Обращение директора
 Центр
Келдыша - Федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский
центр имени М. В. Келдыша" (ранее РНИИ, НИИ-1, НИИТП) является
ведущей в России организацией в области ракетного двигателестроения
и космической энергетики. Он входит в структуру Российского авиационно
- космического агентства * и активно участвует в формировании и
реализации Федеральной космической программы. Разрабатывает, производит
и испытывает перспективные образцы различных типов ракетных двигателей,
космических энергоустановок, генераторов пучков высокой энергии
и ускорителей частиц. Особое внимание уделяется качеству и надежности
разрабатываемых изделий. Центр Келдыша также широко внедряет ключевые
космические технологии в народное хозяйство, обращая особое внимание
на создание экологически безопасных технологий и процессов. 
|
Ноябрь,2009 г.
ПРОГРАММА
Первой Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодёжи
"Функциональные наноматериалы для космической техники".
Октябрь,2009 г.
9 - 11 октября 2009г. в Москве прошел ежегодный 4-ый Фестиваль Науки.
Фестиваль проходил на нескольких площадках - в МГУ имени М.В. Ломоносова, в московских
и региональных ВУЗах, в музеях, Государственных научных центрах, на предприятиях города,
в рамках Фестиваля проходила выставка на территории Экспоцентра.
Центр Келдыша принял самое активное участие в этом мероприятии - так на площадке МГУ
имени М.В. Ломоносова начальник отдела 20 В.Н. Акимов прочел лекцию на тему
<Космос, энергия, Земля>, кандидат физико-математических наук начальник отделения 1
С.В. Мосолов выступил с докладом <Сердце ракеты: настоящее и будущее жидкостного
ракетного двигателя>. На площадке Экспоцентра в числе экспонатов были представлены
метановый двигатель-демонстратор, макет двигательной установки, холловский двигатель
КМ-100, автономная энергоустановка мощностью 1 кВт, автономная энергоустановка
мощностью 2 кВт.
В Центре Келдыша доктор технических наук начальник отдела 120 О.А. Горшков
выступил с сообщением на тему: <Центр Келдыша: вчера, сегодня, завтра>, начальник
отдела 30 кандидат физико-математических наук Р.Н. Ризаханов представил презентацию
<Нанотехнологии в ракетно-космической технике>. Центр Келдыша посетили более 100
школьников 9 - 11 классов, которых познакомили с историей Центра, достижениями наших
ученых, новыми разработками Центра Келдыша.
Выражаем надежду, что подобное мероприятие поможет молодежи определиться с
выбором будущей профессии и связать свою судьбу с ракетно-космической техникой.
Сентябрь,2009 г.
24-26 ноября 2009 г. в Москве ФГУП "Центр Келдыша" проводит
Первую Всероссийскую конференцию с элементами научной школы для молодёжи
"Функциональные наноматериалы для космической техники" -
НАНОКОСМОС.
Срок подачи заявок
до 30 октября 2009 г. (включительно).
Официальный партнер -
РОСНАНО.
Март,2009 г.
1. С РНЦ "Курчатовский институт" в рамках Федеральной целевой программы по
развитию наноиндустрии в Российской Федерации заключены три договора и
выполнены соответствующие этапы календарного плана: координация работ по
обеспечению патентно-лицензионных работ в организациях национальной
нанотехнологической сети; формирование дорожной карты развития наноиндустрии в
Российской Федерации; формирование и актуализация перечня измерительных
потребностей и возможностей организаций-участников национальной
нанотехнологической сети по направлению - функциональные наноматериалы для
космической техники.
2. Совместно с ФГУП "ЦНИИХМ" в рамках заключенного в 2008 г. договора решалась
задача разработки комплекса прикладных программ и баз данных для
математического моделирования технологии получения наноматериалов.
3. Разработан метод бесконтактной диагностики скорости эрозии диэлектрических
стенок разрядной камеры холловских двигателей в режиме реального времени.
Проведены измерения скорости эрозии при изменении топологии и величины
магнитного поля и при различных напряжениях разряда. Получено совпадение
скоростей эрозии, измеренных прямым и спектроскопическим методами в пределах
погрешности измерений. Данный метод может быть использован как на ранних
стадиях разработки двигателя при выборе наилучшего, с точки зрения ресурсных
характеристик, режима работы, так и для контроля скорости распыления в ходе
длительных ресурсных испытаний.
Март,2009 г.
1. На Московском НПЗ введен в эксплуатацию модуль микрофильтрации для
оборотной системы охлаждения. Производительность модуля - 50 м3/час. В составе
оборудования комплекса представлены установки напорной фильтрации и
микрофильтрационные установки на основе трековых микрофильтров.
2. В 2008 г. были закончены работы по ОКР "Имплант", в которых была
разработана научно-техническая документация по нанесению имплантированных
многослойных ТЗП на стенки камеры сгорания ЖРД.
3. В обеспечение создания элемента инфраструктуры Центра метрологического
обеспечения и создания средств измерений и методик выполнения измерений
геометрических размеров наночастиц заключены два государственных контракта с
Роснаукой и выполнены соответствующие этапы контрактов.
Март,2009 г.
1. Изготовлен технологический образец бортового фурье-спектрометра для
термического и влажностного зондирования атмосферы, предназначенный для
установки на КА "Метеор-М" № 2.
2. Для системы обеспечения кислородом пилотируемого космического комплекса
разработан и изготовлен экспериментальный образец блока электролиза воды. Этот
блок обеспечивает получение газообразного кислорода и водорода в процессе
электрохимического разложения воды. Производительность по кислороду - до
175 л/ч, по водороду - до 350 л/ч. Особенностью блока является - применение
твердополимерных электролитов в комбинации с платиново-иридиевыми
каталитическими слоями, вместо традиционных щелочных электролитов. Это
позволяет повысить чистоту генерируемого кислорода, существенно снизить
массо-габаритные характеристики блока.
3. Разработан эскизный проект пилотной установки для получения жидких
синтетических углеводородов из угля производительностью до 5 тонн угля в час.
4. Разработаны и изготовлены электро-химические энергетические установки на
базе батарей с твердополимерным электролитом мощностью 2 кВт. Произведены
испытания ключевых технологических систем разработанных установок. Проведены
ресурсные испытания топливных процессоров и энергетической установки мощностью
5 кВт.
4. Выполнена разработка и изготовлен пилотный модуль промышленной установки
для обработки тяжелых нефтепродуктов искровым электрическим разрядом
производительностью до 35 т/час. Новая технология позволяет улучшить вязкость,
фракционный состав нефтепродуктов, повысить теплотворную способность топлива.
5. Введен в эксплуатацию комплекс получения деминерализованной воды на
ОАО <Павлодарский нефтехимический завод> производительностью 40 м3/час по
деминерализованной воде. Оборудование комплекса представлено установками
напорной фильтрации, трековой микрофильтрации, обратного осмоса, ионного обмена.
Март,2009 г.
Итоги работ в рамках НИОКР в 2008 году:
1. Получены дополнительные экспериментальные данные по охлаждающим свойствам
метана, его стабильности и влияния температуры охлаждаемой стенки со стороны
охладителя на коксоотложения в тракте, а так же экспериментально уточнены
коэффициенты теплоотдачи от газа к огневой стенке, и от стенки в охладитель.
2. Исследована возможность сажеобразования при восстановительной
кислородно-метановой газогенерации, а так же пиролиз восстановительного газа на
материале стенки экспериментальной камеры сгорания в зависимости от режимов
работы и температуры стенки. Выданы рекомендации по использованию метана в
качестве потенциально возможного горючего для двигателя многократного
использования с учетом его (метана) охлаждающих свойств и сажевыделения при
газогенерации.
3. Созданы экспериментальные установки для исследования нефтесодержащих кернов
при воздействии высоких давлений и температур. Создана установка для
моделирования и изучения свойств нефтесодержащего пласта.
4. На базе расчётной методики <Центра Келдыша> с участием двигательных КБ
отрасли разработана отраслевая методика определения удельного импульса тяги и
профилирования сопел ЖРД, позволяющие осуществлять современные методы
профилирования сопел, в том числе радиационно-охлаждаемых сопловых насадков,
при наличии вдува генераторного газа или сброса охладителя в расширяющуюся
часть сопла.
5. Завершен этап экспериментальной отработки лазерных запальных устройств,
использующих для воспламенения топлива малогабаритные твердотельные лазеры.
Показано, что созданная в Центре Келдыша система с набором малогабаритных
лазеров обеспечивает надежное многократное лазерное зажигание наиболее широко
используемых в ракетной технике несамовоспламеняющихся компонентов топлива:
O2 +H2, O2 +CH4, O2 +этанол, O2 +керосин. Проведенный комплекс работ позволяет
перейти к стадии отработки лазерного зажигания на камерах сгорания модельных
и натурных РД нижних и верхних ступеней ракет.
Март,2009 г.
Итоги работ в рамках НИОКР в 2008 году:
1. Определены прочностные свойства конструкционных материалов при воздействии
термоциклических нагрузок в различных средах (кислород, метан, продукты
газогенерации), проведен структурный анализ полученных образцов.
С использованием разработанных расчетных методов определены предельные
циклические нагрузки на образцы материалов, используемых при изготовлении
изделий РКТ, приводящие к образованию трещин. Полученные данные послужат
основой для методики определения запасов по малоцикловой прочности при
проектировании агрегатов и узлов двигателей многократного использования.
2. С помощью математического моделирования, в рамках стационарной и
нестационарной модели, исследованы поведения двигателя на различных режимах
работы, включая нештатные. Полученные результаты были использованы при
моделировании нештатных ситуаций при выяснении причин аварий лётных и стендовых
образцов двигателей. Использование уточненных характерных времен развития
аварийных ситуаций позволяет прогнозировать поведение двигателя при переходе
с режима на режим и в нештатных ситуациях.
3. Создана система принятия обоснованного технического решения на основе метода
анализа иерархий. С помощью созданной компьютерной программы по принятию
решения методом анализа иерархий проведен анализ различных схем ЖРД для
многоразовой ракетной космической системы с учетом вида топлива и особенностей
схемного решения двигателей.
Март,2009 г.
На состоявшейся в ОАО РКК "Энергия" XVIII научно-технической конференции
молодых ученых специалистов отмечены следующие сотрудники Центра Келдыша:
1.Абашкин В.В. - дипломом лауреата и 2ой премией
2.Кочетков Н.Ю. - поощрительной премией и почетной грамотой
3.Монахов Д.А., Никулин А.Г., Попов Н.А. и Травников Р.И. - почетными грамотами.
Ноябрь,2008 г.
Постановлением Правительства РФ от 22.11.2008 г. № 874
Центру Келдыша присвоен статус Государственного Научного Центра.
Октябрь,2008 г.
31 октября 2008 г. в Большом концертном зале "Академический" состоялся
торжественный вечер, посвященный 75 годовщине со дня образования Центра
Келдыша.
Вечер открыл директор Центра академик А.С. Коротеев, который в своем докладе
кратко изложил историю создания Центра Келдыша, его основные достижения за
прошедшие 75 лет и обрисовал задачи и проблемы, которые предстоит решить в
будущем.
Затем выступил руководитель Федерального космического агентства А.Н. Перминов,
который в своем докладе отметил важную роль Центра Келдыша в развитии
современной ракетной техники и зачитал распоряжение Президента РФ
Д.А. Медведева об объявлении благодарности коллективу Центра за большой вклад
в становление и развитие отечественного двигателестроения .
Заместитель министра образования и науки А.В. Хлунов тепло поздравил коллектив
с юбилеем и вручил грамоту, подписанную министром образования и науки
А.А. Фурсенко, за значительные достижения в проведении масштабных разработок
современной ракетной техники и уникальных методов ее отработки и испытаний.
В своем выступлении руководитель совета ветеранов и старейшин и
благотворительного фонда ветеранов Российской академии космонавтики
им. К.Э. Циолковского В.Х. Догужиев тепло поздравил Коллектив Центра Келдыша
с юбилеем и пожелал дальнейших творческих успехов.
Большой вклад Центра в развитие практической космонавтики был отмечен в
поздравлении экипажа международной космической станции, произнесенном
космонавтом Ю. Лончаковым.
Затем состоялся праздничный концерт.
