0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое электроракетный двигатель

Двигатели Кузнецова: опережая время

Сегодня исполняется 109 лет со дня рождения легендарного конструктора Николая Дмитриевича Кузнецова .

Почти про каждый двигатель, созданный Кузнецовым, можно сказать «первый» или «самый». Это первый отечественный и самый мощный в мире турбовинтовой двигатель, первый в авиации двигатель на криогенном топливе , самый мощный в мире двухконтурный двигатель для сверхзвуковых самолетов и другие рекордсмены.

После себя Николай Дмитриевич оставил большое наследие – созданную им школу конструирования двигателей, огромный научно-технический задел, и даже некоторые проекты, которые конструктор не успел завершить. Сегодня эти темы реализовывает ПАО «ОДК-Кузнецов». О пяти интересных двигателях с инициалами «НК» – в нашем материале.

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время внимание большого числа российских и зарубежных ученых, работающих в области астрофизики, космохимии и планетологии, в значительной степени обращено на малые небесные тела Солнечной системы. Свидетельством этому является большое количество реализованных космических миссий, основной задачей которых является исследование таких небесных тел.

В качестве примеров автоматических межпланетных станций (АМС), осуществлявших исследование малых небесных тел Солнечной системы, можно привести следующие АМС: Galileo, NEAR Shoemaker, Deep Space-1, Stardust, Hayabusa и Hayabusa-2, Rosetta, Dawn [2–6].

Это далеко неполный список реализованных космических миссий к малым телам Солнечной системы. Уже само их количество говорит о чрезвычайной актуальности задач по изучению таких небесных тел.

Вместе с тем, проектный анализ подобных космических проектов показывает, что запас рабочего топлива на борту КА, необходимый для осуществления того или иного межпланетного перелета, оказывается очень значительным. Это может приводить к чрезмерному увеличению стартовой массы КА, уменьшению доли комплекса научной аппаратуры.

В связи с этим ЭРДУ, построенные на базе холловских или ионных электроракетных двигателей (ЭРД), находят все большее применение в составе межпланетных КА.

Широко известно, что использование ЭРД в составе маршевых двигательных установок КА позволяет существенно увеличить эффективность космических транспортных операций за счет высокого удельного импульса тяги, которым обладают такие двигатели. Некоторые космические миссии принципиально не могут быть реализованы без применения ЭРД.

В данной работе представлены результаты проектно-баллистического анализа космической миссии малого КА, оснащенного ЭРДУ на базе перспективного высокочастотного ионного двигателя ВЧИД-11, разработка которого ведется в настоящее время. Основные характеристики данного варианта ЭРД представлены в следующем разделе.

Наталья Радулова познакомилась с человеком, оседлавшим реактивный двигатель

Первый в мире унимото с реактивным двигателем собрал в своем гараже 28-летний житель Тольятти. Даже опытные байкеры называют этот спортивный гоночный аппарат «шайтан-трубой», «снарядом» и «транспортом для сумасшедших». «Огонек» узнал все о гонщике-изобретателе, который рискует жизнью ради «мурашек»

Наталья Радулова. Фото Михаил Петров

«Управления нет! — радостно кричит он, заводя свой агрегат.— Ни руля, ни тормозов! Буду ехать, сколько получится!» Алексей Ильдутов усаживается прямо на кожух реактивного двигателя — почти как барон Мюнхгаузен на ядро. Сзади извергается пламя, рев стоит как на стартовой площадке Байконура. «Если взорвусь, кишки на километр разлетятся! — снова орет он, еще более радостно.— Поехали!»

«Мужик я или кто?»

Унимото — спортивные снаряды с одним колесом — обычно создают энтузиасты в кустарных условиях. Кто-то использует для этого части мотоцикла, кто-то и садовой техникой не брезгует.

«Поклонники гаечного ключа, кувалды и ентой матери» — так они называют самих себя в России и, чтобы продемонстрировать свои байки, ежегодно собираются на соревнования под Самарой. Самоделкины с восторгом носятся по льду Волги — предсказать, куда их машины поедут после старта, сложно, и даже сами владельцы не всегда знают, как придется останавливаться. Но это никого волнует, главное — веселуха. Стараются лишь поменьше топлива заливать, чтобы хватило аккурат на 30 метров, которые требуется проехать на скорость.

Читать еще:  Авто калина троит двигатель

В России несколько лет назад даже проходил чемпионат мира по гонкам на унимото. Тогда-то Алексей впервые показал свою «Ракету», которую собирал два года,— до него реактивный двигатель никто и не пытался оседлать. Участники соревнований, все как один считающие себя бесшабашными парнями, опешили: это еще что такое!

