Дзержинское ОАО “ГосНИИмаш” в содружестве с ФГУП “Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем” разработало уникальное устройство космической тематики.
Не секрет, что основа деятельности разработчиков из Дзержинска — нужды оборонного комплекса страны. Экспериментальная база института, оснащенная современной регистрирующей и измерительной аппаратурой, позволяет проводить полный комплекс исследований по разработке боевых частей ракет — от исследования взрывных и детонационных процессов до испытаний опытных образцов при всех видах воздействия и подтверждения их боевых характеристик.
Вместе с тем, в институте выполняется большой объем работ конверсионного направления на базе взрывных технологий — получение сверхтвердых материалов, упрочнение элементов железнодорожных путей, новые методы сварки разнородных материалов. Именно взрыв лежит в основе разработанного устройства разгона алюминиевых частиц контролируемой массы до скоростей космического диапазона. В первую очередь, оно предназначено для разработки и тестирования средств противометеоритной защиты.
Как известно, сегодня и Международная космическая станция (МКС), и большинство искусственных спутников Земли, которые долгое время “висят” на орбите, снабжены системами противометеоритной защиты, а также защитой от техногенного мусора, которого уже немало скопилось в космосе. Надо сказать, что в космическом пространстве преобладают микрометеориты, и более 90 процентов космического мусора — это микрочастицы. Кстати заметить, несколько лет назад международная космическая станция уже пострадала от “обстрела” метеоритами. И работавшие в открытом космосе российские члены экипажа Олег Котов и Федор Юрчихин впервые в истории МКС обнаружили в корпусе “пулевое” отверстие от попадания небольшого небесного странника. К счастью, микрометеорит повредил только корпус, не пробив топливных баков и не нарушив герметичности МКС. Если учесть, что в ближайшей перспективе земляне планируют длительные полеты к Марсу, то проблема защиты космических аппаратов приобретает еще большую актуальность.
“Для тестирования и разработки этих средств защиты нужны устройства, которые разгоняли бы частички до космических скоростей. Это позволит имитировать столкновения с космическими телами в земных условиях, — рассказывает начальник лаборатории ОАО “ГосНИИмаш” Валерий Яшин. — Проблема, с которой столкнулись наши специалисты при разработке устройства, заключалась в том, что летящая частичка должна быть контролируемого размера и массы. Международный стандарт основным тестовым материалом, который моделирует космический мусор, определил алюминий. Космические каменные метеориты схожи с алюминиевыми частицами по плотности. А при столкновении с космическими скоростями основную роль играет масса и плотность. Но если мы легко можем разгонять стальные частицы до скоростей 10—11 км/сек, то с алюминиевыми частицами это — большая проблема. В нашем устройстве, представляющем из себя трубу из специального сплава, именно взрывчатое вещество обеспечивает на первом этапе разгон частиц до высоких скоростей. А дальше имеет место схлопывание канала ствола, синхронизированное с движением шарика по стволу. Сейчас мы разгоняем шарики до 6,5 км/сек, а чтобы выйти на 10 км/сек — нужно устройство длиной всего в 800 мм. Но это — одноразовое устройство”.
Очень показательно, что выбирая инновационно-инвестиционный проект для презентации на конференции Годового собрания Европейской технологической инновационной сети, состоявшегося в Нижнем Новгороде в конце мая, руководство института выбрало именно эту разработку. Такие устройства вполне могли бы приглянуться Европейскому космическому агентству.
“Прибор разработан и ждет своего инвестора. В процессе разработки мы уже тестировали российские системы защиты космических аппаратов. Но, к сожалению, в нашей стране пока нет обязательного стандарта на подобные устройства. Можно сказать, что тестируют защитные оболочки кто как может. В частности испытывают и стальными частицами. Так что, если в России возьмутся внедрять эту разработку, сразу необходимо будет вводить стандарт. Тем не менее, мы уверены, что этот прибор найдет своего заказчика. Проблема создания эффективной защиты является чрезвычайно актуальной в связи с высокой стоимостью доставки грузов на околоземные орбиты и с возрастанием требований к безопасности при длительной эксплуатации орбитальных станций. Если от крупных космических тел можно уклониться, то мелкие метеориты и мусор не облетишь. Аналогов таких приборов в России нет. За рубежом какие-то разгонные устройства есть, но они более громоздкие”, — замечает начальник отдела института Александр Смирнов.