В преддверии праздника 30 октября 2008 г. в Центре Келдыша состоялась
научно-техническая конференция, посвященная 75-летию Центра , на которой с
докладами о перспективах развития ракетно-космической техники выступили
директор Центра академик А.С. Коротеев, руководители предприятий Роскосмоса и
организаций Российской академии наук. Со стендовыми докладами выступили
сотрудники Центра Келдыша и студенты МФТИ. Названия докладов размещены в
разделе "Конференции".
Октябрь,2008 г.
К Юбилею Центра Келдыша вышли в свет
"монографии", по жидкостным, электрическим и гибридным ракетным двигателям.
На прошедшей с 30 сентября по 3 октября 2008 г. II-ой Международной выставке и конгрессе
"Перспективные технологии XXI века" (Москва, ВВЦ, пав.55 "Электрификация") была особо
отмечена среди других экспонатов выставки и награждена Дипломом и золотой медалью
"микрофильтрационная установка типа УМФ",
а разработанная Центром Келдыша совместно с НПО "Энерготехнологии" и МФТИ "Малогабаритная
установка для утилизации попутных нефтяных газов" отмечена Дипломом и медалью.
Сентябрь,2008 г.
31 октября 2008 года Центр Келдыша отмечает 75-летие со дня основания.
Подробную информацию о славном пути первого в мире реактивного
научно-исследовательского института Вы можете найти в статье
"К 75-летию Центра Келдыша".
Июнь,2008 г.
Продолжается успешная эксплуатация холловского двигателя КМ-5 на борту
геостационарного спутника связи "Экспресс-А4", выведенного на орбиту в июне
2002 года. По состоянию на май огневая наработка на двигатель составила
1550 часов при 900 включениях. Это максимальный огневой ресурс работы
холловского двигателя в натурных условиях когда-либо полученный при решении
задачи коррекции орбиты геостационарных КА связи.
Успешно завершены работы по созданию инженерной модели холловского двигателя
КМ-88 с удельным импульсом 2200 с.
Март,2008 г.
На прошедшем (с 3 по 6 марта 2008 года) VIII Московском международном салоне
инноваций и инвестиций разработки ФГУП "Центр Келдыша" вызвали интерес, как участников,
так и посетителей. За разработку фильтроэлементов Центр Келдыша был награжден дипломом
салона.
Ноябрь,2007 г.
В наукограде "Королев" при содействии и поддержке Федерального космического
агентства, Федерального агентства по промышленности России, Российской академии
космонавтики состоялась "Международная Конференция молодых специалистов
организаций авиационной, ракетно-космической и металлургической
промышленности - Конкурс инновационных проектов авиакосмических материалов и
технологий" (23-25 октября 2007 года), посвященная трём юбилеям в отечественной
космонавтике: 150 - летию со дня рождения К.Э. Циолковского, 100 - летию со дня
рождения С.П. Королёва и 50 - летию запуска первого спутника. Лауреатом
II премии Молодежного конкурса инновационных проектов авиакосмических
материалов и технологий стал молодой ученый Центра Келдыша Кошлаков Владимир
Владимирович за инновационный проект "Создание теплонапряженных элементов и
изделий проточных трактов из перспективных неметаллических композиционных
материалов, работающих при воздействии высокотемпературных агрессивных сред,
для энергетических установок ракетно-космического назначения".
Октябрь,2007 г.
Проведены стендовые экспериментальные исследования усовершенствованной системы
лазерного зажигания запального устройства ракетного двигателя на газообразных
компонентах водород+кислород с использованием малогабаритного лазера.
Максимальный суммарный расход компонентов не превышал 9г/c, а соотношение
компонентов варьировалось в диапазоне Km=1.2...2.2. Твердотельный лазер массой
40г непосредственно подстыковывается к запальному устройству. Блок питания
лазера массой 360г запитывается от источника постоянного напряжения 12В,
потребляя среднюю мощность ~1Вт. Для однократного зажигания компонентов топлива
энергопотребление блока питания с лазером составляет ~4Дж. Надежное зажигание
компонентов топлива происходит с сохранением работоспособности лазера и
запального устройства после многократных включений. Работы проводятся в рамках
проекта МНТЦ №3236 совместно с КБХА г.Воронеж.
Сентябрь,2007 г.
После принятия Правительством ФЦП "Развитие инфраструктуры наноиндустрии в
Российской Федерации на 2008-2010 гг." Центр Келдыша назначен головной
организацией по направлению "Функциональные наноматериалы для космической
техники".
Июнь,2007 г.
В рамках XI Петербургского международного экономического форума в Санкт-Петербурге
(08-10 июня 2007г.) состоялась выставка высоких технологий.
На ней продемонстрированы разработки Центра Келдыша, которые награждены дипломом выставки.
Центром Келдыша получена Правительственная поздравительная телеграмма.
(см. раздел "Конференции").
Май,2007 г.
Проведены стендовые экспериментальные исследования лазерного зажигания
ракетного двигателя малой тяги (РДМТ) тягой 50Н, использующего в качестве
компонентов топлива газообразный кислород и этиловый спирт. Эксперименты
проводились в атмосферных условиях, коэффициент избытка окислителя варьировался в
диапазоне 0,29...0,34. Для лазерного зажигания использовался волоконный
иттербиевый (Yb) лазер, работающий в импульсно-периодическом режиме, с
энергией лазерных импульсов на уровне 0,5мДж при средней мощности излучения
10Вт. Излучение от лазера передавалось к РДМТ через оптическое волокно и
специальную лазерную свечу, вворачиваемую в смесительную головку РДМТ.
Отработаны режимы короткоимпульсных включений РДМТ, при этом его надежное
зажигание происходит с сохранением работоспособности лазерной свечи,
смесительной головки, камеры сгорания и сопла после многократных включений.
Работы проводятся в рамках проекта МНТЦ №3236 совместно с КБХА г.Воронеж.
Апрель,2007 г.
Создан научно - технический задел по технологиям промысловой конверсии попутных
нефтяных газов (ПНГ) в химическое сырьё (метанол) на базе малогабаритной
установки, состоящей из трехкомпонентного генератора синтез газа, создаваемом
на основе технологий современных энергонапряженных агрегатов, и синтезатора
метанола, выполненного по безрецикуляционной схеме.
Основные элементы малогабаритной установки прошли испытания в стендовых
условиях и показали результаты, оправдывающие переход к комплексным испытаниям
демонстрационного образца установки.
Выполненные научно - технические разработки, доведенные до создания
действующего демонстрационного стендового образца, дают все основания
надеяться на недалекое практическое применение малогабаритных установок на
местах добычи нефти с целью утилизации попутного газа, получения жидкого
энергоносителя - метанола, удобного для транспортировки на любые расстояния.
Потенциальными потребителями могут являться нефтепромыслы, кусты нефтепромыслов
с выходом по нефтяному газу до 1000 нм3 в час и более.
Февраль,2007 г.
В период с 5 по 8 февраля 2007 г. состоялся VII Московский международный салон
инноваций и инвестиций - крупнейшее в России научно-технологическое выставочное
мероприятие, организуемое Министерством образования и науки Российской
Федерации (Минобрнауки России) и Федеральным агентством по науке и инновациям
(Роснаука).
Салон проводился при поддержке и участии:
-Правительства Российской Федерации
-Правительства Москвы
-Торгово-промышленной палаты Российской Федерации
-Международного союза выставок и ярмарок.
В экспозиции по направлению "Рациональное природопользование и экология
- Технологии мониторинга и прогнозирования состояния атмосферы и гидросферы"
была представлена разработка ФГУП "Центр Келдыша"
"Наземный прототип бортового Фурье-спектрометра для метеорологического
мониторинга атмосферы Земли".
По решению Международного жюри Конкурса инновационных проектов, изобретений и
разработок ФГУП "Центр Келдыша" награжден Золотой медалью.
Январь,2007 г.
Проведены стендовые экспериментальные исследования лазерного зажигания топлива
метан + кислород в запальном устройстве ракетного двигателя. В ходе
экспериментов моделировалась работа устройства как в атмосферных условиях, так
и в условиях вакуума. Максимальный суммарный расход компонентов не превышал
8г/c, а соотношение компонентов варьировалось в диапазоне Km=0.4...1.6.
Для лазерного зажигания использовался волоконный иттербиевый (Yb) лазер,
работающий в импульсно-периодическом режиме, с энергией лазерных импульсов на
уровне 0.4мДж. Надежное зажигание компонентов топлива происходит с сохранением
работоспособности конструкции запального устройства после многократных
включений.
Декабрь,2006 г.
21 декабря в Екатерининском зале Кремля состоялось вручение государственных
наград выдающимся ученым и общественным деятелям, работникам образования,
культуры, медицины, спортсменам и производственникам.
Орденом "За заслуги перед Отечеством III степени" награжден директор
Центра Келдыша, академик РАН, Президент Российской академии космонавтики
им. К.Э. Циолковского Коротеев Анатолий Сазонович.
Разработаны способ теплоснабжения и устройство для его осуществления,
защищенные патентом РФ №2260157 (2003137068 от 25.12.2003).
Патент опубликован в бюллетене "Изобретения. Полезные модели", №25, 2005.
Совместно с СПб ГУ, НИЦ "Планета" и ИКИ РАН разработана технология
дистанционного зондирования полей температуры, влажности и концентраций
основных малых газовых составляющих в атмосфере с использованием инфракрасного
Фурье-спектрометра повышенной информативности применительно к перспективным
космическим средствам мониторинга атмосферы.
Технология обеспечивает восстановление вертикального температурно-влажностного
поля атмосферы и данных по концентрациям основных "парниковых" газов в
атмосфере с точностями, превышающими точности, обеспечиваемые существующими
аналогами: вертикальное разрешение - 1 км; погрешность восстановления
температуры меньше или равно 1К; влажности меньше или равно 10%; концентраций
"парниковых" газов: О3меньше или равно 10%;
Н2О меньше или равно 10%; малые газовые составляющие меньше или равно
20%.
Разработан радиометрический комплекс для бесконтактной тепловой диагностики
высокотемпературных сред и объектов.
Радиометрический комплекс осуществляет бесконтактное измерение температуры
одновременно в каждой точке по всей поверхности измеряемого объекта с помощью
оптико-электронной системы в диапазоне длин волн от 0,4 мкм до 1,1 мкм.
Размеры измеряемого объекта могут изменяться от нескольких квадратных
сантиметров до метра. Измеряемые температурные поля регистрируются на ЭВМ с
частотой до 25 кадров в секунду, что позволяет воспроизводить температуру по
любой образующей и в любой момент времени в диапазоне от 600° С до 3000° С с
погрешностью измерения 3 градуса.
Разработанный комплекс применяется при проведении испытаний ЖРД с
неохлаждаемыми соплами и сопловыми насадками.
Холловский двигатель КМ-60 успешно прошел комплекс испытаний на внешние
воздействия. В том числе, испытания на воздействие случайной вибрации при
среднеквадратичном значении 25,5 g и ударные нагрузки при значении ударного
спектра до 2500 g. Разработка двигателя ведется по заказу НПО ПМ им. академика
М.Ф. Решетнёва для применения в составе блока коррекции и ориентации
перспективной спутниковой платформы "Экспресс-1000". Отличительными
особенностями двигателя являются высокое значение удельного импульса при
относительно низком уровне энергопотребления и ограничении сверху на величину
напряжения разряда, рекордное число включений и высокий уровень внешних
механических воздействий.
Продолжаются начатые в июне 2002 года лётные испытания холловского двигателя
КМ-5 с номинальной мощностью 2 кВт в составе серийного геостационарного
связного КА "Экспресс-А" № 4 разработки НПО ПМ им. академика М.Ф. Решетнёва.
Двигатель используется для коррекции орбиты в направлениях "Север-Юг" и
"Запад-Восток". К настоящему времени двигатель проработал на орбите около
1000 часов.
Ноябрь,2006 г.
Разработан плазмотрон постоянного тока, работающий на воздухе, мощностью до
30 кВт. Получен ресурс непрерывной (без смены электродов) работы 102 часа
40 минут.
Разработана система лазерного зажигания, позволяющая многократно воспламенять
различные топлива ЖРД: кислород+керосин, кислород+спирт, кислород+водород,
кислород+метан. Продемонстрированы 120 зажиганий лазерного
кислородно-керосинового запальника с заданной частотой и скважностью.
Разработаны технологические процессы нанесения на плоские поверхности
многослойных покрытий и имплантированных наноструктур применительно к ЖРД с
целью повышения работоспособности и надежности.
