Русские изобретения :: Плазменный двигатель
русские изобретения ⟩ плазменный двигатель
Спутник «Метеор-10», выведенный 29 декабря 1971 года на условно-синхронную орбиту был самым обычным метеоспутником. Но только на первый взгляд: на его борту кроме обычной системы ориентации стояли ещё два экспериментальных двигателя. Один из них, носящий имя греческого бога западного ветра - «Зефир», проработал всего около часа и дальнейшего развития не получил. А вот второй, названный в честь повелителя ветров - «Эол-1», разработанный группой сотрудников ИАЭ под руководством Алексея Ивановича Морозова, положил начало целому космическому направлению - плазменным двигателям.
В 1962 году Алексей Морозов предложил конструкцию плазменного двигателя малой мощности, названного СПД (стационарный плазменный двигатель). Принципиально важной особенностью СПД было то, что величина магнитного поля нарастала к срезу канала двигателя - это обеспечивало создание в плазме объёмного электрического поля. Вся идея двигателя была построена именно на существовании такого поля.
К разработке СПД приступили в том же, 1962 году. Почти пять лет двигатель существовал в лабораторном варианте - в 1967-м модель ещё была оснащена водяным охлаждением. Пора было приступать к лётно-космическим испытаниям, но на этом этапе разработчики столкнулись с неожиданной проблемой. Конструкторы космических аппаратов категорически отказывались ставить на борт что-либо электрическое! «Один из заместителей Королева, Михаил Васильевич Мельников, сказал мне, что электричество и ракетная техника несовместимы. Там ведь керосин, кислород - достаточно одной маленькой искорки, чтобы всё взлетело на воздух», - вспоминает Морозов. Директор ИАЭ академик Александров несколько раз встречался с конструкторами различных космических аппаратов, и ему удалось наконец договориться с Иосифьяном, главным конструктором спутников серии «Метеор».
Однако проблемы на этом не закончились. В 1969 году Иосифьян выдал группе разработчиков техническое задание, согласно которому они должны были сделать не сам двигатель, а всю установку, включая систему питания, подачи ксенона и т.п. При этом надо было уложиться в очень жесткие рамки: тяга 2 гс, КПД 30-40%, потребляемая мощность 400 Вт, масса 15 кг, ресурс 100 часов. И всё это нужно было сделать за 5 месяцев! Группа Морозова работала буквально днём и ночью, но успела. Изготовление же двигательной установки было поручено калининградскому ОКБ «Факел», директором которого был в то время талантливый конструктор Роальд Снарский.
Через несколько дней после запуска «Метеора» начались эксперименты с двигателями. «Эол-1» был установлен на спутник таким образом, что ось его тяги не проходила через центр масс аппарата. При включении двигателя возникал некоторый крутящий момент, который можно было компенсировать системой ориентации, при этом она служила еще и измерителем тяги «Эола».
За экспериментом внимательно следили не только создатели двигателя, но и скептики, коих было достаточно. «Эол-1» должен был проработать всего несколько минут, потом автоматически выключиться (конструкторы боялись, что струя плазмы заблокирует радиосигнал с Земли на выключение). Двигатель отработал своё и выключился. После проведения радиоконтроля орбиты оказалось, что результаты в точности соответствуют лабораторным данным. Правда, скептики не угомонились и выдвинули гипотезу, что изменение орбиты вызвано обычным истечением газа через открытый клапан. Но это предположение не подтвердилось: после второго включения по команде с Земли двигатель проработал еще 170 часов, подняв орбиту «Метеора-10» на 15 км. ОКБ «Факел» отлично справилось со своей задачей: ресурс был превышен почти вдвое.
В начале 1980-х «Факел» начинает серийно производить двигатели СПД-70 - потомки «Эолов». Первый спутник с этим двигателем, «Гейзер №1», был запущен в 1982-м, а в 1994-м новой моделью СПД-100 оснастили спутник связи «Галс-1». Однако, хотя сообщение об успешном испытании плазменного двигателя «Эол» в 1974 году было совершенно открыто опубликовано в журнале «Космические исследования», зарубежные конструкторы считали СПД лишь интересной теоретической разработкой. Поэтому демонстрация представителям NASA и JPL в 1991 году работающих двигателей «Факела» и сообщение, что подобными оснащены серийные спутники, вызвала у них настоящий шок.
[ 🚀 ]
В какой стране были изобретены плазменные двигатели для космических аппаратов
Советские плазменные двигатели для спутников.
Плазменный двигатель для космических кораблей: принцип работы и испытания.
Читайте также:
- как в ссср удалось создать мобильный телефон раньше американцев
- советский троичный компьютер