Pesawat luar angkasa raksasa dengan mesin bercahaya hantu telah menjadi salah satu atribut konstan dari fiksi ruang. Pada saat yang sama, mesin plasma telah berhasil digunakan dalam program luar angkasa selama setengah abad, dan pengembang Rusia termasuk di antara para pemimpin dunia. Saya berhasil mengunjungi perusahaan Kaliningrad, OKB Fakel dan melihat bagaimana mesin plasma stasioner dibuat.
Mesin plasma stasioner (SPD) adalah salah satu varietas dari mesin roket listrik, di mana energi listrik digunakan untuk mengionisasi gas dan memberikan plasma yang dihasilkan kecepatan tinggi aliran keluar dari "nozzle".
Mesin seperti itu tidak memiliki bahan bakar seperti biasanya, mis. bahan bakar dan zat pengoksidasi diperlukan untuk reaksi kimia dengan panas. SPD cocok untuk hampir semua gas, tetapi lebih baik menggunakan bahan kimia yang tidak aktif dan dengan massa atom yang tinggi, seperti argon atau xenon. Mesin plasma memberikan kecepatan yang sangat tinggi dari jet gas yang dikeluarkan, misalnya, untuk xenon sekitar 30 km / s. Sebagai perbandingan, laju emisi gas dari salah satu mesin roket kimia paling efektif - oksigen-hidrogen - adalah sekitar 4,5 km / s. Keuntungan dari mesin kimia adalah kemampuan untuk memancarkan banyak gas sekaligus, yang memberikan daya tarik lebih besar. SPD, di sisi lain, membutuhkan sumber energi listrik yang kuat, dan bahkan dengan itu ia hanya mampu memancarkan sejumlah kecil gas pada suatu waktu, yaitu, ia memiliki daya cengkeram yang sangat sedikit dan memerlukan banyak waktu untuk berakselerasi dan melambat. Mesin plasma hanya digunakan di ruang angkasa: pesawat ruang angkasa yang dilengkapi dengan mereka memiliki pasokan fluida kerja yang relatif kecil dan sejumlah besar panel surya.
Mereka berpikir tentang kemungkinan menggunakan mesin roket listrik pada awal abad ke-20, tetapi mereka beralih ke tes pertama di ruang angkasa hanya pada tahun 60-an. Pada tahun 1972, dua mesin roket listrik digunakan dalam sistem orientasi Meteor satelit Soviet: ion dan plasma stasioner. SPD berkinerja lebih baik, dan spesialis Soviet berkonsentrasi pada varietas ini. Spesialis OKB Fakel mengambil bagian dalam pembuatan sampel eksperimental, dan sejak saat itu perusahaan mulai mengkhususkan diri dalam produksi mesin jenis ini, untuk mengembangkan dan meningkatkan teknologi.
Pada awal abad XXI, Kaliningrad SPD-100 berhasil diuji pada satelit bulan dari European Space Agency
Smart-1 .
Setelah penerbangan yang sukses ke bulan, pabrikan satelit geostasioner komersial Eropa mulai membeli mesin Rusia dan membuat generasi satelit baru. Sebelumnya, satelit pengulang menggunakan mesin kimia menggunakan racun hidrazin. Penggunaan SPD Rusia telah membuka kemungkinan menciptakan apa yang disebut "Satelit semua-listrik" di mana tidak ada lagi traksi kimia.
SPD Kaliningrad cukup kecil, tetapi siklus produksinya masih membutuhkan ruang produksi yang cukup besar.
Para pengembang OKB Fakel secara aktif berkolaborasi dengan pabrikan Eropa dan bahkan membantu Prancis membuat mesin mereka. Namun, perusahaan memiliki standar keamanan yang paling ketat. Fotografi pada tur dilarang oleh petugas keamanan, dan rekaman yang digunakan dalam laporan itu kemudian diambil oleh layanan pers atas permintaan saya.
Di OKB Fakel, keberlanjutan generasi terlihat jelas.
Kaum muda bekerja dengan para profesional yang berpengalaman.
Kuhlman telah lama digantikan oleh CAD "
Compass-3D " untuk pengembangan model tiga dimensi dan rilis dokumentasi desain.
Bengkel pemesinan dibuka dengan mesin CNC modern.
“Dalam beberapa kasus, pengunjung kami yang menulis program sendiri,” kata Evgeny Kosmodemyansky, perancang umum perusahaan. Dan saya mengerti bahwa saatnya telah tiba untuk membuang ID turner tingkat kedua Anda.
Namun, di kedalaman aula, pekerjaan sedang dilakukan pada mesin universal, di mana peran tenaga kerja manual tetap penting, dan harapan saya untuk karir ruang angkasa hidup kembali.
Tahap yang diperlukan dalam menciptakan mesin ruang angkasa adalah ujian. Untuk memverifikasi SPD, perlu untuk mensimulasikan kondisi ruang, terutama ruang hampa udara.