Сентябрь,2006 г.
Центр Келдыша совместно с "ГНП РКЦ "ЦСКБ-Прогресс" и РКК "Энергия"
изготавливает аммиачные тепловые трубы с высоким ресурсом работы.
Для тепловых труб используются профили с капиллярной структурой в виде
аксиальных канавок различного профиля.
Разработан криотеплообменник, работающий на неоне.
Создан экспериментальный образец литий-ионной аккумуляторной батареи емкостью
50 А·ч и напряжением 30 В.
Разработан и изготовлен экспериментальный образец многофункционального
двигателя для СЭДУ.
Разработана система лазерного зажигания кислород-углеводородных и
кислород-керосиновых ЖРД.
В ФГУП "Центр Келдыша" в период с 3 по 5 октября 2006 года состоится
научно-техническая конференция "Актуальные вопросы планетных экспедиций",
проводимая при поддержке Российской академии наук, Российского фонда
фундаментальных исследований, Российской академии космонавтики
им. К.Э. Циолковского.
ПРОГРАММА.
Проведен комплекс экспериментально-расчетных работ по исследованию процесса
образования льда на криогенной поверхности кислородного бака РН "Союз-2" для
космодрома Куру и оценки скорости образования льда и эффективности
противообледенительных мероприятий.
Результатами расчетных исследований показано, что поверхность заполненного
кислородом криогенного бака покрывается льдом со скоростью, обусловленной
интенсивностью дождя, углом падения капель дождя. Расчетное значение
толщины льда за один час может превышать 60мм.
По данным экспериментов применение гидрофобного покрытия типа фторопласта 4
толщиной 0,6мм не защищает от образования дождя из-за высокой скорости
замерзания первых слоев воды на криогенной поверхности, покрытой пленкой
фторопласта-4.
Экспериментально определена необходимая эффективность противообледенительных
термозащитных покрытий на базе трубного и листового теплоизоляционного
материала из синтетического каучука К-FLEX-ST толщиной 6-20мм с малыми
коэффициентами теплопроводности 0,038Вт/(м*К).
Разработана маршевая многокамерная двигательная установка с сопловым насадком
(варианты), защищенная патентом РФ №2267026 (заявка №2005104257 от 17.02.2005).
Патент опубликован в бюллетене "Изобретения. Полезные модели" №36 за 2005г.
Разработана камера с увеличенной поверхностью теплообмена жидкостного ракетного
двигателя, защищенная патентом РФ №2254490 (2003128665 от 25.09.2003). Патент
опубликован в бюллетене "Изобретения. Полезные модели", №17, 2005.
Июль,2006 г.
Вышла в свет книга:
Пилотируемая экспедиция на Марс / Под ред. А.С. Коротеева.
- М. : Российская академия космонавтики им. К.Э. Циолковского, 2006.- 320 с., илл.
Книга содержит первое систематизированное изложение истории концепций
и проектов пилотируемой экспедиции на Марс. Излагается современный
Российский проект пилотируемой экспедиции на Марс - "МЭК". Обсуждаются основные
проблемы, включая медицинские, предлагаются пути решения, опираясь на опыт
советской, российской и международной космонавтики. Показано влияние
технологий, разрабатываемых для экспедиции на Марс, включая ядерные,
на программу создания Лунной базы и эффективной космической транспортной
системы. Авторы около пятидесяти лет занимаются проблемами полета человека на
Марс и делятся своим опытом разработок.
Книга может быть полезной специалистам ракетно-космической отрасли, студентам соответствующих специальностей вузов, а также всем интересующимся историей
и перспективой исследования и освоения космического пространства.
25 июля Указом Президента России В.В.Путина директор Центра Келдыша А.С. Коротеев награжден орденом
"За заслуги пред Отечеством" III степени - за большой личный вклад в развитие ракетно-космической
техники и многолетний добросовестный труд
22 июля 2006 года исполняется 70 лет директору Центра Келдыша, академику РАН,
Президенту Российской академии космонавтики имени К.Э. Циолковского
Анатолию Сазоновичу Коротееву.
БИОГРАФИЧЕСКАЯ СПРАВКА.
За поддержку талантливой молодежи и создание условий повышения результативности
ее участия в научно-техническом творчестве Центр Келдыша награжден Дипломом
всероссийской выставки научно-технического творчества молодежи.
Май,2006 г.
15 мая 2006 года исполнилось 80 лет со дня рождения крупного ученого в области
ракетного двигателестроения и космической энергетики, бывшего начальника
отделения энергетики Центра Келдыша, Главного конструктора,
члена-корреспондента АН СССР Виталия Михайловича Иевлева.
После возложения цветов к мемориальной доске В.М. Иевлева состоялось совместное
Заседание Бюро Отделения энергетики, машиностроения, механики и процессов
управления РАН и Президиума НТС Центра Келдыша. Открыл заседание директор
Центра Келдыша, академик РАН, Президент академии космонавтики А.С. Коротеев.
На заседании выступили:
академик-секретарь Отделения В.Е. Фортов,академик Б.И. Каторгин,
академик Н.Н. Пономарев-Степной,проректор МФТИ Э.Е. Сон,
1-ый заместитель Генерального конструктора "НПО Маш" В.П. Царев,
кандидат технический наук А.Б. Пришлецов.
Выступавшие отметили огромный вклад, внесенный В.М. Иевлевым в науку,
большое количество воспитанных им учеников, его высокие человеческие
качества.
Февраль,2006 г.
Центр Келдыша награжден Почетным дипломом Министерства образования и науки РФ и
грамотой Правительства Москвы за вклад в развитие водородной энергетики и
активное участие в выставке и международном форуме " Водородные и
альтернативные технологии для производства энергии", состоявшимся
в Москве 6-10 февраля 2006 года.
Январь,2006 г.
В обеспечение выпуска Стандарта Федерального космического агентства по пожарной
безопасности обитаемых гермоотсеков космических станций проведены эксперименты
на макете установки "Скорость-М" с целью определения условий горения и
погасания материалов, способных к тлению и материалов, оставляющих при горении
твердый коксовый остаток.
Изложены предложения по структуре нормативного документа по обеспечению
пожаробезопасного устройства и пожаробезопасных условий эксплуатации обитаемых
гермоотсеков транспортных космических аппаратов и орбитальных станций.
Разработаны основные положения по созданию кислородно-метанового двигателя
многократного применения. Предлагается спасаемые ступени пилотируемых РН
оснастить двигателями, выполненными по безгазогенераторной схеме, в которой
турбонасосный агрегат (ТНА) приводится турбиной, работающей на метане,
разогретом в тракте охлаждения камеры. Для получения необходимого разогрева
метана, определяемого балансовой увязкой схемы, предложена новая компоновка
камеры, защищенная патентом Российской федерации - "ПАТЕНТ" на изобретение
№2254490, приоритет изобретения 25сентября 2003г.
Приведена примерная программа подготовки и проведения испытаний
кислородно-метановой камеры-демонстратора (новой компоновки с увеличенной
поверхностью теплообмена) тягой 10тс.
Проведены огневые эксперименты по исследованию гидравлических характеристик
газового тракта модельного кислородно-метанового газогенератора. Газогенератор
имел в своем составе имитатор соплового аппарата и охлаждаемое сопло,
имитирующее смесительную головку камеры.
Огневые эксперименты проведены на газогенераторе с определением
конденсированной фазы в виде твердого углерода (сажи) оптическим методом и с
помощью фильтрации отбираемого из газогенератора генераторного газа. Возможное
отложение сажи на неохлаждаемом имитаторе соплового аппарата определялось
взвешиванием втулок имитатора до и после испытания. В выбранном рабочем
диапазоне температур генераторного газа 600 - 1200 К. Содержание сажи,
найденное оптическим методом примерно составило 0,02 - 0,08 %.
Декабрь,2005 г.
Проведены стендовые экспериментальные исследования многократного воспламенения
кислородно-метанового топлива в форкамере.
Экспериментально показано, что смесь метана с кислородом стабильно зажигается
высоковольтной свечой, установленной в смесительной головке форкамеры, в
широком диапазоне среднемассового соотношения компонентов Km=30-80, Km=0,6-1,2.
Получено, что надежное зажигание смеси кислород-метан происходит с сохранением
работоспособности материальной части после многократных включений.
Лауреатами конкурса "Новая генерация" за 2004 год, проводимого РАН совместно
с РАО "ЕЭС России" стали молодые ученые Центра Келдыша Кошлаков Владимир и
Миленин Павел за работу "Расчетно-экспериментальные исследования рабочего
процесса в тепловых аккумуляторах". (Газета "Коммерсант" №232 от 09.12.05).
На состоявшейся в РКК "Энергия" XVII научно-технической конференции молодых
ученых и специалистов (5-9 декабря 2005 года) подведены итоги конкурса работ.
Лауреатами стали следующие сотрудники Центра Келдыша:
- 2ая премия присуждена Иришкову С.В. за работу "Кинетическое
моделирование динамики плазмы в холловском двигателе".
- грамотами и ценными подарками награждены:
- Васютичев А.С. за работу "Расчетно-экспериментальное исследование
пространственных течений в донной области цилиндрического насадка
многосопловой двигательной установки (ДУ)".
- Дышлюк Е.Н. за работу "Определение скорости эрозии ускорительного
канала холловского двигателя при помощи спектроскопических методов".
- Никулин А.Г. за работу "Экспериментальное определение содержания сажи
в камере сгорания газогенератора, работающего на углеводородном топливе".
Ноябрь,2005 г.
В ФГУП "Центр Келдыша" 14 ноября 2005 было проведено отраслевое совещание по проблемам математического моделирования применительно к ракетным двигателям и их агрегатам. На совещание были приглашены представители основных КБ и НИИ отрасли: ОАО "НПО ЭНЕРГОМАШ им. академика В. П. ГЛУШКО", ФГУП "НПО "ТЕХНОМАШ", ФГУП "КБХМ им. А. М. Исаева" ФГУП "ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МАШИНОСТРОЕНИЯ", ОАО "КБХА".
На совещании рассмотрены и обсуждены доклады по вопросам математического моделирования представленные ведущими организациями отрасли.
Отмечен высокий уровень собственных разработок и опыта использования
коммерческих программ.
Выделены основные проблемы, на решении которых необходимо сосредоточиться
в ближайшее время:
- создание единой методики расчета удельного импульса;
пространственные течения,
теплообмен, термодинамика и кинетика химических реакций;
- взаимодействие продуктов сгорания со стенкой;
- оценка влияния технологии производства и отклонений при производстве
на надежность изделий;
- оптимизация стоимости разработок и повышение надежности.
Для выработки общего подхода к использованию программного обеспечения
целесообразно создать научно-координационный совет (группу) из представителей
ведущих организаций.
Цель деятельности этой группы:
- обмен информацией о новых поступлениях и разработках в отрасли;
- рекомендация наиболее удачных или перспективных разработок;
- выработка единого подхода к решению задач, при разнообразии программного
обеспечения;
- соблюдение авторских прав разработчиков.
Проведены расчетно-проектные исследования баков и шар-баллонов из
конструкционных композиционных материалов (ККМ). Исследованы
проектнотехнологические методы формирования силовых оболочек баков и
шар-баллонов на основе ККМ. Представлена сравнительная оценка массовых
характеристик баков и шар-баллонов из ККМ и металлов. Рассмотрены
конструктивные схемы баков совмещенной схемы и тороидальных.
Выполнен анализ отечественных и иностранных материалов по исследованию систем
энергодвигательного обеспечения марсианского комплекса на основе ядерной
энергетики.
Проведен сравнительный анализ различных систем энергодвигательного обеспечения
марсианского комплекса на основе ядерных источников энергии.
Проведено экспериментальное определение механизма возникновения ВЧ колебаний
в камере сгорания ЖРД и выданы рекомендации по их устранению.
Продолжена эксплуатация ранее созданной демонстрационной установки для
выработки технического водорода, а также синтез газа.
Проведены комплексные испытания трех основных агрегатов: генератора газовой
смеси( Н2, СО, остаточный СН4, СО2 ),
реактора сдвига для паровой конверсии СО в СО2, скруббера для очистки
смеси газов от СО2.
Подтверждена стабильная эффективность получения водорода с КПД 75%
(относительно связанного водорода, содержащегося в топливе( метан, вода,
кислород )).
Производительность установки по водороду - 14 нм3/час,по синтезу
газа - 24,6 нм3/час.
