Habr.com

Российские ученые создали двигатель для кубсатов на 40%-ном растворе спирта

12714
11
+5
Спутник SamSat-M
Спутник SamSat-M размером в три юнита CubeSat, то есть 10×10×30 см.
Источник изображения: habrastorage.org

Учёные Самарского национального исследовательского университета разработали новый маневровый космический двигатель для наноспутников массой менее 10 кг. Уникальный двигатель работает на смеси дистиллированной воды и этилового спирта (раствор 40%). Бак спутника рассчитан примерно на 450 граммов топлива.


Перед поступлением в сопло Лаваля смесь испаряют с помощью электрического нагревателя, полученный газ (пар) нагревается до необходимой температуры тем же нагревателем.


Двигатель создан для наноспутника SamSat-M российского производства. «Сейчас проходят испытания прототипа, одновременно с этим идёт проектирование экспериментального наноспутника для проведения лётно-конструкторских испытаний», — сообщили в пресс-службе университета.


Наноспутник SamSat-M с двигательной установкой предназначен для отработки технологии маневрирования в составе группировки близколетящих космических аппаратов.


В 2017 году разработана проектная документация SamSat-M, конструкторская документация, программы и методики испытаний. В 2018 году планируется изготовить наноспутник и провести необходимые работы для его подготовки к лётным испытаниям.


Наноспутники с двигательными установками могут поддерживать заданную высоту полёта на низких орбитах, где велико влияние атмосферы; могут использоваться для сведения наноспутников с орбиты после завершения миссии; решать сложные задачи инспектирования, в том числе в рамках очистки околоземного космического пространства от космического мусора и спасения космонавтов во время внекорабельной деятельности, сообщается на сайте Центра наноспутниковых технологий Самарского национального исследовательского университета. Группировка наноспутников может изучать геофизические поля, термосферу и ионосферу Земли для прогнозирования стихийных бедствий, выявлять астероидную опасность и инспектировать состояние космических аппаратов в космосе.


В пресс-службе особо подчеркнули безопасность и экологичность нового топлива для двигателей: «Малая молекулярная масса воды позволит получить высокие скорости истечения пара и, соответственно, высокую скорость маневрирования, а добавление спирта — порядка 40% смеси — предотвратит замерзание рабочего тела при низких температурах космоса».


Спутник SamSat-M.
Источник: ssau.ru

Максимальная масса полностью заправленной инновационной двигательной установки составляет 1,55 кг. Ожидаемый суммарный импульс скорости — не менее 80 м/с. Жидкое рабочее тело двигательной установки на водно-спиртовой смеси общей массой 450 грамм хранится в баке. Поскольку в полёте необходим быстрый нагрев рабочего тела, разработчики предложили дополнить энергосистему спутника накопителями на суперконденсаторах фирмы Maxwell. Это обеспечит выдачу необходимой высокой импульсной мощности на нагреватель. Такой подход впервые будет применён на космических аппаратах этого класса, сказано в сообщении пресс-службы.


Если российское изобретение докажет свою эффективность, то такие двигатели можно применять для всех спутников CubeSat, а в последнее время эта платформа стала очень популярной для создания и запуска мини-спутников. Формат кубсат сделал широким распространение университетских спутников, хотя крупные компании вроде Boeing тоже проектируют спутники такого формата.


Базовый размер кубсата (1U), составляет 10×10×10×см при весе не более 1,33 кг. Стандарт допускает объединение двух-трёх стандартных кубов в составе одного спутника (обозначаются 2U и 3U и имеют размер 10×10×20 или 10×10×30 см).


Стоимость выведения кубсата не превышает нескольких десятков тысяч долларов. Обычно несколько штук или несколько десятков таких спутников (до семи десятков) выводится на орбиту посредством ракет-носителей или с борта пилотируемых и автоматических грузовых космических кораблей и орбитальных станций. Также для вывода кубсатов разрабатываются сверхмалые ракеты-носители.


Теоретически, в таком формате на сверхмалых носителях свои спутники могут запускать в космос и коммерческие компании, университеты, школы и даже частные лица.

