Россия впервые провела испытания системы лазерного зажигания для ракетного двигателя. Созданную государственным предприятием ИЦ имени Келдыша лазерную систему зажигания кислородно – водородного жидкостного ракетного двигателя успешно протестировали специалисты Конструкторского бюро химавтоматики (КХБА) в Воронеже. Уникальность системы заключается в ее небольших размерах (масса лазера составляет всего 450 г, масса блока питания — 900 г) и энергетических параметрах. Лазер стыкуется непосредственно к камере сгорания, мощность лазерных импульсов достигает 20 МВт при высокой частоте следования импульсов в течение всего процесса запуска двигателя. Такие параметры достигнуты за счет диодной накачки, не требующей специальной термостабилизации в широком диапазоне температур.
Лазерная система зажигания дает возможность снизить вес двигателя и упростить его запуск. Кроме того, как показали испытания, система остается надежной при многократном включении двигателя, причем как при криогенных температурах жидкого топлива, так и при тепловом воздействии во время запуска двигателя и в ходе его работы.
Как сообщили представители российских космических предприятий, впервые воспламенение топлива в ракетном двигателе производилось непосредственно в камере сгорания, без специального запального устройства. Лазерная система зажигания инициирует оптический пробой в воспламеняемой среде, температура плазмы в области пробоя достигает 500 тысяч градусов. Такая температура обеспечивает воспламенение любых топливных пар (кислород-водород, кислород-метан, кислород-керосин и т. д.) при разных соотношениях компонентов. Освоение новой технологии, использующей кислородно-водородное топливо, — большой шаг к созданию надежных жидкостных ракетных двигателей для многоразовых ракетно-космических систем.
Справка:
85 лет назад Постановлением Совета труда и обороны СССР от 31 октября 1933 года № 104 была создана первая в стране и мире государственная ракетная организация — Реактивный научно-исследовательский институт РНИИ (ныне ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша»).
РНИИ был создан на базе Ленинградской газодинамической лаборатории и Московской группы по изучению реактивного движения. Возглавил институт военный инженер 1-го ранга Иван Терентьевич Клейменов.
В короткий срок РНИИ стал научно-исследовательской и опытно-конструкторской организацией, в которой органически сочетались проектирование, изготовление и испытание ракет и ракетных снарядов, летательных аппаратов и двигателей для них с научными исследованиями, обеспечившими создание этих объектов ракетной техники.
Впоследствии институт был переименован в НИИ Тепловых процессов (1965 г.), вошел в состав Министерства общего машиностроения и стал головным научно-исследовательским предприятием ракетно-космической отрасли по ракетному двигателестроению, в 1995 году переименован в ФГУП «Центр Келдыша», а в 2008 году постановлением Правительства РФ ФГУП «Центр Келдыша» присвоен статус Государственного научного центра.
В 1992 г. институт вошёл в состав Российского космического агентства (РКА, Роскосмос).
В настоящее время ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша» – многопрофильное головное предприятие ракетно-космической отрасли по ракетному двигателестроению, космической энергетике и функциональным наноматериалам и нанотехнологиям для космической техники. Он входит в структуру Госкорпорации «Роскосмос» и активно участвует в разработке, производстве и испытании перспективных образцов различных типов ракетных двигателей (РД), космических энергоустановок, генераторов пучков высокой энергии и ускорителей частиц. При этом особое внимание уделяется качеству и надежности разрабатываемых изделий.
В ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша» осуществлены масштабные космические проекты исследовательского, оборонного и народно-хозяйственного назначения, активно развивается новый аспект деятельности – международный, что позволило установить взаимодействие и реализовать ряд совместных перспективных проектов с ведущими ракетно-космическими фирмами США, Европы и Азии.
С 2003 года в институте ведутся работы в области создания инфракрасной гиперспектральной аппаратуры для дистанционного зондирования атмосферы Земли. Создан бортовой инфракрасный фурье-спектрометр серии ИКФС-2 (спектральный диапазон 5…15 мкм, спектральное разрешение 0,4 см-1), предназначенный для обеспечения нужд глобальной и региональной оперативной метеорологии и климатологии. Высокое спектральное разрешение позволяет по измеренным спектрам восстанавливать вертикальные профили температуры, влажности, озона, которые являются исходными данными для численного прогноза погоды. В 2014 году ИКФС-2 введен в эксплуатацию в составе космического аппарата «Метеор-М» №2, до сегодняшнего дня находится на орбите и продолжает работать. По основным характеристикам ИКФС-2, за исключением пространственного разрешения, не уступает зарубежным аналогам (европейский прибор IASI, американский CrIS), а по энергомассовым характеристикам превосходит их. К настоящему времени изготовлен образец ИКФС-3 для отработочных испытаний и электротехнический макет.