Проведены огневые испытания лабораторного образца многорежимного холловского
двигателя с номинальной мощностью 5 кВт. Исследованы характеристики двигателя в
широких диапазонах по тяге (240...360 мН) и удельному импульсу (1400...2700 с).
Данный двигатель может служить прототипом при создании двигательных установок
для межорбитальных буксиров и для задач коррекции тяжелых геостационарных
аппаратов.
Октябрь,2005 г.
Разработана методика ускоренных ресурсных испытаний холловских двигателей
с керамической разрядной камерой, обеспечивающая сокращение времени ресурсной
отработки двигателя до пяти раз. Экспериментальная проверка данной методики на
примере 500-часовых ресурсных испытаний показала, что отличие выходных
характеристик двигателя, полученных при прямых и ускоренных ресурсных
испытаниях, находится в пределах погрешности измерений.
Вышла из печати книга сотрудников Центра Келдыша Е.В. Лебединского,
И.Г. Лозино-Лозинской, И.В. Меркулова, Ю.Г. Писаревича, под редакцией
Г.П. Калмыкова "Акустические средства борьбы с неустойчивостью горения".
В книге представлены результаты многолетних исследований по обеспечению
устойчивого горения в камерах сгорания и газогенераторах практически всех
отечественных жидкостных ракетных двигателей. Некоторые результаты
исследований публикуются впервые.
Авторы считают, что акустические методы подавления колебаний могут быть
использованы и для подавления вибрационного горения во всех типах других
топочных устройств в тех случаях, когда возникновение колебаний нежелательно.
Книга рассчитана на инженеров и научных работников, специализирующихся
в области обеспечения устойчивости горения.
Книгу можно приобрести в Центра Келдыша за наличный расчет или по безналичному
расчету при условии предоплаты по цене 66 руб., в т.ч. НДС (10 %) - 6 руб.
Запрос на книгу направлять по адресу 125438 г. Москва ул. Онежская, д. 8.
Для оформления счета, счета-фактуры и накладной в запросе необходимо указать
реквизиты покупателя.Телефон для справок: 456-56-33
Проведены расчетно-теоретические и экспериментальные исследования возможности
применения предвключенных суперкавитирующих лопастных решеток.
Экспериментальные исследования модельной ступени насоса с суперкавитирующим
колесом в сборке с колесом осерадиального типа подтвердили возможность
применения в насосе ЖРД суперкавитирующего колеса в качестве предвключенного
вместо обычного шнека. При этом отсутствовали следы кавитационной эрозии на
лопатках, ступень имела высокий гидравлический кпд (больше 0,85), значение
кавитационного коэффициента быстроходности составило около Скр=2600.
Проведено численное моделирование рабочего процесса для элемента ядра потока в
камере сгорания кислородно-керосинового двигателя с соосными
струйно-центробежными и центробежно-центробежными форсунками, работающего по
схеме с дожиганием окислительного генераторного газа.
В ходе работы расчетным путем исследованы особенности детальной картины
рабочего процесса при использовании форсунок с закруткой, как керосина, так и
генераторного газа. Проводилась оценка полноты сгорания в элементе ядра потока.
Данные результаты сравниваются с результатами расчетов рабочего процесса для
исходного варианта форсунки, в котором осуществляется закрутка только керосина.
14 октября 2005 года состоялась отчетно-выборная конференция Российской
академии космонавтики им. К.Э. Циолковского.
Президентом Российской академии космонавтики избран директор Центра Келдыша,
академик РАН А.С. Коротеев.
Сентябрь,2005 г.
Проведено комплексное обследование систем водоснабжения космодрома "Байконур"
по методике, разработанной в Центре Келдыша. Представлены предложения по
очистке артезианских вод на локальной станции водоочистки.
Предложенная технология позволяет в несколько этапов решить задачу утилизации
образующихся солевых концентратов. При этом на каждом этапе сохраняется
экологическая безопасность, а на последнем этапе возможно получение
экономического эффекта.
Разработана конструкция смесительной головки камеры сгорания жидкостного
ракетного двигателя, защищенная патентом РФ №2225947 (заявка №2002116120 от
21.06.2002г.) Патент опубликован в бюллетене "Изобретения и полезные модели"
№8, 2004.
Изготовлен макет модуля бортовой калибровки ИК-спектрометров высокого
спектрального разрешения (применительно к разрабатываемому фурье-спектрометру
температурно-влажностного зондирования атмосферы-ИКФС-2). Макет состоит из
излучателя-модели черного тела с апертурой 78 мм, 2-х датчиков температуры типа
ТМ 344, теплоприемника, пленочного нагревателя, системы терморегулирования.
Проведены измерения простанственного распределения яркости излучателя по
апертуре.
Проведена постановка задач по расчетно-теоретическим исследованиям процесса
возгорания конструкционных материалов теплонапряженных агрегатов ЖРД.
В работе приводятся данные предварительных исследований, поясняющие суть
проблемы.
На основании имеющегося в Центре Келдыша опыта, анализа эксплуатационных
данных и анализа случаев возгорания конструкций формулируются направления
исследований с целью поиска эффективных мероприятий для локализации очага
возгорания.
Проведены огневые эксперименты по исследованию регенеративного охлаждения
горючим цилиндрической части модельной кислородно-метановой камеры тягой 2 кН с
ресурсом работы свыше 1000 сек. За общее время работы модельной камеры
гидравлическая характеристика тракта охлаждения цилиндра не изменилась.
Проведен 2 этап экспериментальных исследований в обоснование долговечности
подшипников качения в потоке жидкого кислорода высокого давления при
тарированных осевом и радиальном усилиях с целью определения наработки
подшипников при работе в жидком кислороде для сопоставления экспериментального
значения наработки со справочным значением долговечности. Наработка по времени
испытанных подшипников составляла 600...1000 секунд. По результатам испытаний
определено превышение стандартной долговечности в 3-4 раза.
Проведенными исследованиями по результатам узкополосного частотного анализа
вибраций установки "Трение" подтверждено, что в качестве информативного
параметра при прогнозировании ранней стадии усталостной долговечности колец
подшипников можно использовать две величины: количество основных и
комбинационных дискретных составляющих, связанных с частотой прохождения
шариков по дефектному кольцу, а также суммарную амплитуду вышеупомянутых пиков.
По разработанной методике проведен этап экспериментальных исследований в
подтверждение прогноза малоцикловой прочности конструкционных материалов при
их термическом и силовом нагружении для элементов конструкции агрегатов
ТНА ЖРД многократного использования. Проведено 50 испытаний по специальной
циклограмме. По результатам испытаний определено напряженнодеформированное
состояние материала образца.
Разработаны рекомендации по совершенствованию расчетной "Методики прогноза
ресурса малоцикловой прочности конструкционных материалов".
Август,2005 г.
Центр Келдыша награжден дипломом V Всероссийской выставки научно-технического
творчества молодежи за вклад в развитие научно-технического творчества
молодежи и организацию экскурсий для участников выставки НТТМ-2005.
Создана стендовая установка, позволяющая проводить экспериментальные
исследования с коаксиальными струями метана (водорода) диаметром 3мм и 5мм и
воздуха при числах Рейнольдса от 200 до 7000.
Выполнена отладочная серия экспериментов на метане с воздухом и проведена
обработка фотографий факелов, полученных в ходе отладочных экспериментов.
Обработка показала правильность выбранного способа фиксирования факелов горения
(цифровой фотокамерой и цифровой видеокамерой).
Получены результаты, свидетельствующие о влиянии спутного потока воздуха на
длину факела, полноту процесса горения при увеличении Re спутного потока,
определены параметры срыва процесса горения в условиях эксперимента.
Экспериментальные результаты интересны для специалистов по фундаментальным
исследованиям горения струй.
Проведены комплексные физико-химические исследования свойств материалов и
образцов, экспонировавшихся на планшете "Кромка 1-2" в области воздействия
двигателей тангажа СМ МКС (этап КЭ "Кромка 1-2"). Сравнительный анализ динамики
загрязнения продуктами неполного сгорания планшетов "Кромка 1-1"
(экспонировавшегося ~3 месяца) и "Кромка 1-2" (23 месяца) показал идентичность
характера загрязнения, что подтверждает эффективность газодинамических
устройств, снижающих загрязняющие воздействия ЖРДМТ, а также сохранение ресурса
ГЗУ с момента их установки . С использованием результатов КЭ "Кромка 1" и
результатов наземных исследований проведено уточнение расчетно-теоретических
моделей, предназначенных для прогнозирования контаминационных воздействий
ЖРДМТ, работающих в импульсных режимах, на КС и КА. Проведены тестовые расчеты
распределения параметров в струе ЖРДМТ с тягой 13Н, широко используемого на
различных КА, разгонных блоках и МКС.
Июль,2005 г.
Разработана методика проведения космических экспериментов по процессам горения
материалов при условиях микрогравитации на борту МКС, включающая возможность
исследования горения трудновозгораемых материалов. Методика содержит перечень и
порядок операций при подготовке аппаратуры, проведению самих космических
экспериментов и завершению работ.
На лабораторном макете ЭУ "Скорость-М" проведена отработка основных этапов
методики, включая поджиг образцов материалов при нисходящем потоке в камере
горения со скоростями до 60 см/с.
Июнь,2005 г.
Успешно завершена программа летных испытаний созданного в Центре Келдыша
двигателя Т-120 на борту геостационарного связного КА "Экспресс-А4" разработки
НПО прикладной механики им. М.Ф.Решетнева. Космический аппарат был выведен на
орбиту 10.06.2002 г. В настоящее время двигатель используется для проведения
коррекций наклонения орбиты спутника
Разработана первая редакция проекта программы научно-исследовательских и
опытно-конструкторских работ "Комплексная целевая программа НИОКР по
космической энергетике на период 2006-2015 годы" (солнечная и химическая
энергетика).
В программу вошли комплексные исследования по бортовой энергетике и работы по
совершенствованию и созданию новых типов высокоэффективных элементов систем
электроснабжения изделий ракетно-космической техники. Работы направлены на
решение задач Федеральной космической программы Российской Федерации на
период до 2015 года.
Выполнен анализ отказов бортовых систем электроснабжения отечественных
космических аппаратов по результатам эксплуатации в период 1995-2004 гг.
Установлено, что основным видом отказов системы является снижение ее
электрических характеристик, вызванное деградацией параметров ее основных
элементов - солнечных и аккумуляторных батарей.
Рассмотрены пути повышения надежности СЭС за счет разработки и использования
новых типов ее элементов.
Предложен метод моделирования радиационного воздействия на гетероструктурные
солнечные батареи межорбитальных транспортных модулей, основанный на
воспроизведении спектральных характеристик энергопередачи от облучающих частиц
к атомам полупроводника. Метод основан на утверждении, что если в двух случаях
при различном радиационном воздействии на одинаковые фотопреобразователи
спектры энергопередачи от облучающих частиц к атомам полупроводника совпадают
для всех типов атомов, входящих в полупроводниковую структуру, то электрические
характеристики фотопреобразователей после облучения будут одинаковы.
Для расчета спектров энергопередачи с учетом конструкции и материального
состава СБ предлагается применять метод Монте-Карло с использованием
классических моделей ионизационного торможения и упругого рассеяния заряженных
частиц в материалах.
Для проверки метода моделирования предложено использование лабораторных
экспериментов и полетных данных по деградации СБ.
Проведена расчетная оптимизация режимных и конструктивных параметров насосов
и турбин автономного контура охлаждения камеры сгорания для двух схем ЖРД:
безгенераторного ЖРД тягой 2000 кН на топливе кислород + керосин с автономным
контуром охлаждения водой и безгенераторного ЖРД тягой 27 кН на топливе
кислород + керосин с автономным контуром охлаждения метаном.
Обоснована целесообразность проведения модельных испытаний ТНА замкнутого
контура охлаждения на автономных установках без камеры сгорания (с имитацией
нагрева третьего компонента с помощью стендового теплообменника).
Разработаны два типа схем модельных установок. Проанализированы проблемы,
касающиеся работы замкнутого контура охлаждения, которые могут быть решены на
модельных установках.
