रूस में प्लाज्मा इंजन का उत्पादन

भूतिया चमकदार इंजनों वाले विशाल सितारे अंतरिक्ष यान की निरंतर विशेषताओं में से एक बन गए हैं। इसी समय, आधी सदी के लिए वास्तविक अंतरिक्ष कार्यक्रम में प्लाज्मा इंजन का सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है, और रूसी डेवलपर्स दुनिया के नेताओं में से हैं। मैं कैलिनिनग्राद उद्यम ओकेबी फकेल का दौरा करने में कामयाब रहा और देखा कि कैसे स्थिर प्लाज्मा इंजन बनाए जाते हैं।



स्थिर प्लाज्मा इंजन (एसपीडी) इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजन की किस्मों में से एक है, जहां इलेक्ट्रिक ऊर्जा का उपयोग गैस को आयनित करने के लिए किया जाता है और परिणामस्वरूप प्लाज्मा को "नोजल" ​​से बहिर्वाह का एक उच्च वेग देता है।



इस तरह के इंजन में सामान्य अर्थों में ईंधन नहीं होता है, अर्थात्। गर्मी के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए आवश्यक ईंधन और ऑक्सीकरण एजेंट। एसपीडी लगभग किसी भी गैस के लिए उपयुक्त है, लेकिन रासायनिक रूप से निष्क्रिय और उच्च परमाणु द्रव्यमान जैसे कि आर्गन या क्सीनन के साथ उपयोग करना बेहतर है। प्लाज्मा इंजन उत्सर्जित गैस जेट का एक बहुत उच्च वेग प्रदान करते हैं, उदाहरण के लिए, क्सीनन के लिए यह लगभग 30 किमी / सेकंड है। तुलना के लिए, सबसे प्रभावी रासायनिक रॉकेट इंजन - ऑक्सीजन-हाइड्रोजन में से एक की गैस उत्सर्जन दर लगभग 4.5 किमी / एस है। रासायनिक इंजनों का लाभ एक बार में बहुत अधिक गैस उत्सर्जित करने की क्षमता है, जो अधिक कर्षण देता है। दूसरी ओर, एसपीडी को विद्युत ऊर्जा के एक शक्तिशाली स्रोत की आवश्यकता होती है, और यहां तक ​​कि इसके साथ यह एक समय में केवल एक छोटे द्रव्यमान गैस का उत्सर्जन करने में सक्षम होता है, यानी इसमें बहुत कम कर्षण होता है और तेजी और मंदी के लिए बहुत समय की आवश्यकता होती है। प्लाज्मा इंजन का उपयोग केवल अंतरिक्ष में किया जाता है: उनके साथ सुसज्जित अंतरिक्ष यान में काम करने वाले द्रव की अपेक्षाकृत छोटी आपूर्ति और सौर पैनलों की एक बड़ी श्रृंखला होती है।

20 वीं शताब्दी की शुरुआत में इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजन का उपयोग करने की संभावनाओं पर विचार किया गया था, लेकिन उन्होंने 60 के दशक में ही अंतरिक्ष में पहले परीक्षणों पर स्विच कर दिया। 1972 में, सोवियत उपग्रह उल्का के अभिविन्यास प्रणाली में दो इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजन का उपयोग किया गया था: आयन और स्थिर प्लाज्मा। एसपीडी ने बेहतर प्रदर्शन किया, और सोवियत विशेषज्ञों ने इस विविधता पर ध्यान केंद्रित किया। ओकेबी फेकल विशेषज्ञों ने प्रयोगात्मक नमूनों के निर्माण में भाग लिया और तब से कंपनी ने इस प्रकार के इंजनों के उत्पादन में विशेषज्ञता हासिल की है, प्रौद्योगिकी का विकास और सुधार किया है।

XXI सदी की शुरुआत में, कैलिनिनग्राद एसपीडी -100 का यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी स्मार्ट -1 के चंद्र उपग्रह पर सफलतापूर्वक परीक्षण किया गया था।



चंद्रमा के लिए एक सफल उड़ान के बाद, वाणिज्यिक जियोस्टेशनरी उपग्रहों के यूरोपीय निर्माताओं ने रूसी इंजनों की खरीद और उपग्रहों की नई पीढ़ी बनाना शुरू कर दिया। पहले, पुनरावर्तक उपग्रहों ने जहरीले हाइड्रेज़िन का उपयोग करते हुए रासायनिक इंजन का उपयोग किया था। रूसी एसपीडी के उपयोग ने तथाकथित बनाने की संभावना को खोल दिया है "ऑल-इलेक्ट्रिक उपग्रह" जिस पर अब रासायनिक कर्षण नहीं था।

