
带有幽灵般发光引擎的巨型飞船已经成为太空小说的不变属性之一。 同时,等离子引擎已成功用于实际太空计划达半个世纪,俄罗斯开发人员跻身世界领导者之列。 我设法访问了加里宁格勒企业OKB Fakel,并了解了如何制造固定式等离子发动机。

固定式等离子发动机(SPD)是电动火箭发动机的变体之一,在该发动机中,电能被用来使气体电离,并使产生的等离子从“喷嘴”流出的速度很高。

这样的发动机在通常意义上不具有燃料,即没有燃料。 与热发生化学反应所必需的燃料和氧化剂。 SPD适用于几乎所有气体,但最好使用化学惰性且原子质量较高的气体,例如氩气或氙气。 等离子发动机可提供非常高的喷射气体喷射速度,例如,氙气的喷射速度约为30 km / s。 为了比较,最有效的化学火箭发动机之一的氧气-氢气的气体排放速率约为4.5 km / s。 化学发动机的优点是能够一次排放大量气体,从而产生更大的牵引力。 另一方面,SPD需要强大的电能,即使使用它,一次也只能排放少量气体,也就是说,它的牵引力很小,并且需要大量时间来加速和减速。 等离子引擎仅在太空中使用:配备这些引擎的航天器的工作流体供应量相对较小,并且太阳能电池板的种类繁多。
他们考虑了20世纪初使用电动火箭发动机的可能性,但他们仅在60年代才开始进行太空首次测试。 1972年,苏联卫星流星的定向系统中使用了两种电动火箭发动机:离子和固定等离子体。 SPD的表现更好,苏联专家则专注于该品种。 OKB Fakel的专家参加了实验样品的创建,从那时起,该公司就专门从事此类发动机的生产,并开发和改进了该技术。
在二十一世纪初,加里宁格勒SPD-100在欧洲航天局
Smart-1的月球卫星上成功进行了测试。

在成功登上月球之后,欧洲商业对地静止卫星制造商开始购买俄罗斯发动机,并制造新一代卫星。 以前,中继卫星使用的化学引擎使用有毒的肼。 俄罗斯SPD的使用为创造所谓的 不再具有化学牵引力的“全电卫星”。
加里宁格勒SPD很小,但是其生产周期仍然需要相当大的生产空间。

OKB Fakel的开发商积极与欧洲制造商合作,甚至帮助法国制造引擎。 但是,该公司具有最严格的安全标准。 这次旅行的摄影被安全人员禁止,报告中使用的镜头后来由新闻服务部门应我的要求拍摄。
在OKB Fakel,世代的连续性清晰可见。
年轻人与经验丰富的专业人员合作。

库尔曼(Kuhlman)长期以来一直被CAD“
Compass-3D ”取代,用于开发三维模型和发布设计文档。

机加工车间以现代CNC机床开启。

“在某些情况下,我们的特纳工人自己编写程序,”企业总设计师Evgeny Kosmodemyansky说。 而且我知道现在该丢掉您的第二级车工ID了。
但是,在大厅的最深处,正在使用通用机器进行工作,在这些机器上体力劳动的作用仍然很重要,而我对航天事业的希望正在恢复。

创建空间引擎的必要阶段是测试。 为了验证SPD,有必要模拟空间条件,主要是真空。
对于这样的小型发动机,真空室似乎很大。 它们适合测试OKB Fakel生产的整个发动机系列。

在苏联时期,他们开发了同类产品中最强大的发动机SPD-290。 现在正在创建可比的功率SPD-230。
不幸的是,我们无法用肉眼看到等离子引擎的工作,但它们为我们提供了照片。

最近,罗斯科莫斯(Roscosmos)展示了来自RSC Energia的Egyptsat-A卫星机载摄像头的精彩视频。
在这些框架上,也许世界上第一次展示了SPD-70等离子引擎在太空中的运行。
也许我对世界领导人“ OKB Fakel”的说法似乎太可悲了,但
实践证明了这些话的正确性。 空中客车公司的太空系统公司/拉洛尔公司是世界上最大的商业通信卫星制造商之一,他们采用加里宁格勒SPD。 最近,可能已经签订了世界卫星建设历史上最大的合同-采购了数百台现代化SPD-50M发动机。

当我进行巡视时,企业的员工不承认客户指的是保密协议。 后来,信息
进入了媒体 ,现在我们知道这就是OneWeb。 低轨道卫星互联网项目涉及在三到四年内发射近千架航天器。 而且每颗卫星都将配备俄罗斯的等离子引擎。
新订单需要对整个生产进行重组,因为有必要每天制造几乎一台发动机。 甚至从其他城市
也招募专家。 从来没有这么大的负担,因此,在OneWeb项目下,他们升级了新的CNC机器并配备了新的现代化无尘室进行组装。

在每个桌子上去引擎。

将制成品锁定在可以保持一定温度和湿度的特殊柜子中。

这件作品几乎是珠宝,而且看起来像是措手不及。 通常,空间引擎的组装意味着更大的东西。
但是结果就是如此美丽。

参观的最后阶段是企业博物馆。 首先,这里展示了历史上的骄傲,“月球壁炉”-一种放射性同位素热发生器的模型,安装在苏联的Lunokhod-1和Lunokhod-2上,并在寒冷的月夜加热电子设备。

当然,博物馆的样品中没有充满lon,并且没有放射性。
OKB Fakel制造的用于航天器的发动机的另一个领域是热催化。 它们需要化学燃料,但是使用放置在发动机内部的金属催化剂会分解成气态成分。 为了增加反应强度,像加热板的线圈一样加热催化剂。

热催化发动机的效率比等离子或化学两组分发动机低,但是它们使您可以创建更简单的燃料系统。 通常,这些引擎用于定向航天器,并位于几块的块中。

特别令人感兴趣的是一个博物馆标本-固定式等离子发动机,它已经在真空室中进行了长时间的测试。 在等离子的影响下,数千小时的运行导致发动机表面性能下降。

这样的测试可以增加发动机寿命。 现在,SPD可以保证数千小时的工作。 而且,据OKB Fakel的代表说,此资源已被客户反复确认,新订单的质量最好。
我想将这篇出版物与宇宙航行日同时举行,这样不仅可以用文字表达,还可以在OKB Fakel的例子中表明我们有空间,您只需要能够准备它。我感谢OKB Fakel和Ascon的媒体服务和员工在准备材料方面的大力帮助 。