Уперед, на Місяць і Марс!
Молоді вчені КБ «Південне» розробили найекономічніший двигун у світі для доставки космічних вантажів на Марс і Місяць.
Проект «Двигун РД860L злітно-посадкового модуля для доставки науково-дослідної апаратури на поверхню Місяця й Марса», розроблений у державному підприємстві «Конструкторське бюро «Південне» імені М.К. Янгеля» (КБ «Південне»), цього року ввійшов до десятки кращих на міжнародному конкурсі науково-інноваційних робіт молодих дослідників «Політ у майбутнє» (Москва, РФ).
Чи квітнутимуть на Марсі яблуні, стане відомо після того, як туди доставлять необхідну дослідну апаратуру. Яким чином здійснити таку доставку, знають інженер-конструктор першої категорії Микола Ковальчук, інженер-конструктор третьої категорії Андрій Кухта та начальник відділу системного проектування та відпрацьовування ракетних двигунів Володимир Шульга (КБ «Південне», Дніпропетровськ).
У проекті, представленому цього року на конкурс «Політ у майбутнє», вони запропонували варіант двигуна, здатного забезпечити м’яку посадку на поверхню далеких планет і небесних тіл, наступний зліт із поверхні й виведення апарата на задану орбіту.
У своїй роботі М.Ковальчук і А.Кухта використовували досвід розробки двигунів «Блоку Е» ракетного комплексу Н-1, що в «Місячній програмі» СРСР (1964—1972 рр.) призначався для пілотованої м’якої посадки на Місяць і зльоту з його поверхні. «Блок Е» був оснащений рідинними ракетними двигунами — основним РД858 і резервним РД859, які пройшли всі види випробувань, у тому числі на орбіті штучного супутника Землі (ШСЗ), показали високу надійність і відповідність заданим вимогам. Досвід розробки двигунів «Блоку Е» українські фахівці згодом використовували для створення унікальних за функціональним призначенням і характеристиками двигунів РД864, РД866, РД869, призначених для верхніх ступенів балістичних ракет.
Для автономного космічного буксира «Кречет» (російський проект) у КБ «Південне» в 2003 році розробили нову модифікацію рідинної рухової установки ДУ802. Оснащення таким буксиром РН «Дніпро» дозволить підвищити енергетичні можливості ракети-носія. Це, у свою чергу, допоможе забезпечити виконання далеких місій із дослідження Місяця й Марса, а також виведення супутників на геостаціонарні орбіти.
У конструкції ДУ802 застосована принципово нова пневмонасосна система подачі палива, що забезпечує підвищення не тільки енергетичних характеристик рухової установки, а і її надійності.
Аналогічні підходи використані в конкурсному проекті двигуна РД860L. Експертне журі, очолюване академіком РАН Ю.Рижовим, за цей проект присудило дніпропетровській команді третє місце. До речі, цього року журі орієнтувало всіх учасників не просто на свіжі ідеї, а ще й на реальність виконання запропонованих проектів і швидку їхню окупність із урахуванням залучення приватних інвестицій.
Володимир Шульга, науковий керівник проекту:
— КБ «Південне» в 70-ті роки ХХ сторіччя займалося двигуном для пілотованої програми СРСР, що здійснювалася одночасно із програмою США «Аполлон». Тому наші молоді конструктори, розробляючи новий двигун, змогли використати досягнення КБ, а також урахували можливості застосування наявної елементної бази. Майже всі основні деталі, вузли, системи можна виготовляти в Дніпропетровську, на ДП «Південний машинобудівний завод ім. О.М.Макарова». Я не виключаю, що в недалекому майбутньому ми зможемо розробляти такі двигуни для українських космічних проектів. Напевно вони будуть затребувані й в інших державах, які ухвалили відповідні програми на 20—40 років уперед.
Наприклад, Росія планує після 2015 року провести непілотовані польоти на Місяць, щоб взяти проби ґрунту й відправити їх потім назад на Землю. Дослідження Марса відбудуться в 2019—2022 роках. Пілотовані польоти на Місяць намічені на 2025—2030 роки, на Марс — на 2035 — 2040-ві. США заявили про підготовку до пілотованих польотів на Місяць у середині 20-х, а на Марс — у середині 30-х років. Дістатися Марса і Місяця прагнуть також європейські держави, Індія та Китай, у яких складені власні дослідні програми.
Усі добре розуміють, що для виконання таких місій необхідні злітно-посадкові модулі, здатні забезпечити як спуск космічного корабля на поверхню небесного тіла, так і його повернення на задану орбіту. Двигуни цих модулів повинні мати високу надійність, можливості глибокого дроселювання й багаторазових запусків. З урахуванням цих вимог і було розроблено двигун нового покоління РД860L.
Оптимістичний сценарій розвитку подій і вихід на реальні завдання дозволить створити перший робочий двигун РД860L протягом чотирьох років. Починаючи з п’ятого року від моменту старту цієї програми обсяги виробництва відповідно до проекту поступово зростають із 2 до 10 одиниць на рік і до кінця 10-літнього періоду становитимуть у цілому 38 двигунів. При цьому одноразові витрати на створення першого двигуна, а також на проведення технологічних випробувань, менеджмент і маркетинг обмежуються 4-мільйонною «стелею». Максимум у 2410 тисяч доларів припадає на перший із трьох інвестиційних років. Нічого подібного при розробці аналогічних двигунів у провідних американських, європейських або азіатських компаніях досі не було.
Довідка «УТГ»
H-1(носій-1) — радянська ракета-носій надважкого класу. Розроблялася із середини 1960-х у СКБ-1 під керівництвом Сергія Корольова, а після його смерті — під керівництвом Василя Мішина. Спочатку призначалася для виведення на навколоземну орбіту 75-тонної орбітальної станції з перспективою забезпечення складання важкого міжпланетного корабля для польотів на Венеру й Марс.
Уся пілотована місячна програма, у тому числі носій Н-1, була засекречена й стала надбанням гласності тільки в 1990 році.
Довідка «УТГ»
Конкурс «Політ у майбутнє» (Flight into the Future) заснований Фондом премії Роберта й Віргінії Хайнлайн (Robert A. Heinlein and Virginia Heinlein Prize Trust) і організований Російським навчально-науковим комплексом авіакосмічної промисловості. У 2011 році він був присвячений пам’яті відомого американського письменника, одного з основоположників сучасної наукової фантастики Роберта А.Хайнлайна, а також п’ятдесятиліттю від дня польоту в космос Юрія Гагаріна.
Конкурс стартував у 2004 році, проводиться кожні два роки. Спочатку його учасниками були молоді вчені країн СНД, сьогодні він вийшов на більш широкий міжнародний рівень.
Цього року в конкурсі брали участь 10 команд (27 проектів) із Росії, України, Казахстану, Індії, Італії. Кращими були визнані такі проекти: «Установка апаратно-програмного комплексу з розпізнавання мікробіологічних об’єктів на борту населеного космічного апарата» (Московський авіаційний інститут), «Концепція створення на навколоземній орбіті автоматизованого індустріального виробництва нових матеріалів і надчистих речовин» (Калузька філія НВО ім. С. Лавочкіна) та інші.
