Две прорывные разработки создали харьковские ученые: ионно-плазменный двигатель и систему охлаждения спутников
Над инновационными украинскими разработками, имеющими уникальные характеристики, трудились в течение последних двух лет специалисты АО «ФЭД» и ученые Национального аэрокосмического университета им. Жуковского (ХАИ).
В лаборатории университета, который имеет многолетний опыт в разработке электроракетных двигателей, ведут работу сразу над несколькими типоразмерами ионно-плазменных двигателей. Они предназначены для спутников разной массы и энергомощности.
В вакуумной камере, имитирующей условия космоса, с мая 2020 года находится главный испытуемый двигатель.
В условиях приближенным к реальным, инженеры моделируют всевозможные ситуации, которые могут произойти с опытным образцом — от момента установки на космический аппарат и до того времени, когда истечет срок эксплуатации двигателя.
«Это и ударные нагрузки при перевозке, и ударные нагрузки во время запуска, влияние околоземной плазмы, влияние вакуумного пространства, влияние ионного пучка во время самой работы. Двигатель проходит полный цикл тепловых, термовакуумных испытаний — абсолютно весь комплекс. Аппараты, на которые ставится двигатель – очень дорогая техника, и она должна иметь наивысший уровень надежности. Поэтому проверка тщательная. Испытания, собственно, стоят дороже, чем сам двигатель», – говорит руководитель лаборатории Андрей Лоян.
Также ученый отмечает: для того, чтобы удалось сделать за 2-3 года такой двигатель, необходимо было в течение 20 лет заниматься исследованиями, а до этого – подготовить специалистов для проведения этих исследований.
«Весь этот процесс начался еще в середине 1950-х, и только сейчас мы имеем первый ионно-плазменный двигатель, который спроектирован, сделан и испытывается в Украине. В нашем изделии применены ноу-хау, которые на сегодня не доступны нашим конкурентам. Это и MSL-преобразование координат, центрально-размещенный катод, высокий градиент магнитного поля, и это далеко не все, что дает существенное улучшение параметров тяги, КПД и ресурса.
У нашего двигателя, однозначно, вдвое больший ресурс, чем у любого существующего на планете. Уникальный. Такого двигателя в космосе еще нет», – заявляет Лоян.
Поддерживает ученого коллега из FED. «Двигатель впервые запустили в мае 2020 года, с тех пор он испытывается. Наработано более 100 часов, и все параметры у него не то что успешные – рекордные», – говорит заместитель главного конструктора по специальным изделиям АО «ФЭД» Александр Бочкарев.
Харьковский двигатель можно установить на любую космическую технику. Его назначение — коррекция орбиты, ориентация спутника, а еще двигатель можно использовать как маршевый; для дальних миссий на планеты или астероиды.
Техническое задание на разработку двигателя предприятие получило, работая с Европейским космическим агентством. В совместный с «ХАИ» проект компания вложила уже более 6 миллионов долларов.
Украинская разработка сразу заинтересовала многие страны. В частности, АО «ФЭД» уже получили ряд предложений от Китая, Индии и Германии, а Вьетнам вообще сразу заказал партию из 100 единиц изделия.
«Наша цель — продавать свою продукцию Илону Маску, который трудится над программой создания 12 тысяч спутников для обеспечения устойчивой связи в любой точке мира. В зависимости от мощности спутника, на нем может быть от 4 до 20 таких двигателей.
Представьте, какой это рынок, а страны, которые производят нужную ему продукцию, можно пересчитать на пальцах. Поэтому у нас хорошие шансы», – делится планами руководитель АО «ФЭД» Виктор Попов.
Он уверяет, что FED готов к полному циклу изготовления двигателей: сначала до 50 штук в год, а в перспективе – и 100.
Еще одной важной разработкой для космоса является, созданная по заказу Международного космического агентства новая система охлаждения спутников.Разработанная система охлаждения будет использоваться в будущем не только в спутниках, но и, например, при возведении поселения на Луне.
Она тоже является совместной разработкой ФЭД и ХАИ, над которой они работали около пяти лет.
На сегодня проходит обсуждение контрактов с различными странами на изготовление 34 спутников с такой системой. Первые два спутника Европейского космического агентствас украинскимохлаждением уже готовятся к запуску в космос в феврале этого года.
Справка. FED – одно из ведущих частных предприятий Украины, которое специализируется на разработке, производстве, сервисном обслуживании и ремонте агрегатов авиационного, космического и общемашиностроительного назначения. Системы управления полетом производства компании FED имеют ключевое значение для организации безопасности самолетов и вертолетов. Около 90% произведенной продукции экспортируется. Компания работает на рынках Китая, Южной Кореи, Канады, Турции, стран Европы.
Национальный аэрокосмический университет им. Жуковского «Харьковский авиационный институт», основанный в 1930 году, выпускает специалистов в области разработки и производства авиационной и космической техники. История вуза тесно связана с развитием авиационной техники и науки в Советском Союзе. Самолеты, разрабатывавшиеся в конструкторском бюро «ХАИ», изготавливались серийно на авиационных заводах.