СМИ сообщили, что центр Келдыша, входящий в Роскосмос, на форуме «Армия-2022» продемонстрирует свои разработки электроракетных двигательных установок, аналогов которым в мире на настоящий момент нет. Основным компонентом в конструкции этих установок является электроракетный двигатель, который может быть ионным или холловским.
Также новое космическое оборудование включает в свою конструкцию такие элементы, как блок управления расходом, блок подачи рабочего тела, систему управления/преобразования, блок хранения рабочих тел. На «Армии-2022» центр Келдыша планирует представить узлы 3 систем, в задачи которых будет входить в последующем коррекция орбиты космических аппаратов.
Ионные и холловские
Две системы, разработанные специалистами центра, работают на базе холловских двигателей КМ 60 и 75. Третья система создана на базе ионного двигателя ИД-200КР. Помимо трех двигательных установок центр Келдыша планирует представить на форуме элементы еще одной системы, разработанной на основе двигателя КМ-10.
Холловские двигатели, как известно, работают на основе эффекта Холла, обеспечивающего замкнутый дрейф электронов. Такие установки отличаются от других ионных установок большей тягой. Серийное производство подобных двигателей было налажено в СССР еще 1982 году.
Установки, разработанные российскими конструкторами, станут качественно новыми двигателями, предназначенными для работы в космосе. В основе их конструкции лежит принцип возбуждения плазмы в результате микроволнового искрового разряда. Устанавливать агрегаты центра Келдыша можно на спутниках малого формата.
Двигатели, работающие на пластинах
Заменить газовые двигатели, используемые сегодня в космосе повсеместно, на новые установки, применяющие в качестве источника энергии пластины металлодиэлектрического типа, отечественные ученые предлагают уже достаточно давно. Такие двигатели в сравнение с теми, что эксплуатируются для передвижения спутников сейчас, имеют массу преимуществ.
Создание новинки для освоения Солнечной системы
К примеру, запаса пластин устройств хватает на 10 лет непрерывной автономной работы. При этом пластина радиусом всего в 10 см способна заменить 1,5 тыс. м3 газового топлива. То есть такое технологическое решение позволяет значительно уменьшить габариты спутника. Сейчас космические двигатели приходится дополнять баллонами, которые имеют достаточно большой вес.
По мнению отечественных ученых, в будущем двигатели с такой конструкцией можно будет использовать не только для передвижения спутников на орбите, но и для освоения Солнечной системы. Мощность подобных установок пока не слишком велика. Но для перемещения объектов в космосе, в условиях вакуума, ее вполне хватит.
На спутниках ученые, по сути, будут проводить испытания созданных ими двигательных установок. К тому же разработчики уже знают, как повысить мощность таких космических двигателей. Для этого микроволновое излучение должно подаваться не непосредственно на поверхность пластины, а через радиопрозрачную толщу диэлектрического диска.
Преимущества
Помимо веса новые двигатели дают в освоении космического пространства и другие преимущества. Конструкция такого двигателя упрощает его хранение, транспортировку и подготовку к запуску.
Ученые не исключают возможности, что новые двигатели окажутся полезными в ситуациях, когда нужно корректировать во время длительного полета баллистическую траекторию. Также плюсом новых установок может считаться ускоренный полет к небесным телам без расхода рабочего тела. Конечно, подобное техническое решение пока вызывает массу вопросов, поскольку ранее оно никогда и никем не использовалось. Эксперименты же, проведенные учеными, не доказали и не опровергли подобную возможность.
Особенности ионных двигателей
Через атмосферу ионные двигатели перемещать что-либо не могут. Дело в том, что они вообще не могут работать при присутствии ионов в окружающей среде. Хотя при этом в вакууме такие агрегаты вполне применимы. Также такие устройства имеют высокое энергопотребление. При этом для их ускорения необходима длительная работа.
Форум
Военно-технический международный форум «Армия-2022» будет проходить в Подмосковье в период с 15 по 21 августа. Предполагается, что в павильонах Роскосмоса будут представлены новые разработки этой госструктуры, в число которых войдет и макет новой российской орбитальной станции.
