Двигатели которых у России нет

Сегодня будет смешное про меня. А то чё все про Скумбриева, да про Скумбриева, дался вам этот Вадим Скумбриев. Впрочем, для него сообщение в конце - часики-то тикают, Вадим, не упусти время.

Но сегодня главным героем буду я - а конкретнее моя потешная способность долго ходить кругами вокруг того что на самом виду. Но чтобы было ясно о чём речь и что же там такого смешного - пожалуйста, прочтите сперва вот эту статью из старого советского журнала. А потом, обещаю, мы вместе посмеёмся надо мной.

ДОБЫЧА КОСМИЧЕСКИХ СТАРАТЕЛЕЙ
«Техника молодёжи» №5 за 1971 год

У современных космических аппаратов, как правило, жидкостные ракетные двигатели - ЖРД - питаются двухкомпонентным топливом: окислителем и горючим. В качестве окислителя можно применять жидкий кислородов, а горючего - жидкий водород. При использовании такого топлива все полезного груза составляет лишь малую часть от первоначального веса всей системы. Так, «Сатурн-V» при стартовом весе примерно в 2500 т выводит на орбиту спутника Земли 130-тонный корабль, а на траекторию полёта к Луне и того меньше - 40-тонный. При полётах же к близлежащим планетам - Венере или Марсу - доля полезного груза будет незначительной. Разработаны проекты и проводятся эксперименты с гораздо более экономичными двигателями - электрореактивными. У ЭРД рабочее тело разгоняется электростатическими (ионные ЭРД) или магнитогидродинамическими силами (плазменные ЭРД). Но и для этих двигателей необходим довольно большой запас топлива.

А нельзя ли заправлять ракетные ступени прямо в космосе, по дороге?

Сооружать хранилища (пот типу бензозаправочных станций для автомобилей) нерационально, ибо доставка на эти базы топлива с Земли обойдётся чрезвычайно дорого, Куда выгоднее пополнять содержимое баков за счёт окружающей среды (эта идея была высказана ещё в трудах К. Циолковского и Ф. Цандера). Ведь используют же реактивные самолёты в качестве окислителя атмосферный кислород (на борту одно лишь горючее).

В октябре 1970 года на XXI конгрессе Международной астрономической федерации советские учёные - профессор Г. Градзовский, кандидаты технических наук Ю. Данилов и Н. Кравцов, кандидаты физико-математических наук М. Маров и В. Никитин, доктор технических наук В. Уткин - доложили об испытаниях двигательной установки, работающей на воздухе. Ионосферная лаборатория «Янтарь» (рис. 1) выводилась мощной геодезической ракетой в верхние слои атмосферы. На высоте 400 км она отделялась от носителя и продолжала движение по инерции. Начинались испытания плазменно-ионного ЭРД. Действует он так.

Рис. 1. Схема устройства ионосферной лаборатории «Янтарь»:
1 - газовый плазменно-ионный двигатель;
2 - блок управления работой двигателя и измерительного комплекса;
3 - бортовые источники питания;
4 - радиотелеметрическая аппаратура;
5 - ионные ловушки;
6 - электростатические флюксометры для измерения напряжённости электрического поля на поверхности лаборатории;
7 - антенны;
8 - ионизационные манометры.

Воздух поступает вначале в камеру, где ионизируется электрическим и магнитным полями. Затем ионы ускоряются электростатическим полем в 2.8 кв до скорости 140 км/сек. Заряд ионной струи нейтрализуется электронами в эмиттере. Коэффициент нейтрализации равен 99,9%, то есть реактивная струя ЭРД практически не имеет потенциала и электрический заряд не накапливается на корпусе аппарата. Элетропитание ЭРД - от бортовых источников.

Планомерные испытания космических элетрореактивных двигательных систем проводятся в Советском Союзе уже несколько лет. В первой серии экспериментов (1966 год) испытывался ЭРД, работающий на аргоне. Достигнутая скорость истечения реактивной струи около 40 км/сек.

Во второй серии экспериментов использовался азот. Он гораздо дешевле. Скорость истечения была доведена до 120 км/сек. И вот наконец осенью прошлого года успешно выдержал экзамены прямоточный воздушный ЭРД.

