Двигатель для наноспутников на воде и спирте

Ученые Самарского национального исследовательского университета разработали двигатель для наноспутников (спутников массой менее 10 кг), который работает на смеси воды и спирта. Об этом сообщили в пресс-службе университета.

Ученые разработали полный комплект конструкторской документации и изготовили прототип двигательной установки на водно-спиртовой смеси для маневрирующего наноспутника SamSat-M. Сейчас проходят испытания прототипа, одновременно идет проектирование экспериментального наноспутника для проведения летно-конструкторских испытаний.

Эта разработка позволит оснащать наноспутники надежной и недорогой системой маневрирования на орбите. Ученые предложили использовать в установке смесь дистиллированной воды и этилового спирта. Перед поступлением в сопло смесь испаряют с помощью электрического нагревателя, полученный пар нагревается до необходимой температуры тем же нагревателем.

Малая молекулярная масса воды позволит получить высокие скорости истечения пара и, соответственно, высокую скорость маневрирования, а добавление спирта — порядка 40% смеси — предотвратит замерзание рабочего тела при низких температурах космоса. По словам разработчиков, такая смесь безопасна, так как не содержит самовоспламеняющихся компонентов, не токсична и не может нанести вред окружающей среде.

Максимальная масса полностью заправленной инновационной двигательной установки составляет 1,55 кг. Ожидаемый суммарный импульс скорости — не менее 80 м/с. Как подчеркнули в пресс-службе вуза, подобным двигателем можно оснащать любой космический аппарат формата CubeSat.

Использование двигательной установки значительно расширит возможности космических аппаратов нанокласса. В составе группировки в космическом пространстве они могут решать прикладные задачи, чего не может делать одиночный космический аппарат. Так, группировка наноспутников может изучать геофизические поля, термосферу и ионосферу Земли для прогнозирования стихийных бедствий, выявлять астероидную опасность, инспектировать состояние космических аппаратов в космосе.

Стоит рассказать об истории университета, чьи исследователи создали этот уникальный двигатель для наноспутников. В 1942 году в Куйбышев было эвакуировано около 30 предприятий и организаций авиационной промышленности для производства штурмовика Ил-2 — самого массового самолета Второй мировой войны. Фронту требовались самолеты, заводам — инженеры. Для подготовки инженерных кадров было принято решение создать Куйбышевский авиационный институт. Занятия в институте начались в октябре 1942 года, а в 1944-м был первый выпуск специалистов.

С 1957 года в институте началась подготовка специалистов по ракетно-космической технике. Ученые и специалисты института принимали участие в разработке и освоении производства первых отечественных межконтинентальных баллистических ракет Р-7, Р-7А, Р9; ракет-носителей «Восток», «Молния», «Союз» и их модификаций; воздушно-космической системы «Энергия-Буран»; разрабатывали космические аппараты различного назначения, в том числе для космических средств национального контроля земной поверхности; участвовали в подготовке и осуществлении программ на орбитальном комплексе «Мир», в создании ракетно-космического комплекса для обеспечения пилотируемого полета на Луну Н1-Л3 по проекту С. П. Королёва. О том, как развивалась советская лунная программа, мы уже писали в статье об академике Валентине Глушко, выдающемся советском конструкторе ракетных двигателей.

В конце 1950-х институт выступил инициатором создания отраслевых научно-исследовательских лабораторий, что послужило мощным толчком развитию вузовской науки. К работе были привлечены известные ученые и производственники. Многие годы кафедру конструкции и проектирования двигателей летательных аппаратов возглавлял академик АН СССР и РАН Н. Д. Кузнецов — генеральный конструктор авиадвигателей. Кафедрой летательных аппаратов руководил патриарх отечественной космонавтики член-корреспондент АН СССР и РАН Д. И. Козлов — генеральный конструктор ракетно-космической техники.

Среди научных разработок 1950–1970-х годов можно отметить создание уникального материала МР (металлорезина), широко применяющегося во всем мире для изготовления демпфирующих устройств в сложных агрегатах; разработку целой гаммы микроэнергетических установок и оригинальных холодильных камер с использованием вихревого эффекта; изготовление материалов методом порошковой металлургии и многое другое. Научные разработки ученых института применялись при проектировании и производстве самолётов Ту-144, Ту-154, Ил-76, Ил-86, Ил-114 и других.

В 2009 году в результате конкурсного отбора СГАУ стал одним из первых 14 высших учебных заведений России, в отношении которых установлена категория «национальный исследовательский университет».

В настоящее время в объединенном университете восемь учебных институтов, 11 факультетов, 93 кафедры. Учебный процесс ведут 1455 преподавателей. Общее число студентов — 16 130 человек.

Сейчас Самарский университет является участником проекта 5–100 — государственной программы отбора и повышения конкурентоспособности ведущих российских университетов, начатой в 2013 году и рассчитанной на семь лет. Проект повышения конкурентоспособности российских университетов предполагает, что пять российских вузов к 2020 году войдут в первую сотню ведущих университетов мира. Успешность проекта будет оцениваться по трем наиболее авторитетным мировым рейтингам университетов — QS, THE и ARWU.

Главной задачей для всех участников проекта 5–100, в том числе для Самарского университета, является формирование конкурентоспособного научно-образовательного инновационного центра, в котором осуществляется принцип «образование через научные исследования» и практическая реализация инноваций.