कैलिनिनग्राद एसपीडी काफी छोटे हैं, लेकिन उनके उत्पादन चक्र को अभी भी काफी उत्पादन स्थान की आवश्यकता है।



ओकेबी फकेल के डेवलपर्स ने यूरोपीय निर्माताओं के साथ सक्रिय रूप से सहयोग किया और यहां तक ​​कि फ्रांसीसी को अपना इंजन बनाने में मदद की। हालांकि, कंपनी के पास सबसे सख्त सुरक्षा मानक हैं। दौरे पर फोटोग्राफी सुरक्षा अधिकारियों द्वारा निषिद्ध थी, और रिपोर्ट में उपयोग किए गए फुटेज को बाद में मेरे अनुरोध पर प्रेस सेवा द्वारा लिया गया था।

ओकेबी फकेल में, पीढ़ियों की निरंतरता स्पष्ट रूप से दिखाई देती है।
युवा अनुभवी पेशेवरों के साथ काम करते हैं।



कुल्हमन को लंबे समय से सीएडी " कम्पास -3 डी " द्वारा तीन-आयामी मॉडल के विकास और डिजाइन प्रलेखन की रिहाई के लिए बदल दिया गया है।



मशीनिंग कार्यशाला आधुनिक सीएनसी मशीनों के साथ खुलती है।



"कुछ मामलों में, हमारे टर्नर स्वयं कार्यक्रम लिखते हैं," उद्यम के सामान्य डिजाइनर एवगेनी कोस्मोडेमान्स्की कहते हैं। और मैं समझता हूं कि अब आपके दूसरे स्तर की टर्नर आईडी को फेंकने का समय आ गया है।

हालांकि, हॉल की गहराई में, सार्वभौमिक मशीनों पर काम किया जा रहा है, जहां मैनुअल श्रम की भूमिका महत्वपूर्ण है, और एक अंतरिक्ष कैरियर के लिए मेरी उम्मीदें पुनर्जीवित हो रही हैं।



अंतरिक्ष इंजन बनाने में एक आवश्यक चरण एक परीक्षण है। एसपीडी को सत्यापित करने के लिए, मुख्य रूप से वैक्यूम की जगह की स्थितियों का अनुकरण करना आवश्यक है।

ऐसे छोटे इंजनों के लिए वैक्यूम चैंबर बहुत बड़े लगते हैं। वे OKB फेकल में उत्पन्न होने वाले इंजनों की पूरी लाइन के परीक्षण के लिए उपयुक्त हैं।



सोवियत काल में, उन्होंने अपनी कक्षा में सबसे शक्तिशाली इंजन - SPD-290 विकसित किया। अब एक तुलनीय शक्ति SPD-230 बनाई जा रही है।

दुर्भाग्य से, हम प्लाज्मा इंजन के काम को अपनी आंखों से नहीं देख सकते थे, लेकिन उन्होंने हमें एक फोटो प्रदान किया।



हाल ही में, Roscosmos ने RSC Energia में बनाए गए Egyptsat-A उपग्रह के एयरबोर्न कैमरों से एक शांत वीडियो दिखाया।



इन फ़्रेमों पर, शायद, पहली बार, दुनिया अंतरिक्ष में एसपीडी -70 प्लाज्मा इंजन के संचालन को दिखाती है।

शायद विश्व नेतृत्व "ओकेबी फकेल" के बारे में मेरा वाक्यांश बहुत दयनीय लग सकता है, लेकिन अभ्यास इन शब्दों की शुद्धता को दर्शाता है। अंतरिक्ष प्रणाली / लोरल, एयरबस दुनिया में वाणिज्यिक संचार उपग्रहों के सबसे बड़े निर्माताओं में से एक है, और वे कलिनिनग्राद एसपीडी लेते हैं। और हाल ही में, विश्व उपग्रह निर्माण के इतिहास में शायद सबसे बड़ा अनुबंध किया गया है - कई सौ आधुनिक एसपीडी -50 एम इंजन के लिए।