Проведен анализ требований к режимам работы ЭРД холловского типа повышенной
мощности (~ 10 кВт и более) на перспективных геостационарных КА тяжелого класса
с высоким уровнем энерговооруженности. Показано, что использование ЭРД
мощностью ~ 6,4...10 кВт с располагаемым ресурсом 7000...5000 час и оптимальным
удельным импульсом 2400...3000 с в рабочем режиме для поддержания точки стояния
в течение 15 лет КА массой 10...14 т обеспечивает минимальные затраты массы на
ЭРДУ на уровне 9...10% от массы КА. Применение ЭРД мощностью ~ 10...11 кВт с
удельным импульсом 1500...2000 с для довыведения с промежуточной орбиты на ГСО КА
энерговооруженностью ~ 5 кВт/т в течение 150...360 суток позволяет увеличить
"полезную" массу, определяемую в работе как масса КА на ГСО за вычетом массы
ЭРДУ, в 1,5...2,7 раза по сравнению с вариантом штатного выведения на ГСО РН
"Протон-М" с РБ "Бриз-М".
Проведена оптимизация основных направлений разработки перспективных алгоритмов
автономных систем управления ЖРД и ЖРДУ, выполняющих функции диагностики и
аварийной защиты. Подготовлены и представлены рекомендации и предложения по
внедрению спектрофотометрической диагностики ЖРД при огневых испытаниях
двигателей. Приведены некоторые характерные результаты измерений спектров
излучения факела ЖРД. Изготовлен и прошел испытания экспериментальный образец
аппаратуры для спектрофотометрической диагностики ЭРД.
Май,2005 г.
Разработка основных принципов технологии, обеспечивающей возможность
изготовления ЭХГ мощностью до 50 кВт со стоимостью не более 500$/кВт
Проведены экспертно-аналитические, расчётно-теоретические и
научно-исследовательские работы по твёрдополимерным мембранам нового класса,
в ходе которых определены целевые ориентиры, а также возможные направления
развития для разработки основных принципов технологии,
обеспечивающей возможность создания ЭХГ мощностью до 50кВт со стоимостью,
удовлетворяющей требованиям коммерческого применения.
Выполнены исследования по сравнению основных параметров мембран нового типа
с применяемыми в настоящее время мембранами типа "Nafion" и МФ-4СК.
Рассмотрены технологии получения мембран с заданными свойствами.
Апрель,2005 г.
Наградной комитет Международной программы "Медаль Монако" номинировал
Центр Келдыша на награждение Медалью Монако "За динамизм и прогресс".
В настоящее время в мире наметилась тенденция использования плазмотронов для
переработки промышленных, бытовых и медицинских отходов. За счет высокой
температуры, которую обеспечивает плазмотроны, можно значительно улучшить
глубину переработки отходов и снизить количество вредных выбросов. Применение
для этих целей плазмотронов "Звезда", разрабатываемых в Центре Келдыша,
является весьма перспективным. Создан прототип соответствующей установки для
переработки отходов, а также разработаны новые высокоэффективные технологии:
- плазменно-кластерная технология нанесения прочных термостойких и химически
стойких покрытий на основе тугоплавких металлов;
- технология получения базальтового штапельного волокна для изготовления
высококачественной базальтовой ваты.
Март,2005 г.
Проведены экспериментальные исследования запуска ракетного двигателя тягой
около 20 Н на газообразных топливах кислород-водород и кислород-метан,
многократный запуск которого осуществлялся с помощью калильного зажигания.
В результате выполненных работ получен комплекс экспериментальных данных по
характеристикам запуска РДМТ в атмосферных условиях и в вакууме при номинальных
и низких (менее 0,2 МПа) давлениях подачи, а также разновременности открытия
электроклапанов подачи компонентов топлива. Определены оптимальные условия для
реализации надежного многократного запуска РДМТ с использованием калильной
свечи мощностью 4,0...6,0 Вт.
Результаты исследований могут быть использованы при разработке РДМТ на топливах
кислород-водород (метан и другие углеводороды) для управления разгонными
блоками и другими орбитальными средствами.
Февраль,2005 г.
Сотрудники Центра Келдыша Кошлаков В.В. и Миленин П.П. стали лауреатами
конкурса "Новая генерация", объявленного РАН Российской Федерации и РАО
"ЕЭС России" для молодых ученых.
Директору Центра Келдыша, доктору технических наук, профессору, академику
РАН Коротееву А.С. присуждена премия Президента Российской Федерации в области
образования за 2003 год.
Ноябрь,2004 г.
Предложены основные принципы моделирования горячих агрегатов ЖРД огневыми
испытаниями модельных камер и газогенераторов с существенно меньшими массовыми
расходами компонентов кислородно-метанового топлива по сравнению с натурными
двигателями. Приведена двухэтапная концепция разработки кислородно-метанового
двигателя-демонстратора тягой 7тс.
Проведены эксперименты по исследованию регенеративного охлаждения горючим
цилиндрической части модельной кислородно-метановой камеры тягой 2кН с ресурсом
работы свыше 150с. Установлено, что при температуре метана в конце тракта
охлаждения модельного цилиндра 593К температура холодной и горячей стенок
соответственно равны 930К и 985К. За время работы модельной камеры
продолжительностью 133с гидравлическая характеристика тракта охлаждения
цилиндра не изменилась.
Разработана "Программа развития работ по созданию перспективных
информационно-диагностических систем с функциями аварийной защиты ЖРДУ до
2015 г.". Проведена оптимизация основных направлений разработки перспективных
датчиков автономных систем управления ЖРД и ЖРДУ, выполняющих функции СДАЗ.
Проведено сравнение результатов математического моделирования с результатами
огневых испытаний ЖРД и выполнена оценка их сходимости. Продолжена отработка
методики определения следов конструкционных материалов по спектрам излучения
факела ЖРД для экспресс оценки результатов стендовых огневых испытаний.
Разработан экспериментальный образец аппаратуры для спектрофотометрической
диагностики ЭРД.
Выбраны варианты керамических композиций, которые являются кандидатами для
проведения ускоренных ресурсных испытаний, а также для повышения
ресурсных характеристик разрядной камеры стационарных плазменных двигателей.
Разработана методика и создана экспериментальная установка для
исследования коэффициентов распыления материалов в плазменной струе холловского
двигателя.
Проведены экспериментальные исследования коэффициентов распыления традиционных
и вновь предлагаемых керамических композиций.
Проведены исследования возможностей повышения эффективности вспомогательных
ДУ (ВДУ) космических РБ. Для заданных энергетических требований с учетом
высоких требований к экологическим характеристикам и реализуемости проекта
выполнена оценка различных вариантов ДУ при автономном питании двигателей ВДУ и
с циклической дозаправкой баллонов ВДУ кислородом из систем маршевого
двигателя. Показано преимущество частичного объединения систем подачи ВДУ и
маршевого двигателя, эффективность использования газовых баллонов из
композиционных материалов и двухкомпонентных РДМТ на топливе "кислород-метан",
"кислород-нафтил (этанол)".
Результаты исследований могут быть использованы при разработке ДУ систем
ориентации и стабилизации космических РБ с повышенными требованиями к
энергомассовым и экологическим характеристикам.
Кооперацией Центр Келдыша-НИИПМЭ выполнен этап исследований по созданию
импульсных плазменных двигателей (ИПД) на твердом рабочем теле. В результате
первого этапа ресурсных испытаний ИПД на традиционном рабочем теле (тефлоне)
определены зависимости температуры элементов ИПД при работе с частотой
следования пусков 0,5...2 Гц и мощности 20...80 Вт от длительности работы и
общего числа пусков. Показано, что при работе с частотой следования пусков 0,5
и 1 Гц температуры элементов ИПД находятся на допустимом уровне. С целью
отработки методики проведения термических и ресурсных испытаний ИПД на
альтернативном рабочем теле исследовано влияние степени разрежения в вакуумной
камере на характеристики ИПД. Экспериментально определена зависимость тяговой
эффективности от степени разрежения в вакуумной камере, позволяющая однозначно
трактовать результаты термических испытаний. Проведена предварительная оценка
влияния нагрева альтернативного рабочего тела на характеристики ИПД.
Разработаны порядок и методика проведения ресурсных и термических испытаний.
Результаты этих исследований могут быть использованы при проведении
исследований характеристик и конструкторской отработке ИПД.
Октябрь,2004 г.
Разработан метод моделирования радиационного облучения солнечных батарей (СБ)
межорбитальных транспортных модулей, основанный на воспроизведении спектральных
характеристик энергопередачи от облучающих частиц к атомам полупроводника.
Сущность метода состоит в утверждении, что если в двух случаях при различном
радиационном воздействии на одинаковые фотопреобразователи спектры
энергопередачи от облучающих частиц к атомам полупроводника совпадают во всех
областях полупроводниковой структуры, то электрические характеристики
фотопреобразователей после облучения будут одинаковы. Расчет спектров
энергопередачи с учетом конструкции СБ производится методом Монте-Карло с
использованием классических моделей ионизационного торможения и упругого
рассеяния заряженных частиц.
Организационный Комитет Премии "Российский Национальный Олимп" номинировал ФГУП
"Исследовательский Центр им. М.В. Келдыша" на присвоение звания Лаурeат
Премии "Российский Национальный Олимп" за служение российскому народу с
вручением ордена за "Честь и Доблесть" и главной награды - "Золотой Олимп".
Разработан ряд приближенных методических подходов к решению задач
технико-экономического анализа при определении рациональных областей применения
двигателей.
В основу разработанных подходов положена типовая структура затрат на пуск РН и
стоимости жизненного цикла РН или ДУ, отражающая современный уровень и типовое
относительное укрупненное распределение затрат на изготовление РН - ступени,
конструкции ступени и ДУ. Используемые критерии эффективности представлены в
безразмерном относительном виде (по отношению к аналогичному показателю базового
эталонного варианта РН, ДУ или двигателя).
В общем случае, целью разработанных подходов является определение границ равной
эффективности и областей предпочтительности в зависимости от параметров,
характеризующих базовые варианты РН,ДУ, двигателя. Применимость каждого из
разработанных подходов проиллюстрирована на конкретных примерах с анализом
полученных результатов.
14 октября в Центре Келдыша под председательством академика А.С. Коротеева
состоялось заседание секции научно-технического совета Федерального
космического агентства по жидкостным и электрореактивным двигателям.
Заседание было посвящено анализу возможности использования ускоренных испытаний
на различных стадиях отработки электроракетных двигателей. Принявшие участие в
заседании представители ведущих российских организаций-разработчиков ЭРД
отметили актуальность разработки и внедрения методов ускоренных испытаний
ЭРД для снижения сроков и стоимости создания новых образцов двигателей.
Проанализированы особенности теплопередачи в камере сгорания и в сопле
перспективных ЖРД, работающих на криогенных компонентах топлива кислород +
водород, кислород + метан (сжиженный природный газ). Показано, что с учетом
требуемого ресурса работы камера сгорания в районе критического сечения сопла
должна иметь завесное охлаждение, проведена предварительная оценка необходимого
расхода на завесное охлаждение. Разработаны рекомендации по возможному
повышению эффективности охлаждения начального участка камеры и начального
участка соплового насадка.
Сентябрь,2004 г.
Проведены расчеты прочности баков жидкого водорода разгонного блока типа "Ястреб"
для различных случаев разрушения. Проведен анализ проектных схем армирования силовых
оболочек, материалов тепловой защиты и лейнера.
Рассмотрен и согласован объем работ по подтверждению работоспособности фильтра, устанавливаемого
на входе в насос пероксида водорода при стендовых испытаниях двигателей типа 11Д511, 11Д512;
проанализированы и согласованы результаты отработки фильтров, изложенные в итоговом отчете по
отработке; разработаны предложения по внедрению фильтра в конструкцию серийных двигателей.
Проведен этап расчетных исследований для разработки методики проведения испытаний на установках
ФГУП для подтверждения прогноза малоцикловой прочности напряженных элементов конструкции ЖРД.
Определены режимы испытаний, включая условия запуска (нагрев конструкции),
выключения (остывание), которые определяют темп нагрева и остывания испытуемого узла из
никелевого сплава с определенными физико- механическими и теплофизическими свойствами.
Результатами расчетов теплового и напряженного состояния испытуемого узла увязаны параметры
работы установки при изменении расхода теплоносителя с длительностью испытаний и числом циклов
запусков), определяющими проявление дефекта.
Проведен этап отладочных испытаний на установке "Трение" для продолжающихся исследований
долговечности радиально-упорных шарикоподшипников в жидком кислороде при тарированных осевой
и радиальной нагрузках. Получены экспериментальные данные по работоспособности шарико-подшипников
при долговременных испытаниях с суммарной наработкой, превышающей стандартную долговечность
подшипника.
