Специализируясь на анализе современного уровня технологического развития космической техники и оценке инновационного потенциала ракетно-космической промышленности, а также в целях ознакомления с наиболее перспективными направлениями развития инженерных и научных школ, представители Московского регионального отделения Союза машиностроителей России – сотрудники ФГУП «Организация «Агат» Илья Галькевич и Павел Милованов посетили ведущую научную лабораторию группы организаций, занимающихся разработкой перспективной космической техники - многоцелевого магнитоплазмодинамического ускорителя (МПДУ).
Лаборатория, в которой создается техника, способная в будущем внести большой вклад в освоение дальнего космоса, располагается в Московском Государственном Университете Приборостроения и Информатики. Помимо МГУПИ, в группу компаний по реализации проекта также входят: ОАО «Конструкторское бюро химавтоматики» и ООО «Центр плазменных и вакуумных технологий» (резидент космического кластера фонда «Сколково»).
Во время встречи с представителями Союза машиностроителей России изобретатель и конструктор электрореактивных двигателей будущего Юрий Васильевич Кубарев рассказал, как он, будучи студентом МФТИ в 1958-1959 г., разработал и испытал впервые в России и мире магнитоплазмодинамический ускоритель. В 1977-1987 гг. организовал и провел в космосе в различных регионах Земного шара серию экспериментов с МПДУ, подтвердивших основные положения сделанного автором в 1962-1963 гг. в НИИ ТП («Центр им. Келдыша») научного открытия – нового закона в области физики плазмы и синергетике. Именно его содержание лежит в основе упомянутых ниже разработках.
В настоящее время МПДУ единственный в мире тип ускорителя плазмы работающий в стационарном, импульсном, ВЧ и СВЧ-режимах, что расширяет возможность его практического применения в различных областях науки и техники. На основе МПДУ разной мощности в настоящее время разрабатываются:
-электрореактивный двигатель повышенной мощности для использования в дальних космических полетах;
-генератор плазмы для воздействия на верхние слои атмосферы, ионосферу и магнитосферу Земли;
-система плазменной нейтрализации электростатических зарядов космических аппаратов.
МПДУ позволяет несколькими простыми способами и устройствами создавать широкоформатные плазменные образования или сфокусированные узкие потоки плазмы, а также рассеивать и отклонять струю. Для этого применяется рассеивающая или фокусирующая магнитная система, состоящая из кольца с током, и управляющая магнитная система, состоящая из 3-4х электромагнитов, расположенных за ускорителем (двигателем), позволяющая управлять его вектором тяги и удельным импульсом. Кроме того, изменяя различными способами расход рабочего вещества, магнитное поле ускорителя и другие характеристики можно управлять величиной и знаком заряда струи плазмы, истекающей из двигателя, что позволяет менять потенциал космического аппарата (КА).
Как рассказал Юрий Васильевич, проблема электризации космических аппаратов в условиях космоса возникла уже при первых полетах спутников Земли. Возникающие на КА под влиянием окружающей среды и различных источников заряженных частиц, электростатические заряды оказывают вредное влияние на нормальное функционирование многих его элементов и электронной аппаратуры, сокращая срок активного существования космического аппарата. Разработанные опытные образцы плазменного нейтрализатора снимают электростатические заряды с любых материалов, расположенных на расстоянии 50-1700 мм, при значениях потенциала на их поверхности до 20-25 кВ.
В продолжении беседы автор отметил, что основная схема и различные конструктивные варианты многоцелевого МПДУ, области его применения, способы и устройства диагностики управления его параметрами защищены им с сотрудниками и коллегами 40 авторскими свидетельствами, патентами на изобретения. На их основе и положениях научного открытия разрабатывались:
- генераторы плазмы для активного воздействия на верхние слои атмосферы, ионосферу и магнитосферу Земли;
- плазменные нейтрализаторы электростатических зарядов космических аппаратов;
- электрореактивные двигатели для ориентации, стабилизации КА и коррекции орбиты, полетов к дальним планетам;
- плазменные антенны и волноводы, генераторы шумов и колебаний;
- установки для испытания антенн орбитальных станций в плазменных образованиях;
- источники высокоскоростных заряженных и нейтральных частиц для аэродинамических и теплофизических исследований;
- технологические установки для получения алмазоподобных покрытий, плавки металлов;
- различные способы и устройства для управления и диагностики параметров ускорителя и т.д.
Ознакомившись и проанализировав материалы по представленным перспективным разработкам, члены Московского регионального отделения Союза машиностроителей России пришли к выводу, что работы, проводимые Ю.В. Кубаревым, находятся на передовом крае развития научно-технической мысли и являются крайне важными для трансформации накопленного научного потенциала в прорывные инновационные решения. Стоит особо отметить, что при должном уровне финансовой поддержки как со стороны руководства космической отрасли России и Минобрнауки, так и частных инвесторов, разработки Ю.В. Кубарева способны укрепить позиции российской космонавтики на мировом космическом рынке в области совершенствования функционирования космических аппаратов и освоения дальнего космического пространства, а также в решении ряда технологических вопросов в наземных условиях.
Пожелаем Вице-президенту Академии инженерных наук им.А.М.Прохорова, д.ф.-м.н., проф., лауреату Государственной премии СССР, Заслуженному деятелю науки РФ, члену международной ассоциации авторов научных открытий, почетному профессору Шанхайской аэрокосмической академии Ю.В. Кубареву и его коллегам успехов в реализации поставленных научных и технологических задач.
Фотографии