В 2007 году постановлением Правительства ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша» определен головной организацией Роскосмоса в области нанотехнологий по направлению «функциональные материалы для космической техники» и Центром по применению нанотехнологий в энергетике и электроснабжении космических систем. Сотрудниками Центра по применению нанотехнологий в энергетике и электроснабжении космических систем освоены технологии плазменно-кластерного нанесения покрытий, атомно-слоевые осаждения, синтеза алмазных пластин, получения порошков (наноразмерного диапазона оксидов и микронного диапазона для аддитивных технологий), разработаны работающие на новых материалах сенсоры газового состава, датчики физических величин, находятся интересные применения для материалов с эффектом памяти формы. Ведется большой объем исследований в обеспечение работы аварийных комиссий для понимания причин нештатных запусков, а также исследований узлов и материалов ракетно-космической техники (РКТ) с целью определения изменений, имевших место при огневых испытаниях.
С 2009 года ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша» является головной организацией в реализации проекта по созданию космического транспортно-энергетического модуля (ТЭМ) на основе ядерной энергодвигательной установки (ЯЭДУ), не имеющего мировых аналогов, ориентированного на осуществление масштабных программ по изучению космического пространства, на создание качественно новых средств высокой энерговооруженности. В кооперации с предприятиями ГК «Роскосмос», «Росатом» и РАН ведутся работы по разработке, изготовлению и наземной отработке элементов, блоков и узлов ЯЭДУ мегаваттного класса и ТЭМ на ее основе.
Успешно ведутся работы по моделированию рабочих процессов в РД и их проектированию, включая газовую динамику и тепломассообмен, горение и термохимические процессы, проблемы вибрационного горения в ЖРД, процессы взаимодействия конструкционных материалов с окислительной и восстановительной средой. Также проводятся исследования и теоретические разработки, которые способствуют внедрению передовых технических решений в практику двигателестроения.
Сегодня работы ведутся по созданию и разработке основных элементов и агрегатов маршевых многоразовых ЖРД, включая систему диагностики и аварийной защиты, двигателей новых схемных решений для разгонных блоков, работы по модернизации эксплуатируемых двигательных установок РН и РБ с целью повышения их надежности, внедрению и использованию в изделиях РКТ элементов конструкции из углерод-углеродных и углерод-керамических композиционных материалов, новых РДТТ на перспективных компонентах топлива для двигательных установок средств выведения и средств межорбитальной транспортировки.
В ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша» разработана и изготовлена серия электроракетных двигателей различного типоразмера, широкого диапазона мощности и повышенного удельного импульса, используемые в составе КА различного назначения. Созданы двигатели с мощностью 100 Вт до 10 кВт.
Ведутся работы по созданию ионных двигателей с удельным импульсом 3500…7000с. Разработаны и испытаны лабораторные модели и опытные образцы двигателей номинальной мощностью 50…35000 Вт.
Накоплен большой опыт работ в области взаимодействия электрических магнитных волн с плазменными образованиями.
Институт широко внедряет ключевые космические технологии в народное хозяйство, обращая особое внимание на создание экологически безопасных технологий и процессов. Изготавливается широкий спектр водоочистного оборудования для очистки природных и опреснения морских и солоноватых вод до уровня питьевой воды, для очистки сточных вод промышленных предприятий.
В ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша» обладает уникальной научно-исследовательской и опытно-экспериментальной базой. Многие испытательные установки и стенды по комплексу технических характеристик относятся к категории уникальных, не имеющих аналогов в России и других странах с развитой ракетно-космической промышленностью.
Начиная с 1942 г, более 700 сотрудников Центра Келдыша были награждены орденами, более 80 – стали лауреатами Государственных премий, премий Правительства РФ, более 13 — получили почетные звания Заслуженных деятелей науки.
За успешную разработку нового оружия в 1942 году указом Президиума Верховного Совета СССР коллектив института был награжден орденом Красной Звезды.
За большой вклад в создание высокосовершенных боевых ракетных комплексов наземного и морского базирования НИИТП указом Президиума Верховного Совета СССР от 17 февраля 1975 годы был награжден орденом Трудового Красного Знамени.
ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша» в настоящее время обладает большим количеством высококвалифицированных специалистов, а также уникальной научно-исследовательской и опытно-экспериментальной базами, соответствующими мировому уровню. В Центре Келдыша работают 2 действительных члена РАН, 18 докторов наук, 73 кандидата наук. Для повышения научного потенциала сотрудников в институте создана и успешно работает заочная аспирантура. В 2017 году аспирантура получила свидетельство о государственной аккредитации.
В ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша» работает диссертационный совет, проводятся заседания научно-технического совета. Многие ведущие специалисты института участвуют в деятельности различных российских научно-технических организаций.
Все достижения ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша» за 85 лет – это результат огромной творческой деятельности нескольких поколений его сотрудников (ученых, инженеров, техников, рабочих), результат тесного взаимодействия с нашими коллегами и партнерами в России и за рубежом, результат огромной помощи со стороны руководства ГК «Роскосмос».
Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!
