ОКБ «Факел» налаживает серийное производство двигателей на эффекте Холла
Опытное конструкторское бюро «Факел», которое входит в число мировых лидеров по созданию двигателей для космических аппаратов, сообщило о планах нарастить темпы выпуска продукции. Для этого на калининградском предприятии начали модернизировать производство, закупать новое оборудование и ремонтировать цеха. Сотрудники ОКБ ожидают, что принятие этих мер позволит им в том числе наладить серийный выпуск двигателей СПД-70М — их мощность может достигать 1200 Вт, а ресурс работы превышает 9 тыс. часов.
В ОКБ «Факел», входящем в структуру НПО «Энергомаш» и периметр предприятий Роскосмоса, хотят масштабировать производство стационарных плазменных двигателей (СПД), в частности СПД-70М, что потребует технического перевооружения производственной базы. В связи с этим директор АО «ОКБ “Факел"» Геннадий Абраменков подписал договор целевого займа с главой Центра поддержки предпринимательства Калининградской области «Мой бизнес» Кириллом Лило, который на днях вместе с делегацией посетил предприятие, осмотрев производственные площадки, испытательные стенды, основную продукцию и актуальные разработки.
Средства, полученные ОКБ «Факел» в рамках договора, будут направлены на приобретение и запуск в эксплуатацию технологического оборудования. Также поддержка позволит технически перевооружить участок механической обработки, добавили на предприятии. «Все эти меры позволят наладить серийный выпуск двигателей СПД-70М с учетом возросших потребностей рынка, обеспечат высокую точность изготовления деталей, узлов и сборочных единиц, тем самым повысив качество выпускаемой продукции», — говорится в заявлении ОКБ «Факел».
В марте прошлого года ОКБ «Факел» провело испытания двигателя СПД-70М на новом рабочем теле — криптоне, который является более дешевым и доступным аналогом традиционного для этих двигателей ксенона. Как показали испытания, криптон полностью соответствует требованиям, которые предъявляются к спутникам для федерального проекта «Сфера». Двигатель СПД-70М работает в диапазоне мощности от 300 до 1200 Вт и имеет ресурс работы более девяти тысяч часов.
На сегодняшний день в ОКБ «Факел» производят два типа двигателей: СПД и термокаталитические (ТКД). СПД представляют собой разновидность электростатических ракетных двигателей на эффекте Холла. Плазменные двигатели применяются в космосе: в частности, с их помощью спутники могут переходить с одной орбиты на другую (например, с опорной орбиты высотой 150-200 км на геостационарную орбиту высотой 36 тыс. км).
Реактивную тягу СПД создает ионизированная плазма, разогнанная электромагнитным полем. Среди преимуществ таких двигателей — высокая скорость выбрасываемой струи газа (около 30 км/с у ксенона). Для сравнения, у кислород-водородного (одного из самых эффективных химических двигателей), данный показатель составляет порядка 4,5 км/с. В этом смысле СПД позволяют существенно уменьшить запасы рабочего тела, в то время как долю массы целевой аппаратуры в космических аппаратах, напротив, увеличить. За счет этого повышается срок активного существования аппаратов, что особенно важно для межпланетных странников, которые бороздят дальний космос.
Впервые идею создать стационарный плазменный двигатель предложил советский физик Алексей Морозов — это произошло еще в начале 1960-х годов. А первые испытания, которые показали не только работоспособность СПД, но и его совместимость с космическими аппаратами, состоялись в 1972 году: двигатель использовался в системе ориентации спутника «Метеор» наряду с ионным и показал себя наилучшим образом. Спустя два года прошли успешные испытания плазменного двигателя «Эол», а в начале 1980-х ОКБ «Факел» приступил к серийному производству двигателей СПД-50, СПД-60 и потомков «Эолов» — СПД-70. Первый спутник с этим двигателем, «Гейзер №1», был запущен в 1982-м.
С тех пор было запущено уже свыше 700 космических аппаратов с продукцией калининградского предприятия. Сегодня в России двигателями ОКБ «Факел» оснащены более 60% спутников. Более того, СПД получили высокую оценку и за рубежом — их доля на мировом рынке космических технологий превышает 10%. Также это единственная отечественная разработка, которая представлена в отделе космонавтики Дома науки и техники в Париже.
Одним из последних зарубежных аппаратов, получивших стационарные плазменные двигатели, стал зонд NASA «Психея», который в настоящее время движется к одноименному астероиду. В частности, он оснащен четырьмя двигателями типа СПД-140 на ксеноне, которые могут работать 20 тысяч часов. В конце мая аппарат впервые на очень длительное время запустил эти двигатели — сейчас он летит к поясу астероидов, тогда как главного пункта назначения — астероида 16 Психея — зонд достигнет лишь в 2029 году.
В 1990-х между Россией и США было заключено соглашение о совместном производстве СПД, и в 1993 году стартовали первые испытания. В 1996-м начались поставки российских СПД в США, но сегодня американцы производят уже собственные плазменные двигатели на основе российских разработок.