Проведен этап испытаний газодинамических устройств зажигания несамовоспламеняющихся компонентов
топлива (газообразный кислород - углеводородное горючее). Представлены результаты по надежному
зажиганию в диапазоне соотношений компонентов топлива меньшем и большем стехиометрического
значения. Задержка зажигания компонентов не превышает 0,2-0,4с. Время разогрева не превышает
1-2секунд.
Июль,2004 г.
31 июля Центр Келдыша посетили Руководящие сотрудники Федерального космического агентства (ФКА) в составе:
Руководителя – Перминова А.Н.
Заместителей руководителя: Моисеева Н.Ф., Ремишевского В.П., Полищука Г.М.
Начальника управления – Гусева Ю.Г.
Заместителя начальника управления – Левицкого Ю.Е.
Помощников руководителя – Шилова А.Е. и Голяновского А.В.
Директор академик Коротеев А.С. ознакомил гостей с историей института и экспонатами выставки Центра Келдыша.
В подробном докладе отражены основные достижения Центра Келдыша в последние годы и сформулированы планы до 2015 года, в которых отмечены наиболее важные направления работ:
- поддержание надежности двигателей ракет-носителей (РН) и разгонных блоков (РБ) Протон, Союз, Зенит, Бриз, Фрегат, ДМ;
- обеспечение качества и надежности двигателей вновь создаваемых и модернизируемых РН и РБ Ангара, Союз, Протон-М, Онега, КВД 1 М3;
- участие в перспективных разработках, таких как: многоразовые двигатели, кислород-водородные ЖРД, электрореактивные двигатели, солнечная энергодвигательная установка, твердотопливные двигатели на новых компонентах, новые материалы для двигателей и энергетических установок.
Отмечены также большие перспективы развития работ, связанных с производством, хранением и использованием водорода в двигательных и энергетических установках, автомобильном транспорте, работы по проблемам экологии, созданию установок и заводов по получению питьевой воды.
Проанализировано экономическое положение Центра Келдыша, указаны основные источники финансирования (контракты с ФКА и МО, международные контракты и контракты по созданию продукции народно-хозяйственного назначения).
Руководители ФКА ознакомились с экспериментальной базой Центра Келдыша, где были продемонстрированы некоторые эксперименты.
При подведении итогов встречи руководители ФКА одобрили основные направления работ Центра Келдыша, отметили высокий уровень выполняемых работ и квалификации сотрудников, стабильное экономическое состояние Центра и поручили руководству Центра подготовить предложения по модернизации его инфраструктуры.
Проведены конструкторская проработка и экспериментальные исследования
ракетного двигателя на газообразных кислороде и водороде тягой около 20 Н,
многократный запуск которого осуществляется с помощью калильного зажигания.
В результате выполненных работ получен комплекс экспериментальных данных по
характеристикам запуска РДМТ в атмосферных условиях и в вакууме при изменении
в широких диапазонах давлений и соотношения компонентов топлива, а также
разновременности открытия клапанов подачи компонентов топлива. Потребляемая
мощность свечи составляла 3,0...4,0 Вт при напряжении 1,0...!,2 В. Температура
нити накаливания, при которой происходило воспламенение топлива,
составила 1100...1250 К.
Реализована схема работы РДМТ, при которой в момент запуска двигателя создаются
необходимые для воспламенения топлива условия. При работе двигателя на
стационарном режиме свеча находится в среде одного из компонентов топлива, вне
зоны горения.
Результаты исследований могут быть использованы при разработке РДМТ
управления кислород-водородными орбитальными средствами.
Проведены эксперименты на огневой установке вибрационного горения.
Показано, что постановка на входе в форсунки камеры сгорания по тракту
окислительного газа специальных жиклёров типа сопла Лаваля с
увеличенными потерями давления и с докритическим течением газов в
модельных условиях вибрационного горения ликвидирует высокочастотные
колебания поперечных форм.
15 июля в Центре Келдыша состоялось заседание Комиссии по научно-технической
политике при Правительстве Москвы под председательством академика Нефёдова О.М.
С сообщениями по перспективам развития водородной энергетики и её использования
в городском хозяйстве Москвы выступили:
- Министр Правительства Москвы Бочин Л.А.;
- директор Центра Келдыша, академик Коротеев А.С.;
- заместитель Председателя исполкома международного партнёрства по водородной
энергетике, заведующий лабораторией ИВТ РАН,к.т.н.Малышенко С.П.;
- заместитель директора института водородной энергетики и плазменных технологий
Коробцев С.В.;
- заведующий отделом двигателей с принудительным зажиганием и водородных
энергоустановок НАМИ, профессор Каменев В.Ф.;
- директор Института машиноведения РАН им. А. А. Благонравова, академик
Фролов К.В.;
- директор Института проблем химической физики РАН, академик Алдошин С.М.;
- директор Института электрохимии им. А. И. Фрумкина, профессор Графов Б.М.;
- генеральный директор ЗАО фирмы ВиТаИ, к.т.н. Ишутин В.П.
Подвёл итоги конференции Министр Правительства Москвы Пантелеев Е.А.
С заключительным словом выступил председатель Комиссии, академик Нефёдов О.М.
По результатам работы Комиссии сделан вывод об исключительной перспективности в
ближайшем будущем технологий, производства, хранения и использования водорода
для энергетической отрасли городского хозяйства Москвы.
Предложено создать комиссию, которая разработает комплексную, долгосрочную
программу внедрения водородных технологий в энергетическом комплексе города и
на транспорте.
Проведены исследования по оптимизации характеристик ЭРДУ для электроракетного
транспортно-энергетического модуля, обеспечивающего выведение КА на
геостационарную орбиту и последующую коррекцию орбиты функционирования.
Проведен расчет показателей эффективности комбинированной схемы выведения КА на
ГСО с использованием химического разгонного блока и ЭРДУ довыведения
применительно к вариантам использования ракет-носителей среднего (РН "Союз-2")
и тяжелого (РН "Протон-М") классов.
Предложен вариант солнечной тепловой ракетной двигательной установки (СТРДУ)
с использованием пневмонасосных агрегатов подачи жидких компонентов топлива
вместо электронасосов, применяемых в базовом варианте. В применении к
разгонному блоку (РБ) для ракеты-носителя (РН) "Онега" замена в составе СТРДУ
электронасосов на пневмонасосные агрегаты позволяет увеличить на ~90 кг массу
выводимого геостационарного космического аппарата (КА). Установлено также,
что возможность значительного увеличения тяги СТРДУ с пневмонасосами
существенно расширяет область ее эффективного использования. Показано, что
разгонный блок на основе такой СТРДУ в комплексе с РН "Союз-2-1Б" позволяет
вывести на отлетную траекторию с большим гиперболическим избытком скорости
(=10 км/с) КА типа "Гелиозонд" массой 600...610 кг. Для выполнения аналогичной
миссии с помощью РБ с обычными ЖРД необходимо применение РН тяжелого класса
типа "Протон".
Обобщены и проанализированы работы за период 2001-2003г. по
организации пилотируемой экспедиции на Марс. Работы проведены совместно с
РКК "Энергия", "ЦНИИМАШ". Обоснован орбитально-десантный сценарий экспедиции,
рассмотрены однокорабельная и двухкорабельная экспедиции со сроком реализации
2018-2020г. В качестве двигательных установок рассмотрены схемы с ЖРД, ЯРД и
Солнечной ЭУ. Определены все потребные характеристики двигательных и
энергетических установок.
Проведено профилирование радиационно-охаждаемого соплового насадка
двигателя. Определены энергетические характеристики камеры двигателя по
методике, уточненной в результате сравнения расчётных и экспериментальных
данных. Определено температурное состояние радиационно-охлаждаемого соплового
насадка и даны рекомендации по выбору материала конструкции.
Показано, что внедрение радиационно-охлаждаемого насадка в конструкцию
маршевого двигателя позволит увеличить массу полезной нагрузки,
выводимой РБ "Фрегат".
Получена обобщённая кривая повышения удельного импульса тяги, что позволяет
оценить возможность дальнейшего повышения импульса тяги с учётом массы сопла
для различной длины соплового насадка.
Проведены комплексные исследования проблем качества ракетных двигателей в
условиях мелкосерийного и единичного производства. Определены понятия качества
ракетных двигателей для этапов проектирования, отработки, серийного
изготовления и эксплуатации.
Приведена номенклатура показателей качества, установленная на основе анализа
количественных характеристик работоспособности двигателей.
Выполнены систематизация и анализ статистических данных по параметрам,
характеризующим показатели качества ракетных двигателей.
В ФГУП "Центр Келдыша" по результатам испытаний установки "Трение" получены
экспериментальные данные по допустимому количеству металлических частиц
размером меньшем 1,5мм в тракте насоса окислителя.
Разогрев частиц теплом трения, определяемый условиями эксперимента,
рассчитывается с помощью решения нестационарной задачи теплопроводности при
движении точечного источника тепла (r0= 1.5мм) с постоянной скоростью по
поверхности полубесконечного тела.
Июнь,2004 г.
Проведены исследования по анализу загрязняющих (контаминационных) воздействий
двигателей ориентации (использующих компоненты топлива АТ+НДМГ) на внешние
поверхности МКС.
1. С использованием результатов повременного анализа видеоизображений
планшета "Кромка 1-2", полученных в результате его фотографирования через
иллюминатор модуля "Пирс" МКС, проведен анализ динамики его загрязнения
продуктами неполного сгорания двигателей тангажа МКС. На основе полученных
результатов проведен анализ функционирования газодинамических защитных
устройств (ГЗУ), установленных на двигателях СМ МКС.
2. Основываясь на результатах химического анализа свойств образцов,
доставленных на Землю в ходе этапа космического эксперимента "Кромка 1-1" и
ранее полученных результатов, разработана уточненная модель испарения с
поверхности СМ МКС загрязняющих продуктов неполного сгорания компонентов
топлива с учетом изменения их фракционного состава, включая токсичные
составляюшие.
3. На криогенно-вакуумном стенде 246-м отделения 3 проведены экспериментальные
исследований по определению режимов срыва пленки продуктов неполного сгорания
топлива с кромок сопел ЖРДМТ в условиях, имитирующих работу ЖРДМТ в космосе, с
использованием модельных жидкостей. В результате определены минимальные числа
Вебера, при которых еще имеет место срыв пленки с кромок различной
конфигурации. Получены также данные по углам разлета капель, срывающихся с
кромки.
Применительно к геостационарным космическим аппаратам тяжелого класса проведен
анализ требований к рабочим характеристикам работы и ресурсу многорежимных
холловских двигателей средней мощности с оценкой эффективности их применения
в составе ЭРДУ, обеспечивающей довыведение КА с промежуточной орбиты на
геостационарную орбиту (ГСО) и коррекцию параметров ГСО в течение срока
активного существования 15 лет. Показано, что оптимальное значение удельного
импульса тяги маршевых ЭРД на этапе выведения равно 1500 с, оптимальное
значение удельного импульса тяги ЭРД в режиме коррекции рабочей орбиты равно
~ 3000 с. Снижение удельного импульса тяги в режиме коррекции до 2400 с
приводит к незначительному увеличению массы ЭРДУ на уровне 1,5 % от ее
минимального значения.
Проведен анализ результатов наземных испытаний и достаточности внедренных
мероприятий по устранению дефектов двигателей разгонного блока
"Фрегат".
Получены оценки ресурсных характеристик и надежности двигателей.
Применительно к задаче выведения КА на геостационарную орбиту с космодромов
Плесецк и Байконур с помощью РН "Онега" с использованием транспортных модулей
(ТМ) на основе солнечных электроракетных и тепловых двигательных установок
проведено исследование и сравнительный анализ уровня радиационной деградации
солнечных батарей с кремниевыми фотопреобразователями на многовитковых
траекториях межорбитального перелета с многократным прохождением радиационных
поясов Земли.
Для ТМ с ЭРДУ показана возможность снижения радиационных нагрузок на участке
выведения с помощью выбора рациональных промежуточных орбит. В частности,
применительно к случаю старта с космодрома Плесецк для варианта ТМ с ЭРДУ в
области характеристической скорости, набираемой ЭРДУ 2...2,7 км/с
(характеристическая скорость ХРБ 3...3,5 км/с), возможно в 1,5...4 раза
уменьшить величину падения мощности СБ на траектории выведения путем выбора
промежуточной орбиты, отличающейся от энергетически оптимальной. При этом
потери выводимой на ГСО массы КА не превысят 1%.
