Ученые Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ, Челябинск) получили патент на демонстратор двигательной установки первой в России многоразовой ракеты-носителя вертикального взлета и посадки, оборудованный современным механизмом электронного управления.
Об этом рассказал инженер-конструктор научной лаборатории «Двигательные и энергетические установки летательных аппаратов» Алексей Шульц. С 2021 года специалисты Южно-Уральского госуниверситета при поддержке АО «ГРЦ Макеева» занимаются разработкой демонстратора двигательной установки первой в России многоразовой ракеты-носителя вертикального взлета и посадки.
«Был запатентован демонстратор посадочного модуля, оснащенный многокамерной двигательной установкой с профилированным центральным телом, который имеет уникальный механизм регулирования направления движения. Наш метод, в отличие от традиционного, позволил не только упростить конструкцию двигателя, но и снизить его массу на 3%, что также дало возможность сэкономить топливо», — отметил собеседник агентства.
Ученый объяснил, что тяга двигателя формируется за счет реактивной струи, скорость, давление и сила которой определяют осевое направление ракеты во время полета. Чтобы осуществить поворот ракеты, необходимо изменить направление вектора тяги относительно ее продольной оси. Обычно для этого используется отклонение камер сгорания ракетных двигателей, а также тяжелые рулевые машины или карданные подвесы.
«Мы смогли уменьшить массу конструкции двигателя на 3%, исключив механические органы управления. Каждый такой процент положительно сказывается на дальности полета устройства и массе полезной нагрузки на борту. Наше нововведение заключается в том, что несколько камер сгорания расположены по периферии профилированного центрального тела. Мы применяем электронные регуляторы расхода топлива, которые по команде системы управления увеличивают или уменьшают расход спирта для достижения необходимых значений тяги отдельных блоков камер», — рассказал он.
По словам ученого, при новом подходе к управлению демонстратором двигательной установки формируется единая струя продуктов сгорания, что позволяет увеличивать и уменьшать тягу отдельных камер сгорания в различных плоскостях управления. Если тяга одной камеры сгорания уменьшается, то автоматически увеличивается тяга другой, противоположной. Эта разница в тягах относительно продольной оси и обеспечивает отклоняющий момент центра массы двигателя, а значит, и ракеты-носителя в целом.
«Важно, что управление может осуществляться как одиночными камерами, так и их группами», — подчеркнул он.
Фото: hi-tech.mail.ru