На базе такого двигателя нетрудно создать долговременную космическую станцию на низких орбитах, лежащих в верхних слоях атмосферы Земли. Эта-то станция и может быть использована как заправочная топливная база.

На рисунке в заголовке статьи изображён общий вид базы для накопления жидкого воздуха, а на рисунке 2 - принципиальная схема «технологического процесса».

Рис. 2. Одна из предлагаемых схем летательного аппарата с накоплением внешней массы.

Итак, космическая станция-склад выводится на расчётную круговую орбиту. В диффузоре давление воздуха повышается примерно в 400 раз (при высоте полёта около 100 км). И тем не менее оно очень мало - порядка 8 * 10 ^ -4 кг/кв.см. В ход идут дополнительные компрессорные системы нагнетания.

Однако при сжатии воздух нагревается. Его охлаждают в теплообменниках - холодильниках. Источником электроэнергии для компрессоров и холодильников служит бортовая ядерная установка (реактор - турбоэлектрогенератор). Сжатый в каскадах компрессоров до нескольких атмосфер и охлаждённый до нормальной температуры воздух подаётся в установку для сжижения. При этом часть его поступает в ЭРД станции, который создаёт тягу, компенсирующую аэродинамическое сопротивление аппарата.

В установке для сжижения сжатый воздух охлаждается при расширении в дроссельных устройствах или турбодетандерах (первые турбодетандеры для сжижения воздуха были созданы в 30-е годах академиком П. Капицей).

При этом возможно разделение его на азот и кислород. Жидкий газ хранится в теплоизолированных баках.

Выгоды, которые сулит космическая база, видны из следующего примера. Для ракетного топлива, соотношение веса

кислород / водород = 5

Таким образом, при старте ракетные ступени (обеспечивающие выход в космос с околоземной орбиты) достаточно заправить (водородом) всего на 1/6 (17%). Остальное топливо (кислород) они получат на базе. Учитывая, что львиная доля веса межпланетных аппаратов приходится на топливо, выгоды дозаправки на орбите очевидны.

Пройдёт десятка два лет, и близ земли и других планет будет немало подобных заправочных станций. В верхних слоях атмосферы Марса и Венеры, вероятно, можно будет собирать и накапливать углекислый газ, а в атмосфере Юпитера - водород.

Зависимость времени удвоения веса орбитальной станции за счёт накопления жидкого кислорода или воздуха от удельного веса бортовой энергетической установки.

кандидат технических наук
Ц. Васильев

Если кто-то не заметил самого главного - скорость истечения газа 140 км/с была достигнута в 1970 году. А что у нас гласит принцип реактивного движения? Чему равна скорость истечения газов - такова и скорость ракеты. Для справки орбитальная скорость Земли 30 км/с. А тут почти в 5 раз больше - и это ещё полвека назад!

Ну что, с таким реально летавшим полвека назад двигателем можно ли слетать к Марсу или Юпитеру?
Ах, какая незадача, один очень видный спец по космосу этого не знал... 
...Вадим Скумбриев этого невежу звать...
...не знал того, что читал любой советский школьник в широко доступном журнале.

Что мы скажем дружно про квалификацию этого горе-спеца?

Ну и чтобы не возникало сомнений - вот собственно полный скан всего разворота со статьёй. Желающие могут сверить.

Когда я услышал про плазменные двигатели? Да мальчишкой ещё был. Как ни странно, но в советской школе даже хулиганы что-то знали про космос и могли участвовать в общей беседе про звёзды и планеты. Научной беседе, никаких Star Wars ещё мы не видели.

Про плазменные двигатели я прочёл в одном из журналов "Наука и жизнь". Замечательный был журнал. Увы, вся их немалая коллекция сгорела у меня при пожаре. Но это было позже. А тогда - я прочёл и заинтересовался.

По моим детским представлениям плазменный двигатель мог обходиться без топлива. Читал в одной науч-поп-книжке такой интересный проект. Но возможен ли такой двигатель?

Впервые живой электро-реактивный двигатель я увидел - в музее Жуковского в Москве. Да он и сейчас наверняка там в экспозиции. Сделан в СССР в 1920 году.