Разработана математическая модель оценки теплового состояния базового
энергетического модуля БЭМ 4ЛИА-50 на основе литий-ионных акуммуляторов ЛИА-50
призматической формы при циклическом заряд-разрядном режиме работы. Результаты
расчетов показали, что для принятой конструкции энергомодуля и охлаждении его с
одной боковой стороны (Кто~ 1000 Вт/м2*К) максимальный подогрев аккумуляторов
не превысит 30° при токах разряда до 0.8С.
Май,2004 г.
Разработана методика расчета теплового состояния узла подачи завесы с учетом
разложения горючего на охлаждаемых поверхностях камеры сгорания и наличия
радиационного потока. Проанализированы результаты испытания двигателя РД0124А
№ 5АПР и определены вероятные причины, приведшие к аварийному останову.
Проведен расчет теплового состояния огневой стенки камеры сгорания в районах
первого пояса завесного охлаждения и критического сечения, а также выполнен
анализ эффективности внедренных и внедряемых мероприятий. На основе проведенных
расчетов разработаны рекомендации по дальнейшему совершенствованию охлаждения
камеры сгорания двигателя РД0124А в течение гарантийного ресурса.
В разработке научных основ обеспечения пожарной безопасности обитаемых
гермоотсеков космических летательных аппаратов (КЛА) по результатам анализа и
обобщения ранее выполненных экспериментальных и теоретических исследований:
1.Проведена классификация гермоотсеков пилотируемых транспортных космических
аппаратов и орбитальных станций по их предназначению и рабочим условиям,
которые определяют их пожарную опасность.
Данная классификация затрагивает существующие космические объекты (транспортные
корабли типа "Союз", транспортные грузовые корабли типа "Прогресс", орбитальные
станции типа МКС), объекты, бывшие в эксплуатации, воссоздание которых не
исключено на новом уровне в перспективе развития российской космонавтики
(орбитальные станции типа "Мир", корабли многоразового использования
типа "Буран"), корабли для межпланетных полетов, космические базы,
предназначенные для размещения на других планетах.
2.Проанализированы и обобщены экспериментальные и теоретические
результаты исследования основных факторов,определяющих процессы воспламенения,
горения, термической деструкции и тушения материалов. На их основе установлены
основные критерии пожаробезопасности гермоотсеков пилотируемых транспортных
космических аппаратов и орбитальных станций различных типов.
3.Обобщены результаты экспериментального исследования системы обеспечения пожарной
безопасности обитаемых гермоотсеков пилотируемых транспортных космических
аппаратов и орбитальных станций на полноразмерных моделях, включая условия
орбитального полёта.
4.Проведены автономные испытания лабораторного образца малогабаритного
лазерного интерферометра.
Май,2004 г.
Проведены расчетно-теоретические и экспериментальные исследования диагональных рабочих колес для высокооборотных насосов ЖРД.
На основании опыта создания осерадиальных колес насосов, обеспечивающих сочетание
высокой экономичности при высоких антикавитационных свойствах и низком уровне
пульсаций давления на выходе из насоса, разработаны рекомендации по расчету и
проектированию диагональных колес, в которых можно обеспечить необходимую длину
и форму лопатки при большом отношении диаметра колеса на входе к диаметру на
выходе (D1/D2 больше или равно 0,7).
Испытания показали, что насос с диагональным колесом без предвключенного шнека
имеет экономичность на уровне hн = 0,75 - 0,8, высокие антикавитационные
свойства (кавитационный коэффициент быстроходности Скр = 2000 - 3000) и низкий уровень пульсаций давления на выходе из насоса - не выше 0,7% от напора ступени.
Результаты исследований могут быть использованы при разработке
высокоэффективных насосов перспективных ЖРД
Проведены экспериментальные исследования взаимодействия неподвижного
пирографитового кольца и вращающегося диска из никелевого сплава ЭП202 в жидком
кислороде при нагружении контактным усилием до 450кг.
Проведены расчеты нестационарного разогрева испытуемых элементов конструкции с
использованием программного комплекса COSMOS 2.8 в широком диапазоне
определяющих параметров: интенсивность источника тепла, теплофизических свойств
и условий охлаждения вращающегося диска.
Показано, что состояние контактных поверхностей ЭП202 и пирографитового кольца
соответствуют разогреву из-за трения, не превышающему 500°С при нагружении
усилием до 450кг в течение 11с.
Работоспособность контактирующей пары материалов в жидком кислороде
обеспечивается при расчетной мощности трения до 1000 Вт/м2 и времени
контакта до 11секунд.
Результаты исследований используются для характеристики надежности стояночных
уплотнений кислородных двигателей РД191, РД180 и РД520.
Апрель,2004 г.
В Центре Келдыша Российского космического агентства издан разработанный
доктором технических наук, профессором Е.В. Лебединским курс лекций
"Акустика газовых трактов жидкостных ракетных двигателей" (ЖРД),
читаемый им с 1984 года студентам факультета Аэрофизики и космических
исследований Московского физико-технического института (университета).
Неустойчивость горения в ЖРД является одной из актуальных проблем
ракетно-космической техники. Курс лекций рассматривает акустические аспекты
проблемы обеспечения устойчивого горения.
В курсе лекций показано, как можно использовать аналитические методы акустики
для решения конкретной практической задачи: выяснению условий возникновения
автоколебаний в ограниченных объемах движущейся среды при наличии горения и
роль акустики в реализации этого явления.
Анализируются такие средства воздействия на акустику как форма канала,
установка оптимального сопротивления в тракте, резонансные поглотители,
настроенные форсунки ан-типульсационные перегородки.
Приводится большой объем экспериментального материала, подтверждающий
достоверность аналитических приемов анализа этих устройств.
Изданный типографским способом курс лекций объемом 206 стр., рассчитан на
студентов технических вузов, обладающих хорошей физико-математической
подготовкой, но он, безусловно, будет полезен инженерам и научным работникам,
профессионально занимающимся вопросами неустойчивого горения.
Март,2004 г.
17 марта 2004г в ФГУП "Центр Келдыша" под председательством академика
А.С. Коротеева состоялось совместное заседание Научно-технического совета
Центра Келдыша и Межведомственного научного совета РАН и Федерального
космического агентства по проблемам космической энергетики. На совете
обсуждались представленные ФТИ им. А.Ф. Иоффе предложения по программе работ
"Солнечные батареи на основе каскадных фотопреобразователей с КПД до 30% и
ресурсом работы 10-15 лет. В заседании приняли участие члены научных Советов,
представители ФТИ им. А.Ф. Иоффе, НПП "Квант", ОАО "Сатурн" и
организаций-разработчиков космических аппаратов. В своем решении Совет отметил
важность создания отечественных батарей с каскадными фотопреобразователями и
рекомендовал разработку специальной целевой программы.
Март,2004 г.
В ФГУП "Центр Келдыша" в марте 2004г подведены итоги работ, выполненных в
период 2001-2003г по комплексной НИР Экспериментальные и расчетно-теоретические
исследования по совершенствованию энергомассовых и ресурсных характеристик
солнечных батарей и химических источников тока СЭС КА научного,
социально-экономического и двойного назначения. Выпущен итоговый
научно-технический отчет, в котором представлены результаты исследований,
выполненных в указанный период Центром Келдыша в кооперации с РКК "Энергия",
НПО прикладной механики МКБ, НПП "Квант", ОАО "АВЭКС", ИПН РАН, и другими
организациями. Основными направлениями выполненных исследований являлись:
комплексные исследования систем электроснабжения космических аппаратов,
экспериментальные и расчетно-теоретические исследования по совершенствованию
характеристик солнечных батарей, никель-водородных и литий-ионных
аккумуляторов, элементов аппаратуры преобразования, регулирования и контроля
электроэнергии, проведение проектных исследований перспективных источников
электроэнергии, исследование принципиально новых установок получения водорода
и т. д. Намечены основные направления продолжения исследований по теме.
Март,2004 г.
Электроракетные двигательные установки (ЭРДУ) на основе импульсного
плазменного двигателя на традиционном рабочем теле (тефлоне) имеют
наименьшую массу по сравнению с другими типами ЭРДУ в области суммарных
импульсов тяги до ~ 60-70 кНс. Предлагаемое Центром Келдыша применение
альтернативного рабочего тела позволит расширить эту область в 2-3 раза.
Январь,2004 г.
Проведены исследования по лазерному поджигу различных топливных смесей в
камерах сгорания ракетных двигателей, показана перспективность использования
импульсных лазеров для создания двигателей многоразового использования.
Проведены измерения содержания К-фазы в восстановительном
кислородно-метановом генераторном газе на различных режимах работы в
диапазоне изменения коэффициента соотношения компонентов Кm=0.2-0,42.
В проведенной серии экспериментов относительное по массе содержание сажи в
генераторном газе при измерениях в камере составило ~(8...10)*10-4,
при измерениях на срезе сопла ~(13,4...27)*10-4, что существенно
меньше, чем дают расчеты для условий термохимического равновесия.
Январь,2004 г.
Проведены испытания модельного ЖРД, работавшего на кислороде и водороде,
с соплами большой степени расширения из УУКМ и силицированного композиционного
материала с имитацией высотных условий. Испытания показали, что самыми
устойчивыми к уносам были силицированные насадки. Высокая эффективность
использования сопловых насадков из углерод-углеродных композиционных
материалов подтверждена успешным запуском разгонного блока по программе
"Морской старт" РКК "Энергия".
Закончены сравнительные испытания стендовых образцов моделей импульсных
плазменных двигателей эрозионного типа на традиционном (тефлоне) и
альтернативном рабочих телах, проведенные в диапазоне энергоемкостей
накопителя 35-100 Дж. Показано, что применение альтернативного рабочего тела
позволяет в 1,5-2 раза увеличить тяговую эффективность. При энергоемкости 40 Дж
достигнута тяговая эффективность 21,6 %.
Завершены работы по методике и комплексу программ расчета параметров выхода на
режим кислород- водородного ЖРД безгазогенераторной схемы. Комплекс включает в
себя модули расчета параметров: а) системы подачи компонентов топлива,
б) течения и теплового состояния водорода в каналах рубашки охлаждения камеры
сгорания и сопла, в)теплообмена и прогретого состояния стенок рубашки
охлаждения, г)течения продуктов сгорания в камере и сопле.
Методика предполагает, что водород после нагрева в рубашке охлаждения
используется в качестве рабочего тела для вращения турбин ТНА и далее как
горючее поступает в камеру сгорания, что обуславливает взаимозависимость
рассматриваемых процессов.
18-21 ноября 2003г. на 2-ой международной научной конференции
"Ракетно- космическая техника: фундаментальные и прикладные проблемы"
сотрудниками Центра Келдыша сделан доклад "Методы расчета тепловой защиты
сопловых блоков РДТТ", в котором представлена разработка, в рамках единого
методического подхода, комплекса математических моделей, сопряженных численных
методик и автоматизированного пакета программ для анализа теплообмена,
теплового состояния и термохимического разрушения аблирующей теплозащиты
сопловых блоков РДТТ.
Январь,2004 г.
1. Определён механизм взаимодействия конструкционных металлических сплавов
(стали, бронза, алюминий) с химически активной газовой средой
(продукты сгорания с избытком окислителя или горючего) при различных уровнях
температур и избытка давлений. Выданы рекомендации по выбору марки сплавов и
способам их эффективной защиты.
2. Осуществлён аналитический (методом фото-колометрии и газовой хроматографии)
контроль химических веществ, применяющихся и образующихся при производственных
процессах.
3.Созданы методы расчётно-теоретической оптимизации
проточной части лопастных насосов
Январь,2004 г.
Разработан, оттестирован и интегрирован в программную систему
многофункционального компьютерного моделирования ЖРД "AnaSyn" 2.0 for Windows"
блок "Динамика", предназначенный для расчета переходных процессов в ЖРД при
переводе двигателя с одного режима на другой.
Октябрь, 2003 г.
Разработана мембранная установка, защищенная патентом РФ
№ 2198018 (2001125975 от 24.09.2001).
Патент опубликован в бюллетене "Изобретения.
Полезные модели", № 4, 2003.
Октябрь, 2003 г.