Ruang hampa udara tampak besar untuk mesin sekecil itu. Mereka cocok untuk menguji seluruh lini mesin yang diproduksi di OKB Fakel.
Di masa Soviet, mereka mengembangkan mesin paling kuat di kelasnya - SPD-290. Sekarang kekuatan yang sebanding SPD-230 sedang dibuat.
Sayangnya, kami tidak dapat melihat karya mesin plasma dengan mata kami sendiri, tetapi mereka memberi kami sebuah foto.
Baru-baru ini, Roscosmos menunjukkan video keren dari kamera-kamera udara di satelit Egyptsat-A, dibuat di RSC Energia.
Pada kerangka ini, mungkin, untuk pertama kalinya, dunia menunjukkan pengoperasian mesin plasma SPD-70 di ruang angkasa.
Mungkin ungkapan saya tentang kepemimpinan dunia "OKB Fakel" mungkin tampak terlalu menyedihkan, tetapi
latihan menunjukkan kebenaran kata-kata ini. Space System / Loral, Airbus adalah salah satu produsen satelit komunikasi komersial terbesar di dunia, dan mereka mengambil Kaliningrad SPD. Dan yang terbaru, mungkin kontrak terbesar dalam sejarah konstruksi satelit dunia telah disimpulkan - untuk beberapa ratus mesin SPD-50M yang dimodernisasi.
Ketika tur saya berlangsung, karyawan perusahaan tidak mengakui siapa pelanggan yang mengacu pada perjanjian non-pengungkapan. Kemudian, informasi
masuk ke media dan sekarang kita tahu bahwa ini adalah OneWeb. Proyek Internet satelit orbit rendah melibatkan peluncuran hampir seribu pesawat ruang angkasa dalam tiga hingga empat tahun. Dan setiap satelit akan memiliki mesin plasma Rusia.
Pesanan baru memerlukan restrukturisasi seluruh produksi, karena itu diperlukan untuk membuat hampir mesin per hari. Spesialis
direkrut bahkan dari kota lain. Tidak pernah ada beban seperti itu, oleh karena itu, di bawah proyek OneWeb, mereka ditingkatkan dengan mesin CNC baru dan dilengkapi ruang bersih modern baru untuk perakitan.
Di setiap meja pergi ke mesin.
Produk jadi dikunci dalam kabinet khusus tempat suhu dan kelembapan tertentu dipertahankan.
Pekerjaan itu hampir seperti perhiasan dan tampilan yang tidak siap dianggap luar biasa. Biasanya, perakitan mesin ruang angkasa berarti sesuatu yang lebih besar.
Tapi hasilnya cantik sekali.
Tahap akhir dari tur adalah museum perusahaan. Di sini, pertama-tama, kebanggaan historis ditampilkan, "perapian bulan" - model generator panas radioisotop, yang dipasang pada Soviet Lunokhod-1 dan Lunokhod-2 dan memanaskan elektronik pada malam bulan yang dingin.
Tentu saja, sampel museum tidak diisi dengan polonium dan tidak radioaktif.
Bidang lain dari mesin yang diproduksi oleh OKB Fakel untuk pesawat ruang angkasa adalah termokatalitik. Mereka membutuhkan bahan bakar kimia, tetapi penguraiannya menjadi komponen gas terjadi menggunakan katalis logam yang ditempatkan di dalam mesin. Untuk meningkatkan intensitas reaksi, katalis dipanaskan seperti koil pelat baja.
Mesin termokatalitik memiliki efisiensi yang lebih rendah daripada plasma atau bahkan dua komponen kimia, tetapi memungkinkan Anda untuk membuat sistem bahan bakar yang lebih sederhana. Biasanya, mesin ini digunakan untuk mengarahkan pesawat ruang angkasa dan terletak di blok beberapa bagian.
Yang menarik adalah satu spesimen museum - mesin plasma stasioner, yang telah menjalani tes panjang di ruang vakum. Ribuan jam operasi menyebabkan degradasi permukaan mesin di bawah pengaruh plasma.
Tes semacam itu dapat meningkatkan umur mesin. Sekarang SPD menyediakan pekerjaan yang dijamin selama beberapa ribu jam. Dan, menurut perwakilan dari OKB Fakel, sumber ini telah berulang kali dikonfirmasi oleh pelanggan, dan pesanan baru memiliki kualitas terbaik.
Saya ingin bertepatan publikasi ini dengan Hari Kosmonautika, sehingga tidak hanya dalam kata-kata, tetapi pada contoh OKB Fakel menunjukkan bahwa kita memiliki ruang, Anda hanya perlu dapat mempersiapkannya.Saya mengucapkan terima kasih kepada layanan pers dan karyawan OKB Fakel dan Ascon atas bantuan besar mereka dalam menyiapkan materi .