幽霊のように明るいエンジンを搭載した巨大な宇宙船は、宇宙フィクションの恒常的な属性の1つになりました。 同時に、プラズマエンジンは半世紀にわたって実宇宙プログラムで使用され、ロシアの開発者は世界のリーダーの1つです。 カリーニングラードの企業であるOKB Fakelを訪れて、定置式プラズマエンジンがどのように作られているのかを確認しました。
定置型プラズマエンジン（SPD）は、電気ロケットエンジンの一種の1つで、電気エネルギーを使用してガスをイオン化し、生成されたプラズマに「ノズル」からの高速の流出を与えます。
このようなエンジンには、通常の意味での燃料はありません。 熱との化学反応に必要な燃料と酸化剤。 SPDはほとんどすべてのガスに適していますが、化学的に不活性で、アルゴンやキセノンなどの原子質量が大きいものを使用することをお勧めします。 プラズマエンジンは非常に高速の噴出ガスジェットを提供します。たとえば、キセノンの場合は約30 km / sです。 比較のために、最も効果的な化学ロケットエンジンの1つである酸素-水素のガス放出率は、約4.5 km / sです。 化学エンジンの利点は、一度に大量のガスを放出できることです。 一方、SPDは強力な電気エネルギー源を必要としますが、それでも、一度に少量のガスしか放出できません。つまり、トラクションが非常に少なく、加速と減速に多くの時間が必要です。 プラズマエンジンは宇宙でのみ使用されます。プラズマエンジンを搭載した宇宙船は、作動流体の供給が比較的少なく、太陽電池パネルの範囲が広いです。
彼らは、20世紀初頭に電気ロケットエンジンを使用する可能性について考えましたが、60年代になって初めて宇宙での最初のテストに切り替えました。 1972年、ソビエト衛星流星のオリエンテーションシステムで、イオンプラズマと静止プラズマの2つの電気ロケットエンジンが使用されました。 SPDのパフォーマンスは向上し、ソビエトの専門家はこの種類に集中しました。 OKBファケルの専門家が実験サンプルの作成に参加し、それ以来、同社はこのタイプのエンジンの製造に特化し、技術を開発および改善しました。
XXI世紀の初めに、カリーニングラードSPD-100は、欧州宇宙機関Smart-1の月衛星で正常にテストされました。
月への飛行が成功した後、欧州の商用静止衛星メーカーはロシアのエンジンを購入し、新しい世代の衛星を作成し始めました。 以前は、中継衛星は有毒なヒドラジンを使用した化学エンジンを使用していました。 ロシアのSPDの使用により、いわゆる 化学的な牽引力がなくなった「全電気衛星」。
Kaliningrad SPDのサイズは非常に小さいですが、その生産サイクルにはまだかなりの生産スペースが必要です。
OKB Fakelの開発者は、ヨーロッパのメーカーと積極的に協力し、フランスがエンジンを作るのを支援しました。 ただし、同社には最も厳しい安全基準があります。 ツアーでの写真撮影は警備員によって禁止されており、レポートで使用された映像は、後で私の要請で報道機関によって撮影されました。
OKB Fakelでは、世代の連続性がはっきりと見えます。
若い経験豊富な専門家と一緒に働く。
Kuhlmanは、3次元モデルの開発と設計ドキュメントのリリースのために、長い間CAD " Compass-3D "に置き換えられてきました。
機械加工ワークショップは、最新のCNCマシンで始まります。
「場合によっては、当社のターナーがプログラムを自ら作成します」と、エンタープライズの一般設計者であるEvgeny Kosmodemyansky氏は言います。 そして、私はあなたの第2レベルのターナーIDを捨てる時が来たことを理解しています。
しかし、ホールの奥では、ユニバーサルマシンで作業が行われており、そこでは肉体労働の役割が重要なままであり、宇宙でのキャリアに対する私の希望は復活しています。
宇宙エンジンの作成に必要な段階はテストです。 SPDを検証するには、主に真空などの空間の状態をシミュレートする必要があります。
