Главная космическая корпорация России быстро адаптируется к новой реальности. Невыгодному сейчас ксенону оперативно нашли замену, уже разработали и даже испытали новый двигатель. Дальше — только звезды.
Космическая плазма
Ученые опытного конструкторского бюро «Факел» (входит в структуру НПО «Энергомаш») и Государственного научного центра «Центр Келдыша» разработали уникальный стационарный плазменный двигатель СПД-70М. Он создавался в качестве альтернативного электроракетного двигателя для спутников федерального проекта «Сфера». Главной особенностью новинки стал двигатель с рабочим телом на криптоне.
В настоящее время привычный для данной сферы применения ксенон находится в дефиците. Его цена неоправданно выросла. В «Роскосмосе» приняли решение использовать криптон, он доступнее, и его стоимость по разным оценкам в 5-10 раз меньше.
Мощность двигателя составляет 300-1200 Вт. Специально для него специалисты «Центра Келдыша» разработали катод-компенсатор с эмиттером из пористого вольфрама, пропитанного соединениями бария.
В процессе испытаний, проведенных на базе ОКБ «Факел», СПД-70М показал стабильную работу и надежные параметры запуска. Механизм прошел ресурсную наработку 500 ч в режиме 900 Вт. По результатам работы госкорпорация выпустила пресс-релиз, в котором говорится:
«Двигатель полностью соответствует требованиям для космических аппаратов проекта».
На самом деле механизм создан не с нуля. Он является модернизацией советской модели СПД-70, которая работала исключительно на ксеноне. Опытный образец был испытан на обоих рабочих телах: ксенон (Xe) и криптон (Kr) при мощности разряда 660 Вт. Xe показал реактивную тягу 41мН при удельном импульсе 1600 с, Kr — тягу 32 мН при удельном импульсе 1530 с. Советский прототип стабильно работал с тягой 39 мП и удельным импульсом 1470 с. Как видно, тяга при использовании криптона меньше на 22%, а удельный импульс — на 4,4%. С учетом в разы меньшей стоимости газа этот вариант уже получается дешевле оригинала. Работа по усовершенствованию конструкции приведет к улучшению характеристик и еще бо́льшей экономии.
Скоро состоится релиз еще одного проекта SFERA, только в области IT. Его можно по праву назвать самым амбициозным мобильным приложением в России. Узнайте подробности по ссылке. Скачивайте приложение в раннем доступе в Google Play и AppStore. Спасибо!
Благородная замена
Может ли Россия заодно с двигателем разработать и криптонитовый излучатель на случай вторжения американских персонажей во главе с Суперменом? Крайне интересная тема, но сегодня о другом. Криптон — всего лишь инертный газ, такие газы еще называют редкими или благородными. Ценность этой группы элементов — в их крайне низкой химической активности. Они редко вступают в реакции с другими веществами. Это происходит только при определенных условиях.
Kr — 36-й элемент таблицы Менделеева, не имеет цвета и запаха. Вещество получают из воздуха, перерабатывая его в огромных количествах. Криптон используют во многих отраслях для самых различных изделий: от стеклопакетов до боевых лазеров.
Великие перспективы криптона
В связи с подорожанием ксенона ученым пришлось активно искать более доступные материалы. В конце 2022 года «Роскосмос» начал научно-исследовательскую работу для подбора альтернативы в качестве рабочего тела электроракетных двигателей.
Испытанный сейчас СПД-70М, как сказано выше, предназначается для спутников проекта «Сфера». Это федеральная программа по созданию к 2030 году орбитальных группировок связи и дистанционного зондирования Земли. Новый двигатель на криптоне является важной частью реализации проекта.
Столь быстрая и качественная работа ученых по подбору нового материала является ещё одним подтверждением наличия в России прекрасных специалистов двигателестроения. При необходимости в достаточно сжатые сроки российская корпорация способна представить альтернативные пути решения возникающих проблем.
Мы выкладываем только качественные материалы. Если вы это оценили, поставьте лайк и подпишитесь! Так мы поймем, что не зря стараемся!
Читайте также:
Материал создан при поддержке проекта SFERA