जब मेरा दौरा हुआ, तो उद्यम के कर्मचारियों ने स्वीकार नहीं किया कि ग्राहक किस गैर-प्रकटीकरण समझौते का जिक्र कर रहा था। बाद में, सूचना मीडिया में आ गई और अब हम जानते हैं कि यह वनवेब है। लो-ऑर्बिट उपग्रह इंटरनेट परियोजना में तीन से चार वर्षों में लगभग एक हजार अंतरिक्ष यान का प्रक्षेपण शामिल है। और प्रत्येक उपग्रह में एक रूसी प्लाज्मा इंजन होगा।



नए आदेश में पूरे उत्पादन के पुनर्गठन की आवश्यकता है, क्योंकि प्रति दिन लगभग एक इंजन बनाना आवश्यक है। अन्य शहरों से भी विशेषज्ञ भर्ती किए जाते हैं । इस तरह का भार कभी नहीं था, इसलिए, वनवेब परियोजना के तहत, उन्होंने नई सीएनसी मशीनों के साथ अपग्रेड किया और विधानसभा के लिए एक नया आधुनिक क्लीनररूम सुसज्जित किया।



इंजन पर जाने वाली प्रत्येक मेज पर।



तैयार उत्पादों को एक विशेष कैबिनेट में बंद कर दिया जाता है जहां एक निश्चित तापमान और आर्द्रता शासन बनाए रखा जाता है।



काम लगभग गहने का है और एक अप्रकाशित रूप असामान्य रूप से माना जाता है। आमतौर पर, अंतरिक्ष इंजन की असेंबली का मतलब कुछ बड़ा होता है।

लेकिन नतीजा ऐसी सुंदरियों का है।



दौरे का अंतिम चरण उद्यम का संग्रहालय है। यहां, सबसे पहले, ऐतिहासिक गौरव दिखाया गया है, एक "चंद्र चिमनी" - रेडियोसोटोप ताप जनरेटर का एक मॉडल, जो सोवियत लूनोखोद -1 और लूनोखोद -2 पर स्थापित किया गया था और ठंडी चांदनी रात में इलेक्ट्रॉनिक्स को गर्म किया।



बेशक, संग्रहालय का नमूना पोलोनियम से भरा नहीं है और रेडियोधर्मी नहीं है।

अंतरिक्ष यान के लिए OKB फेकल द्वारा निर्मित इंजन का एक अन्य क्षेत्र थर्मोकैटलिटिक है। उन्हें रासायनिक ईंधन की आवश्यकता होती है, लेकिन गैसीय घटकों के लिए इसका अपघटन इंजन के अंदर रखे धातु उत्प्रेरक का उपयोग करके होता है। प्रतिक्रिया की तीव्रता बढ़ाने के लिए, उत्प्रेरक को हॉटप्लेट के कुंडल की तरह गर्म किया जाता है।



थर्मोकैटलिटिक इंजन में प्लाज्मा या यहां तक ​​कि रासायनिक दो-घटक वाले लोगों की तुलना में कम दक्षता होती है, लेकिन वे आपको एक सरल ईंधन प्रणाली बनाने की अनुमति देते हैं। आमतौर पर, इन इंजनों का उपयोग अंतरिक्ष यान को उन्मुख करने के लिए किया जाता है और कई टुकड़ों के ब्लॉक में स्थित होते हैं।



विशेष रुचि में से एक संग्रहालय नमूना है - एक स्थिर प्लाज्मा इंजन, जिसमें एक निर्वात कक्ष में लंबे समय तक परीक्षण किया गया है। प्लाज्मा के प्रभाव में हजारों घंटे के संचालन से इंजन की सतह का क्षरण होता है।



इस तरह के परीक्षण इंजन जीवन को बढ़ा सकते हैं। अब एसपीडी कई हजार घंटों के लिए गारंटीकृत कार्य प्रदान करता है। और, ओकेबी फकेल के प्रतिनिधियों के अनुसार, इस संसाधन को ग्राहकों द्वारा बार-बार पुष्टि की गई है, और नए आदेश गुणवत्ता की सर्वोत्तम बात करते हैं।

मैं इस प्रकाशन को कॉस्मोनॉटिक्स डे के साथ जोड़ना चाहता हूं, ताकि न केवल शब्दों में, बल्कि ओकेबी फेकल के उदाहरण से पता चलता है कि हमारे पास जगह है, आपको बस इसे तैयार करने में सक्षम होने की आवश्यकता है।

मैं सामग्री को तैयार करने में उनकी बड़ी मदद के लिए OKB Fakel और Ascon की प्रेस सेवा और कर्मचारियों का आभार व्यक्त करता हूं ।