В интересах АО «РЕШЕТНЁВ» (входит в Роскосмос) в Московском авиационном институте создали имитатор электроракетных двигателей спутников для наземных испытаний.
Инновационное устройство имитирует работу электроракетного двигателя (ЭРД) космического аппарата. Оно позволяет проверять и настраивать электронику спутников на Земле более экономичным, простым и быстрым способом – на воздухе, а не в вакуумной камере. Впервые подобный имитатор разработан с применением исключительно отечественных комплектующих.
Электроракетный двигатель является одним из мощных потребителей электроэнергии на борту космического аппарата и может оказывать сильное влияние на работу различных систем. Поэтому требуются его предварительные проверки.
«Запуск и изменение режимов работы двигателя связаны с быстрым изменением электрических параметров его цепи электропитания – за секунду они изменяются в десятки тысяч раз. Это приводит к возникновению электрических помех. Система электропитания должна уметь справляться с ними, защищая другие системы космического аппарата. Наш имитатор может с очень высокой точностью воспроизводить эти быстропротекающие, потенциально опасные электрические процессы, чего не умеют делать другие подобные устройства»,
– говорит ведущий инженер Научно-исследовательского института прикладной механики и электродинамики МАИ Егор ШИЛОВ.
Основу имитатора составляет программируемый микроконтроллер. В него загружаются алгоритмы, разработанные на основе глубокого анализа данных, полученных при работе реального двигателя. Устройство меняет параметры электрических цепей, которыми двигатель соединяется с космическим аппаратом, и тем самым воспроизводит нагрузку, не отличимую от работы реального двигателя. Это позволяет инженерам тестировать системы спутника в условиях, максимально приближенных к реальным, и разрабатывать более устойчивую к помехам электронику для космических аппаратов.
Работы по разработке и стендовой отработке микроэлектронного имитатора организованы в интересах АО «РЕШЕТНЁВ». В проекте участвуют учёные Научно-исследовательского института прикладной механики и электродинамики и Научно-производственного центра проектирования радиолокационных систем МАИ, а также специалисты железногорской спутникостроительной компании.
«Потребность в имитаторах ЭРД существует и сейчас, но в ближайшие годы она может существенно вырасти. Это связано с ведущейся в стране разработкой многоспутниковых группировок, в которых каждый аппарат будет оснащён двигательной установкой»,
– отмечает заместитель директора по развитию Научно-исследовательского института прикладной механики и электродинамики МАИ Александр БОГАТЫЙ.
В МАИ изготовлен и испытан опытный образец микроэлектронного имитатора высокоимпульсного двухрежимного блока коррекции на базе стационарного плазменного двигателя, разработанного в АО ГНЦ «Центр Келдыша». Проведены доводочные и предварительные испытания имитатора.
АО «РЕШЕТНЁВ» ведёт освоение серийного производства данного изделия. В 2025 году планируется провести заключительные приёмочные испытания опытного образца. В дальнейших планах инженеров МАИ – расширение линейки имитаторов и адаптирование решений под другие разновидности плазменных ракетных двигателей.