Это не опечатка! Первый советский ЭРД - 1920 год! тысячу девятьсот двадцатый ! Понимаете? Ещё гражданская война на дворе, а они электро-реактивные двигатели делают.

Маленький такой, на ладони ребёнка поместится целиком. И да, Вы угадали - после визита в музей, дома я попытался собрать аналогичный двигатель. На счастье как источник питания использовал я сборку из батареек (большие такие, круглые - в них, я точно знал, амперов больше)... Эх, был у меня тогда сварочный трансформатор! Полетел бы впереди собственного визга

Тяга, ясное дело, чисто символическая. А вот чтоб лететь?

И тут я прочёл что летали, да! Что были такие высотные лаборатории на плазменных двигателях. Ну и кинулся искать - а нигде ничего не написано!

При этом журналы «Техника молодёжи» всё это время спокойно лежали стопочкой. Я их все давно просмотрел. Но смотрел-то я куда? Там про танки, про самолёты, а ещё конечно фантастический рассказ из каждого журнала. Между прочим "Звёздные короли" Гамильтона советский читатель прочёл впервые именно в этом журнале (по частям, несколько номеров печаталось).

Конкретно вот этот пятый номер за 1971 год меня привлёк рассказом о водолазах и развитии их снаряжения. Ну и кроме этого я там ничего не видел так сказать. Про "Добычу космических старателей" я, по малости лет, просто не понял. А потом как-то и не заглядывал в эту статью.

Подрос и пошёл работать на завод Лавочкина. Время было ещё советское. Но конечно сразу я получил лишь третью форму допуска. Это потом у меня всю жизнь была вторая, в каком бы ведомстве работать не доводилось. А больше второй и не надо (потому что первая это сидеть и бдить за порядком документооборота, что конечно тоже дело нужное. но для моего характера очень уж скучно).

С третьей формой я ничего серьёзного знать не мог. Хотя уже видел спутники и отдельные их агрегаты на испытательных стендах. Ну и потихоньку вливался в производство.

А вот потом, уже отслужив, вернулся на завод снова - и тут уже форма была вторая. И допуск в сборочный цех. Но главное это конечно знакомства. Потому что в неформальной беседе узнаёшь много фактов, которые официально никто оглашать не будет. И я даже думал когда-то опубликовать кое-что... а вот сейчас понимаю что не стоит. Допустим - я сказал допустим, прощу заметить - некто обошёл моего шефа, ученика Королёва между прочим, на научной стезе. Обошёл бесчестно и нехорошо вообще. Это было. Но так же сейчас мне известно что этот тогда нехороший человек нынче приносит пользу Родине, технически грамотный специалист и хороший руководитель, заботится о людях. Зачем я буду ворошить то былое? Ради исторической правды? Ну может быть лет через 100 или 200, не раньше. Пусть потомки судят. Сейчас важнее дело. Но, простите, я отвлёкся.

Ведь и тогда я ничего не смог узнать про эти высотные лаборатории, кроме того что на Лавочкина такой темы никогда не было. А её на Лавочкина и в самом деле не передавали. Но в тот момент я уже был готов думать, что упоминание в старой статье мне померещилось.

Однако рядом, вот через железную дорогу - другой завод. Энергомаш. Тот самый где делают двигатели для американских космических ракет. Так что конечно у России никаких космических успехов нет - вот только без России Америка в космос не летала бы. Не на чем было бы.

А семья наша была большая. Я же не случайно говорю, три поколения работало в космической отрасли. Ещё с момента когда на Лавочкина самолёты делали. И в ту пору будущий Энергомаш и будущий Лавочкина были одним целым. Это позже разделились на две совершенно разные специализации.

В общем неудивительно, что родственники и друзья семьи работали и на Энергомаше. А в их числе мой старший брат. Начал с токаря, а закончил юристом. Но самое интересное было между тем и этим - когда он работал на испытательном участке. А у Энергомаша был свой испытательный участок. Сейчас закрыли вроде. А тогда испытания шли так активно, что жёлтые хлопья падали с неба летом.