30 и 31 октября 2003г. состоялись праздничные мероприятия, посвященные 70-летию
со дня образования Центра Келдыша.
На научно-технической конференции в Центре Келдыша (30.10.03) после
вступительного слова начальника сводного управления формирования федеральных
целевых программ Росавиакосмоса Б.В.Бодина с докладом "70 лет на передовых
рубежах ракетно-космической техники" выступил директор Центра,
академик А.С.Коротеев.
В докладе изложен славный творческий путь Центра со дня образования и до наших
дней и показаны его основные достижения в подготовке научных кадров,
сопровождении и разработке основных ракетно-космических систем, участии в
решении научных и народно-хозяйственных задач.
С докладами также выступили:
- Президент РКК "Энергия" имени академика С.П.Королева, академик Ю.П.Семенов
- Генеральный директор НПО "Энергомаш" имени академика В.П.Глушко, академик
Б.И.Каторгин
- Генеральный директор ЦСКБ - Прогресс, доктор технических наук А.Н.Кирилин
- Генеральный конструктор КБ ОМ, доктор технических наук И.В.Бармин
- Генеральный конструктор ГРЦ КБМ имени академика В.П.Макеева, доктор
технических наук В.Г.Дегтярь
- Директор ЦНИИмаш, академик Н.А.Анфимов
- Генеральный конструктор - генеральный директор КБХА доктор технических наук
В.С.Рачук
- Заместитель генерального директора ГКНПЦ имени М.В.Хруничева, доктор
технических наук В.К.Карраск
- Главный конструктор направления НПОПМ имени академика М.В.Решетнева
А.В.Ромашко
- Директор НИИ Химмаш, доктор технических наук А.А.Макаров
В докладах были намечены основные тенденции развития ракетно-космической
техники на ближайшие годы и отмечена огромная роль Центра Келдыша в решении
практически всех научных проблем при разработке изделий ракетно-космической
техники в этих организациях, а так же помощь Центра в подготовке
высококвалифицированных кадров для этих предприятий.
В заключительном слове директор Центра Келдыша, академик А.С.Коротеев
поблагодарил докладчиков за теплые слова о Центре, за подаренные сувениры и
пожелал родственным организациям дальнейших успехов.
31.10.03 в концертном зале "Академический" продолжились торжественные
мероприятия в честь юбилея Центра Келдыша.
Открыл торжественный вечер от имени Генерального директора Росавиакосмоса
Ю.Н.Коптева его заместитель А.Н.Кузнецов.
Помощник президента, маршал авиации Е.И.Шапошников зачитал приветственную
телеграмму от Президента России В.В.Путина.
Затем с докладом выступил директор Центра Келдыша, академик А.С.Коротеев.
С приветствиями также выступили:
- Первый заместитель секретаря совета безопасности В.П.Шерстюк
- Заместитель начальника управления, начальник вооружения ВС, генерал-лейтенант
А.А.Рахманов
- Академик-секретарь отделения Энергетики, машиностроения, механики и процессов
управления РАН, академик В.Е.Фортов
- Исполняющий обязанности Министра Минпромнауки РФ А.А.Фурсенко
Были получены приветственные телеграммы от Правительства России,
Государственной Думы РФ, Московской городской Думы, правительства Москвы и
командования космическими войсками. Из космоса Центр Келдыша приветствовали
космонавты М.Фоул и А.Ю.Калери.
В заключение был показан фильм о Центре Келдыша и состоялся праздничный концерт.
Сентябрь, 2003 г.
29 сентября 2003 г. вышла в свет книга
"70 лет на передовых рубежах ракетно-космической техники",
посвященная 70- летию со дня создания Центра Келдыша.
15 сентября в присутствии Президента Казахстана Нурсултана Назарбаева
произведен пуск завода опреснения морской воды в г. Актау, строящегося
по проекту, разработанному ФГУП "Исследовательский центр им. М.В.Келдыша".
Всего на этом заводе предполагается использовать 10 опреснительных установок
производительностью 2 тыс.куб.метров в сутки каждая, созданных специалистами
ФГУП "Центр Келдыша".
В основе заводского способа опреснения воды лежит самый экологически чистый метод,
применяемый на орбитальных космических станциях и площадках космодрома
"Байконур". На установках работающих по принципу обратного осмоса, вода
очищается от излишних солей, мелких частиц, бактерий, вирусов и других примесей,
сохраняя при этом в своем составе минеральные и природные соли. Получаемая вода
соответствует всем международным санитарно-гигиеническим требованиям.
Строительство нового опреснительного завода решает проблему снабжения питьевой
водой города Актау, расположенного на побережье Каспийского моря в самом
безводном регионе Казахстана, где пресная вода ценится дороже нефти.
Закрылся 6-ой по счету семинар Международного Научно-Технического Центра,
проходивший в г.Москва под названием "Science and Computing"
("Наука и компьютеризация").
От Центра Келдыша на этом семинаре был зачитан доклад на тему
"Многофункциональное математическое моделирование термодинамических циклов".
Авторы:Лебединский Е.В.,Мосолов С.В.,Федотчев В.А.,Тарарышкин В.И.
Прошла неделя авиасалона МАКС-2003 г. перевернута еще одна интересная
страница в истории авиационно-космической техники.
На Салоне была представлена совместная с РКК "ЭНЕРГИЯ" и НПО Энергомаш
экспозиция - модель СЭДУ и ключевые узлы СЭДУ, разработанные Центром Келдыша,
прошедшие экспериментальную отработку в Центре Келдыша.
Работы по проекту СЭДУ перешли в стадию ОКР.
Совместно с НПО "ЭНЕРГОМАШ" выполнен эскизный проект многофункционального
двигателя для РН "ОНЕГА".
С успехом прошел второй международный Симпозиум "Безопасность и экономика
водородного транспорта" в г. Сарове, где с докладом "Перспективы использования
водорода в транспортных средствах" выступил директор Центра Келдыша,
академик А. С. Коротеев.
В докладе были отражены основные результаты работы, проделанной Центром Келдыша,
а также отмечены проблемы и даны рекомендации по перспективам развития
водородной энергетики.
Полным ходом идет подготовка к юбилейным мероприятиям, до которых осталось
меньше двух месяцев.
В программу юбилейных мероприятий включены проведение научно-практической
конференции 29 и 30 октября в Центре Келдыша и торжественный вечер.
В программе конференции выступления и доклады руководителей и специалистов
ведущих предприятий отрасли, в которых найдут отражение сегодняшние проблемы
ракетно-космической отрасли, будут обсуждены пути их решения и перспективы
развития.
Торжественный вечер состоится 31 октября в конференц-зале Академии Наук.
В канун юбилейных торжеств специалисты Центра Келдыша примут самое
активное участие в нескольких
конференцияx.
В связи с юбилеем готовится к публикации в прессе ряд статей:
Скляр Ф. С.: "Почему немцы не смогли воспроизвести "Катюшу", которую создал
Московский РНИИ".
Гафаров А. А. : "Ядерная энергетика - будущее космонавтики".
Семенов В. Ф. : "Пилотируемая экспедиция на Марс -мечты или осознанная
необходимость?".
Июнь, 2003 г.
25 июня под председательством директора ФГУП "Центр Келдыша" академика РАН А.С. Коротеева состоялся Межведомственный научный совет Академии наук РФ и Росавиакосмоса по проблемам космической энергетики.
Рассматривался вопрос применения водорода в энергетике и транспорте.
Отмечено, что достигнут высокий проектно-конструкторский и технологический уровень в области создания энергоустановок на основе электрохимических генераторов (ЭХГ) с топливными элементами.
В результате работ РКК "Энергия" и УЭХК созданы ЭХГ космического применения.
Этими же организациями совместно с "Альт-Эн" созданы установки ЭХГ, работающие на воздухе.
Июнь, 2003 г.
10 июня 2003 года проведен успешный запуск ракеты Зенит - SL
с двигателем 11Д58М, укомплектованный насадком радиационного
охлаждения из УУКМ "Граурис".
Июнь, 2003 г.
Специалисты ФГУП "Исследовательский Центр имени М.В. Келдыша" приняли активное участие в обеспечении успешного запуска космического аппарата "АМС-9" ракетой носителем "Протон" с разгонным блоком "Бриз-М" в части:
- анализа результатов наземной обработки маршевого двигателя и разгонного блока при комплексных наземных испытаниях, достаточности внедренных мероприятий по устранению причин выявленных дефектов;
- оценок стабильности охлаждающих свойств охладителя после длительного срока хранения и их влияние на охлаждение камер при длительном ресурсе работы (3600 с);
- определения влияния вибропульсационного состояния двигателя на прочность элементов конструкции;
- разработки, экспериментального подтверждения и внедрения мероприятий по повышению запасов устойчивости газогенератора;
- расчетно-теоретических работ по проектированию сопла и соплового насадка маршевого двигателя;
- проведения экспериментальных и расчетных работ в обеспечение допустимых силовых и тепловых нагрузок на корпус РБ "Бриз-М".
По результатам выполненных работ ФГУП "Центр имени М.В. Келдыша" выдал положительное заключение о допуске маршевого двигателя к штатной работе в составе РБ "Бриз-М".
Март, 2003 г.
Проблемы экологии и ограниченности запасов углеводородного сырья требуют поиска новых путей развития традиционной энергетики. Одним из путей может стать широкое применение водорода как экологически чистого топлива и аккумулятора энергии.
Надежды 2l века по этой проблеме связаны с возможностью получения водорода
по цене, меньше стоимости добычи органического топлива.
Начатые в середине" 70-х годов поиски термохимических способов разложения воды опираются на использование в основном более дешевой тепловой и частично электрической энергии.
В Центре Келдыша также начаты исследования технической возможности создания энергетической установки с термохимическим циклом получения из воды кислорода и водорода, которые могут быть использованы для выработки энергии в электрохимическом генераторе. Целью работ являются:
- Продолжение поиска наиболее перспективных эффективных термохимических циклов;
- Оценка перспективности метан-метанольного цикла;
- Выбор и обоснование основных параметров этого цикла;
- Анализ возможности применения существующих материалов для основных агрегатов;
- Разработка предложений по использованию высокотемпературного электролизера воды. Потребляющего 40% тепловой и 60% электрической энергии.
Март, 2003 г.
Решением Международного Жюри VI Международного салона промышленной собственности серебряной медалью награжден Центр Келдыша за разработку "Компактного теплообменника". Авторы: Конюхов Г.В., Петров А.И.
Компактный корпусной полуразборный пластинчатый теплообменник отличается сравнительно простой технологией изготовления и эксплуатации в варианте с сердечником из профилированных штамповкой пластин из нержавеющей стали, сваренных попарно по периметру и собранных в пакет с упругими уплотнительными кольцами между парами сваренных пластин (компактность теплообменной поверхности ~ 300м2/м3).
Теплообменник предназначен для использования в энергетике, химической и пищевой промышленности, системах теплоснабжения жилищно-коммунального хозяйства и др.
Четверть века прошло со дня первого огневого испытания прототипа реактора ЯРД11Б91 - изделия 11Б91-ИР100, которое состоялось 27 марта 1978 года.
В соответствии с программой испытаний в серии пусков была достигнута температура водорода на выходе из реактора 2600К при мощности 42МВт.
Проведенный анализ результатов испытаний и комплекс послепусковых исследований показали, что основные узлы реактора, включая ТВС, успешно выдержали испытания. Хорошее совпадение расчетных (прогнозируемых) и экспериментально полученных теплофизических и нейтронно-физических характеристик подтвердили корректность принятых при проектировании реактора расчетных методик, правильность конструкторских, технологических и материаловедческих решений.
Работа выполнялась кооперацией организаций: НИИ-1(НИИТП, Центр Келдыша), КБХА, ФЭИ (ГНЦ РФ-ФЭИ), ПНИТИ (ГосНИИ НПО "Луч"), НИИ Приборостроения.
Январь, 2003 г.
Разработана камера жидкостного ракетного двигателя, защищенная патентом РФ №2196917 (2002102796 от 06.02.2002). Патент опубликован в бюллетене "Изобретения. Полезные модели", № 2, 2003
Телефон: 7 495 456-4608
Факс: 7 495 456-8228
E-mail: kerc@elnet.msk.ru
Web-сервер является официальным информационным
органом Центра Келдыша в международной сети Internet
Служба проектно-технической поддержки webpost@kerc.msk.ru
|