Техника - молодёжи 2006-02, страница 25

РЕМЁСЛА www.tm-magazin.ru

23

Первый экспериментальный образец импульсного плазменного двигателя эрозионного типа, слева — «заряд рабочего тела» (тефлон), справа — выгоревший заряд, в середине — двигатель в сборе, для масштаба помещен спичечный коробок

автор фундаментальных работ по вибрационному горению, управлению космическими аппаратами и их навигации, стабилизации и ориентации, а также — по философии, живописи, иконописи и богословию, истории ракетной техники.

Еще в НИИ-1 в 1959 г. в отделе Б.В. Раушенбаха началась теоретическая проработка проблемы использования ЭРД в системах ориентации и стабилизации космических аппаратов, и была доказана перспективность такого использования в определенных условиях.

В теоретических работах сотрудников отдела были обоснованы и сформулированы требования к первой плазменной системе ориентации, которую можно было испытать в реальных условиях «открытого космического пространства» на космических аппаратах типа «Зонд» и «Марс — Венера», которые планировалось запускать в 1962-1966 гг.

В 1960 г. по инициативе Арцимовича, поддержанной Раушенбахом, была образована межведомственная исследовательская группа из сотрудников его отдела, а также отдела Раушенбаха. В задачу группы входило создание на основе импульсных плазменных ускорителей исполнительных органов системы ориентации долгоживущих космических аппаратов. Выбор ОПИ не был случайным, так как именно Лев Андреевич с сотрудниками С.Ю. Лукьяновым, И.М. Подгорным, С.А. Чуватиным еще в 1956 г. предложил и экспериментально обосновал электродинамический метод ускорения сгустков плазмы.

ПЛАЗМЕННАЯ СИСТЕМА ОРИЕНТАЦИИ (ПСО)

Объединенная исследовательская группа напряженно работала с целью создать плазменные ЭРД, которые могли бы функционировать в космосе в качестве исполнительных органов системы ориентации и стабилизации космических аппаратов (КА).

Электрореактивные двигатели должны быть высоконадежными, простыми по конструкции, легкими,

выдавать требуемый импульс реактивной силы при достаточно малом потреблении электрической энергии, стойкими к воздействию факторов космического пространства (низкие температуры, высокий вакуум, ультрафиолетовое излучение Солнца и др.), не создавать радиопомех и не воздействовать плазменной струей на элементы конструкции КА... И так далее.

В течение первых двух лет поисковые исследования шли по четкой схеме: «очередная конструкция модели ЭРД — исследование — анализ результатов — разочарование и крушение надежд». Однако очередное разочарование только увеличивало наше упорство в достижении требуемых параметров ЭРД. Вспоминая события более, чем сорокалетней давности, отчетливо понимаешь, что работа эта, как и все поисковые исследования в науке и технике, развивалась в соответствии со знаменитым афоризмом, рожденным в Древнем Риме: Per aspera ad astra! — Через тернии — к звездам!

В результате интенсивнейших поисков к середине 1962 г. было экспериментально доказано, что наиболее эффективным средством решения

поставленной задачи является изобретенный в процессе исследований импульсный плазменный двигатель (ИПД) «эрозионного» типа. В таких ИПД плазма образуется в результате «эрозии» (точнее — абляции) диэлектрика в импульсном разряде большой мощности (импульсная мощность — 10 — 200 МВт) длительностью несколько микросекунд. Наиболее подходящим диэлектриком оказался фторопласт-4 (тефлон).

Первые успешные ресурсные испытания эрозионного электромагнитного ИПД (ЭМПД) с тефлоном были проведены в непрерывном режиме с 27 марта по 16 апреля 1962 г. (20 сут.), когда, при средней потребляемой электрической мощности 1 кВт, (импульсно — 200 МВт), была получена электрическая тяга в 1 г! Т. е., при электромагнитном способе ускорения плазмы энергетическая цена тяги составила 1000 Вт/г. Задача создания надежных и простых эрозионных ЭРД в принципе была успешно решена.

Однако для первых применений в космосе С.П. Королеву, Б.Е. Черто-ку и Б.В. Раушенбаху требовалось получить большую силу электрической тяги при меньших затратах

А.И. Симонов