявляются большие требования. Так, на орбите установки должны включаться очень быстро — за 0,03 секунды. Моргнуть не успеешь. За это время внутри миниатюрного двигателя происходят десятки сложнейших операций.

"За это время что должен сделать двигатель? Должна пройти команда на открытие клапана, клапан должен открыться, компонент должен поступить в форсунку, произойти распыл через форсунки, компоненты должны встретиться в жидкой фазе, произойти жидкофазное смешение, воспламенение, преобразование топлива жидкого в газ, создание давления в камере сгорания, истечение через сопло, и это создает импульс тяги", — говорит главный конструктор направления "Жидкостные ракетные двигатели малой тяги" Юрий Агеенко.

За более чем полувековую историю конструкторы создали 130 различных моделей двигателей. И не только микроустановки для "Союза", но и 70-килограммовые двигатели для разгонного блока "Бриз-М". Он устанавливается на российский тяжелый "грузовик" "Протон".

На днях именно "Протон" в связке с "Бризом" вывел на рабочую орбиту шеститонный американский телекоммуникационный спутник Intelsat.

"Наш коллектив сегодня ведет серийное товарное изготовление маршевых двигателей 14Д30 тягой две тонны для разгонного блока "Бриз-М" тяжелого ракеты-носителя "Протон-М". Благодаря высоким энерго-массовым характеристикам нашего двигателя разгонный блок "Бриз-М" способен сегодня выполнять задачи по доставке телекоммуникационных спутников на геопереходные и геостационарные орбиты. Причем массой до шести тонн и трех тонн соответственно", — рассказывает генеральный директор КБХМ имени А.М. Исаева, филиала ГКНПЦ имени М.В. Хруничева Игорь Панин.

Двигатели, созданные на этом предприятии, выводят на орбиту спутники ГЛОНАСС. Ракетными двигателями малой тяги оснащаются и новые модули, которые сейчас создаются в РКК "Энергия". В ближайшие годы они станут частью российского сегмента МКС.

Установят их и на новый пилотируемый корабль "Федерация". Время показало – небольшие двигатели весом всего несколько килограммов надежны и могут выполнять в космосе большую работу.

"Двигатель в своем роде уникальный. Уникальность его заключается в следующем: двигатель имеет максимальный подтвержденный ресурс огневой работы. То есть, количество включений и огневой работы у данного двигателя является максимальным из всех существующих российских двигателей", — говорит Иван Пегин.

Уже сегодня в конструкторском бюро создается задел на будущее. Специалисты КБ работают над проектами, которые недавно казались фантастическими – путешествия к другим планетам.

Четыре разных двигателя уже созданы для программы "Луна-Глоб". Они испытаны и готовы сажать корабли на земной спутник. Разработаны установки и для нового этапа международной программы "ЭкзоМарс".

"Нашему коллективу поручена задача разработать для посадочной платформы десантного модуля четырехкамерный тормозной двигатель с регулируемой тягой от 200 до 1400 килограммов", — говорит Игорь Панин.

Однако для дальних космических путешествий нужны принципиально новые двигатели — более экономичные и мощные. Инженеры уверены — таким требованиям соответствуют только ядерные двигатели. Есть уже и первые образцы.

"Газ, который нагрет после реактора до температуры 1500 кельвинов, попадает в турбину. Турбина вращается, тем самым вращает компрессор и электрогенератор. Электрогенератор тем самым вырабатывает электроэнергию, которая поступает на электрореактивные двигатели", — говорит заместитель начальника проектного отдела КБХМ Александр Филиппов.

Возможно, в недалеком будущем эти двигатели помогут людям совершить прорыв в большой космос. И полеты к другим планетам станут такими же регулярными, как запуск пилотируемых кораблей к Международной космической станции.

Еще из этой рубрики:

Новости Абакана и Хакасии



Метки текущей записи:
 
Статья прочитана 5 раз(a).
 
Еще из этой рубрики:
События Хакасии
На нашем сайте можно узнать последния новости в Хакасии и Абакане сегодня: криминал, происшествия, видео новости 2015. Все новости республики Хакасия. онлайн у нас на сайте 19 инфо
Архивы
Наша статистика
Яндекс.Метрика
Читать нас
Связаться с нами
74, за 0,285