Подобный болид, правда, чуть раньше уже пытался собрать какой-то американец. Он потратил около 30 тысяч долларов — заказывал детали на заводах, но в итоге так ничего и не добился. На соревнованиях, во всяком случае, его никто ни разу не видел.

«Двигатель мой придуман в гаражах, техдокументации на него нет»

Фото: Михаил Петров, Коммерсантъ

— В его чертежах, выложенных в интернете, много ошибок,— объясняет «Огоньку» Алексей.— Технически неграмотно. Написал я ему, но он не ответил. Стыдно, видать.

Сам же Алексей окончил Тольяттинский госуниверситет по специальности промышленная электроника. И головоломки, которые озадачили бы целый НИИ, решает в одиночестве. На заводах детали не заказывает — делает их из всякого хлама. Берет флейту, которую освоил еще в музыкальной школе, и играет прямо в гараже — так лучше думается. Может, поэтому его друзья и называют Лехой-романтиком.

А соперники на чемпионате мира его уважительно называли «Настоящий псих!» и похлопывали по плечу. Сам же Алексей раздавал интервью: «Я хочу, чтобы это было очень громко и мощно. Чтобы при звуках моего реактивного двигателя дети прижимались к родителям и плакали, когда я буду мимо ехать».

Но, несмотря на яростную поддержку зрителей, тогда он так и не смог финишировать. «Турбину разорвало на куски. Я даже удивился: как это мне брюхо не вспороло! Повезло. Ну ладно, я усовершенствую конструкцию. Самому себе хочу доказать: мужик я или кто? В правильном ли месте у меня руки воткнуты?».

«Двигатель для кайфа»

Костюм химзащиты — для работы в пескоструйной камере

Фото: Михаил Петров, Коммерсантъ

Реактивной тягой он увлекся еще в детстве: «В семь лет я уже ходил и свистел, как Ту-134. Сердце екало и слеза наворачивалась, даже когда я просто видел, как голубь сигает с крыши камнем вниз, а потом рядом с землей резко расправляет крылья и свободно парит. Полет — это абсолютная свобода!»

В школе Алексей ходил в кружок авиамоделирования, мастерил планеры, радиоуправляемые беспилотники. В юности для одной из ракет придумал спускаемый аппарат, с соседом хотели хомячка в небо отправить. «Маленькая ракета отстреливала бы капсулу с космонавтом. Вся электроника срабатывала, все было в порядке. Мы стали хомяков отбирать — у соседа их было полно, маленьких, декоративных каких-то. Все претенденты проходили строгую медицинскую программу: мы раскручивали их на пластиковой тарелке фрисби, наблюдали за реакцией, самых стойких помечали зеленкой. В итоге выбрали космонавта N 1, он показал лучшие результаты. Назвали его Борзой, сделали ему каску из грецкого ореха. Но в день запуска жена соседа обо всем узнала и устроила скандал. Пришлось ракетную программу свернуть. Недавно я все просчитал и понял, что ускорения ракеты Борзой бы не выдержал, его б там размазало. Нет, сейчас я более серьезно на жизнь смотрю».

Читать еще:  Двигатель man d0836 характеристики

После истории с хомяком Леха не прекратил разработку твердотопливных двигателей. «Сотню реактивных двигателей я сделал. Сначала были маленькие ракеты: поджигаешь — и они в небо улетают. Потом стал проектировать большие двигатели, которые смогли бы тащить меня по земле. С баблом у меня не густо, но нашлись спонсоры — мои друзья-байкеры». Байкерам нравится, что романтик делает, и они его немного поддерживают, скидываются на детали, на топливо. Выезжают и на испытания в поле, помогают водружать на унимото мешок с песком, который имитирует человека, и разбегаются. Это спасало им жизни не раз.

Работает ракетчик в одиночестве: даже кот от него ушел

Фото: Михаил Петров, Коммерсантъ

Однажды спонсоры, несмотря на протесты Лехи: «Да я сам все сделаю!», заказали сопло для двигателя за 5 тысяч рублей. И все вложенные деньги взлетели на воздух прямо на их глазах. Технология заправки не была разработана, в топливе оказался пузырек воздуха, роковой. Взрыв был такой, что сам двигатель ушел на полтора метра в землю: «Мы его откапывали потом полчаса. Кратер образовался!», а сопло улетело неизвестно куда — так и не нашли. «Если бы оптимальный угол наклона был, то часть двигателя улетела бы примерно на 12 километров,— не скрывая восторга, сообщает Алексей.— Это натуральный гаубичный выстрел!»

После большого взрыва пришлось свернуть и твердотопливную программу — все-таки заправка такого двигателя остается делом крайне сложным. «Я бы, может, сдался и стух. Но друзья сказали: «Неудачи есть у всех и всегда. Ты человек с головой, обязательно что-нибудь придумаешь. А насчет денег не парься». Меня это так поддержало».