Права на данный материал принадлежат Habr.com
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Страны
11 комментариев
11.09.2018 13:53
Двигатель на водке это остроумно!;)
11.09.2018 15:49
топливо правильное, только бак маловат
11.09.2018 18:25
Цитата, q
«Сейчас проходят испытания прототипа, одновременно с этим идёт проектирование экспериментального наноспутника для проведения лётно-конструкторских испытаний», — сообщили в пресс-службе университета.
"Дмитрий Иванович, эксперимент вышел из-под контроля!"
11.09.2018 18:57
Цитата, BorSch сообщ. №3
В юмор надо.
11.09.2018 19:28
11.09.2018 19:32
Сейчас срочно по всем торговым точкам надо провести ревизию качества водки, выявить палёнку (а её до ...) - дармовое топливо. Экономия.
11.09.2018 20:11
Цитата, Сергей-82 сообщ. №4
В юмор надо
Не в обиду студентам, они молодцы конечно. Но кмк всю эту тему в юмор надо :)
Буквально каждое предложение статьи имеет двойное дно двойной смысл.
Цитата, q
Уникальный двигатель работает на смеси дистиллированной воды и этилового спирта (раствор 40%). Бак спутника рассчитан примерно на 450 граммов топлива
Цитата, q
Теоретически, в таком формате на сверхмалых носителях свои спутники могут запускать в космос и коммерческие компании, университеты, школы и даже частные лица.
Раствор вездесущ, хитер и коварен! Но в школы-то зачем?
12.09.2018 01:53
Цитата, BorSch сообщ. №7
Раствор вездесущ, хитер и коварен! Но в школы-то зачем?
Как зачем? Изъяли у 10классника 0,5, не выливать же! Бах, и спутник запустили! А лишние 50гр. на лабораторный анализ качества топлива.
12.09.2018 07:16
Цитата
Бак спутника рассчитан примерно на 450 граммов топлива
Цитата, wedmed5 сообщ. №8
лишние 50гр
Плотность водно-спиртового раствора ~950 г./л. при нормальных t и Р. Так что ни о каких "лишних" 50 граммах не может быть и речи. Космонавтика - дело серьезное, учитывая, что работать предстоит в холодном космосе, необходимо сразу закладывать 2х, а лучше сразу 3х кратный резерв - на орбите заправок мало (чего студенты могут пока и не знать).
12.09.2018 14:22
450 грамм - это много для микроспутника. Тенденция к миниатюризации должна однажды открыть для мировой космонавтики фунфырики :)
12.09.2018 21:30
Миниатюризация это маркетинговый ход - онифсеврут, а на самом деле сверлят дырочки в МКС и сливают раствор в кубсаты.
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 31.05 13:18
  • 67
Какое оружие может оказаться эффективным против боевых беспилотников
  • 31.05 13:14
  • 9023
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 31.05 13:03
  • 5
SCMP: Эксперты предполагают, что секретный китайский истребитель J-36 не предназначен для ведения воздушного боя
  • 31.05 06:44
  • 102
Будущее за тяжелыми "противоснарядными" БМП весом в 55 тонн
  • 31.05 05:38
  • 0
Ответ на "Полковник раскрыл особенности ударивших по Украине российских «Калибров»"
  • 31.05 02:21
  • 1
Шойгу: вооружение РФ прошло испытание боем и крайне востребовано в мире
  • 30.05 21:09
  • 0
Еще одна "не самая новая" статья о флоте (о ЧФ)
  • 30.05 18:54
  • 0
По поводу "У России есть стратегический резерв для отражения атак украинских БПЛА"
  • 30.05 16:42
  • 32
Российский сверхзвуковой пассажирский самолет — преемник Ту-144 — будет летать со скоростью 2500 км/ч на расстояние свыше 8500 км
  • 30.05 13:19
  • 1
Медведев: в воинские части с начала года прибыли почти 175 тыс. военнослужащих
  • 30.05 06:35
  • 11
Зачем и без того мощной авиационной ракете «ядерная» модернизация?
  • 30.05 04:44
  • 0
По поводу "Почему ВМФ России остается в тройке сильнейших флотов мира"
  • 30.05 02:38
  • 1
"Повторения боев за Бахмут не будет". Россия начала наступление на Сумы
  • 30.05 02:01
  • 1
Полковник раскрыл особенности ударивших по Украине российских «Калибров»
  • 30.05 01:28
  • 3
Миронов предложил создать морские частные военные компании