Так вот он работал с экспериментальными плазменными двигателями в 90-е. Это когда у нас в стране была разруха - а оказывается мы всё же делали будущее. Понимаете?

Да, быть может медленно. И какие трудности были тогда я помню. Зарплаты задерживались. Однажды больше года. Сейчас по сравнению с тем временем вообще в роскоши живём. Ладно, речь не о том.

Но правда эти двигатели привозили после испытаний на наземном стенде. А про старые высотные лаборатории и брат мне ничего не мог рассказать.

И я уже отчаялся найти инфу...

Ведь долгие годы я искал любые сведения о высотных лабораториях - но не находил никакого подтверждения.

А журнал всё это время преспокойно лежал. И я его даже иногда брал в руки!

Ну не смешно ли, как долго может человек буквально годами ходить и искать то - что под самым носом?

Но есть вещи и смешнее
OneWeb

Вот говорят же что Роскосмос всё про..л - а OneWeb на чём летает? Ну-ка знатоки, где же ваши восклицания "так это английские спутники". Поиск вам в помощь. На Лавочкина их готовят. Десятками. И ставят на них - не поверите - те самые плазменные движки. Нет, не английского - нашего, русского производства.

Россия единственная страна мира наладившая производство плазменных двигателей.
Уже наладившая - серийное производство. Так что излишки англичанам продаём.

Кстати последний запуск был в декабре. И что-то никто из "знатоков" не отмечал это событие буйными восторгами. А что так? Может потому, что за год Россия, делая мало запусков, выводит на орбиту больше спутников, чем Илон Маск за всю его жизнь до сих пор сумел? Конечно куда лучше болтать что Россия отстаёт по числу запусков - чем заметить, что за один запуск мы выводим более полусотни аппаратов. Так на хрена нам делать этих запусков много?

А вот на днях все бросились радостно праздновать марсоход. Дело хорошее. Но тогда - где хвала русскому космосу? Спрашиваете при чём он здесь? Что в самом деле не знаете?

Луноход. Оба делали на Лавочкина. И ещё один, который так и не полетел, и сейчас стоит в заводском музее в полной исправности. И когда американцы решили делать свой марсоход - они приехали на Лавочкина. Это уже было при Горбачёве и Ельцине. И обратиться к опыту единственной на тот момент страны, гонявшей космический вездеход по чужой планете было разумным.

Нет, лунный ровер не стал образцом. Собственно посмотрите кадры, как он ведёт себя при поездке с астронавтом, и сами всё поймёте. Неустойчивая машинка.

Не только сам Луноход был взят за образец. Даже программу для первого американского марсохода были привлечены писать программисты с Лавочкина. Да-да - успех первого американского марсохода в немалой степени дело рук русских. И я был знаком с этими ребятами, что собственно и не удивительно, ведь по работе сталкивались.

Но что-то я не заметил, чтобы самоизбранный знаток космоса и аэро-комический инженер Вадим Скумбриев написал вчера:

  — Ребята, а ведь там на Марсе сегодня и частичка труда нашей большой советской Родины есть!

Нет, вместо этого на днях он писал: "провал Фобос-грунт был грандиозным фейлом Роскосмоса".

Ну что же, предлагаю всем посмотреть док.фильм снятый европейцами... да выкладывал я его недавно... где же он у меня был? А! Вот тут:

Я верю в рептилоидов 
https://author.today/post/142761

вот в том блоге с таким забавным названием и увидите фильм "Космическая программа Экзомарс". Дискавери снял, не какая-нибудь пропаганда роскосмоса. И там ясно сказано, что после первых успешных полётов к Марсу 20 лет туда не мог долететь нормально ни один аппарат. Ни один! И если я правильно помню, то большая часть из них - американские.

Ну так давай же, Вадим - всем одной мерой! Если четверть века назад (в самые тяжёлые годы правления ЕБН) один наш недолетевший аппарат это ужасный фейл - то громи так же рьяно и десяток недолетевших американцев (у которых с финансированием было всё Ok). Разноси в пух и прах дурацкое НАСА которое всё про..о. Что же молчишь?

Или ты - и тут не в теме?

А что ты вообще про космос знаешь?