真空チャンバーは、このような小型エンジンには巨大なようです。 OKB Fakelで生産されるエンジンの全ラインをテストするのに適しています。
ソビエト時代に、彼らはそのクラスで最も強力なエンジン-SPD-290を開発しました。 現在、同等のパワーのSPD-230が作成されています。
残念ながら、プラズマエンジンの動作を自分の目で見ることはできませんでしたが、写真を提供してくれました。
最近、Roscosmosは、RSC Energiaで作成されたEgyptsat-A衛星の搭載カメラからのクールなビデオを見せました。
これらのフレームで、おそらく、世界で初めて宇宙でのSPD-70プラズマエンジンの動作が示されます。
おそらく、世界の指導者「OKBファケル」についての私の言葉はあまりにも哀れなように思えるかもしれませんが、 実践はこれらの言葉の正しさを示しています。 宇宙システム/ Loral、エアバスは、世界最大の商用通信衛星メーカーの1つであり、カリーニングラードSPDを採用しています。 そして最近、恐らく世界の衛星建造の歴史の中で最大の契約が締結されました-近代化された数百のSPD-50Mエンジン。
私のツアーが行われたとき、企業の従業員は、顧客が秘密保持契約に言及している人を認めませんでした。 その後、情報がメディアに入力され、これがOneWebであることがわかりました。 低軌道衛星インターネットプロジェクトでは、3〜4年で1,000基近くの宇宙船を打ち上げます。 そして、各衛星にはロシアのプラズマエンジンが搭載されます。
新しい注文では、1日あたりほぼ1つのエンジンを作成する必要があるため、生産全体の再構築が必要です。 スペシャリストは他の都市からも募集されます。 そのような負荷は決してなかったため、OneWebプロジェクトでは、新しいCNCマシンでアップグレードし、アセンブリ用の新しいモダンなクリーンルームを装備しました。
エンジンに行く各テーブルで。
完成品は、特定の温度と湿度が維持される特別なキャビネットにロックされます。
作品はほとんど宝石であり、準備が整っていない外観は異常に知覚されます。 通常、宇宙エンジンの組み立てはより大きなものを意味します。
しかし、結果はそのような美しさです。
ツアーの最終段階は、企業の博物館です。 ここではまず、歴史的な誇りである「月の暖炉」が示されます。これは、ソビエトのルノホッド-1とルノホッド-2に設置され、月明かりの冷えた夜に電子機器を暖めた放射性同位体熱発生器のモデルです。
もちろん、博物館のサンプルはポロニウムで満たされておらず、放射性ではありません。
OKB Fakelが宇宙船用に製造したエンジンのもう1つの分野は、熱触媒です。 それらは化学燃料を必要としますが、ガス成分への分解は、エンジン内に配置された金属触媒を使用して発生します。 反応の強度を高めるために、触媒はホットプレートのコイルのように加熱されます。
熱触媒エンジンは、プラズマや化学的な2成分エンジンよりも効率が低くなりますが、よりシンプルな燃料システムを作成できます。 通常、これらのエンジンは宇宙船の方向を決めるために使用され、いくつかのピースのブロックに配置されます。
特に興味深いのは、博物館の標本の1つです。固定プラズマエンジンは、真空チャンバー内で長時間のテストを受けています。 何千時間も運転すると、プラズマの影響下でエンジンの表面が劣化します。
このようなテストは、エンジンの寿命を延ばします。 現在、SPDは数千時間にわたって保証された作業を提供します。 また、OKB Fakelの代表者によると、このリソースは顧客によって繰り返し確認されており、新しい注文は最高の品質を示しています。
私はこの出版物を宇宙飛行士の日と一致させたいので、言葉だけでなく、スペースがあることを示すためにOKBファケルの例で、あなたはそれを準備する必要があるだけです。
プレスサービスとOKBファケルとアスコンの従業員に材料の準備に多大な援助をしてくれたことに感謝します。