Леха нашел новую цель и новый тип двигателя — системы турбоджет. На самолетах такие двигатели не используются, потому что они тяжелые и шумные, а в ракетах не используются, потому что не работают в вакууме. «Этот тип двигателей родился в гаражах. Реактивный двигатель для кайфа — так запишите. Чтобы шапки сдувало».

«Рожи всем обжарило»

Любовь к конструированию у Ильдутовых — семейная. Как и гараж

Фото: Михаил Петров, Коммерсантъ

Какие-то запчасти для турбоджета Алексей отрыл на свалке, что-то нашлось в семейном гараже: «Мой дед заслуженный изобретатель СССР, отец тоже всегда что-то мастерит, даже модели танков одно время делал». Основной элемент реактивного двигателя, турбину от грузовика, снова помогли достать друзья. «Самому такую вещь не сделать никогда. Но мы приехали на какую-то автостанцию, там валялась сношенная, чуть живая турбина: «Забирайте за две тысячи». Я ее как увидел, упал на колени, обнял ее: «Ты моя прелесть»».

На прочность и безопасность Алексей тратит минимум средств. В приоритете до сих пор — скорость и мощь. Так что при первом испытании турбоджет выдал три метра пламени: «Рожи всем обжарило!» — и заглох. В следующий раз двигатель никак не могли заглушить: «Я все перекрыл, но мотор выл как сумасшедший и только набирал обороты. Мы переглянулись и побежали в разные стороны! И вовремя — разорвало все к чертям! Некоторые осколки в 14 метрах потом находили. Везет нам. А иногда технику безопасности соблюдаем».

Читать еще:  Двигатель 2111 а блок 21083 как такое

Когда отец Алексея случайно увидел видеозапись этих испытаний, он побледнел: «Я тебе запрещаю. Просто запрещаю. Солнечными батареями занимайся, мотоциклами занимайся. Но только не этим. Умрешь, взорвешься, разобьешься!» Сын стал его уговаривать: «Что, лучше бы я кололся, наркоманил? Ты пойми: у меня есть мечта. Ты добьешься лишь того, что я буду делать это втихаря». Долгий тогда у них разговор о смысле жизни был. «Не знаю, вроде отец успокоился. А может, молится каждую ночь.

Никто не верил, что «Ракета» в итоге сможет заработать. Ракетчик в одиночку анализировал свои ошибки. «Мечта жгла, болела в сердце. Блин, я не знаю, это страсть, что ли». Через год на соревнованиях снова неудача — турбина и в этот раз подвела, все-таки она досталась Алексею в изношенном состоянии, ее потому и выбросили. Но на третий раз, в этом году, наконец, все получилось. «Я модернизировал турбину так, что она смогла лучше работать. С ревом дотащила меня до финиша». Ни о какой дрожи земли, правда, речь не шла. Но тольяттинец все же побил предыдущий рекорд соревнований: «Рекорд был 40 секунд, а я проехал 30 метров за 13 секунд». Сейчас Алексей Ильдутов — абсолютный чемпион мира в гонках унимото в классе реактивная тяга.

«Жрет «Ракета» литр керосина за 12 секунд, зарплаты хватает на шесть испытаний»

Фото: Михаил Петров, Коммерсантъ

Жаль, девушки на чемпиона особого внимания не обращают, хотя он им и сообщает: «Я занимаюсь авиацией, делаю ракеты». Девушки хотят внимания, свиданий и походов в кино. Лехе не до этого — он то на работе, то в гараже, все вечера и выходные. Подобрал на улице как-то котенка и поселил его у себя — все ж не так одиноко. «Он влезал мне на плечо и сидел, ничего не боялся. Я только ему рукой глаза прикрывал, когда со сваркой работал». Но вскоре кот подрос и стал все чаще гулять. А потом и вовсе ушел. Леха его понимает: «Трудно в гараже пыльном жить, а ему же хочется солнышка и света. Как и девушкам».

Поэтому пропадает Леха в своем гараже один-одинешенек. Иногда собирает друзей, выкатывает «Ракету» — показать, что она становится все мощнее. Все остальное время работает, играет на флейте, посвистывает на манер реактивного двигателя и мечтает: «Хочу довести аппарат до совершенства. Мы поедем на замерзшую Волгу, я усядусь на «Ракету» — и такой грохот выдам, что от жигулевских гор будет эхо доноситься. И обязательно — шлейф огня, снега и дыма на много метров, мурашки от ужаса и восторга. А вообще, эта ракета — только начало перед по-настоящему масштабным проектом! Из суеверий — а у ракетчиков их много! — не расскажу пока, что это будет за машина. Но поверьте — мегачудовище! Американцы обалдеют, узнав, что в России делают подобные вещи. И это стоит всего».

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector