ДВИГАТЕЛИ ДЛЯ РАСШИРЕНИЯ КОСМИЧЕСКИХ ГОРИЗОНТОВ
– Более 50 лет мировая космонавтика использует для космических полетов химические двигатели, почему сейчас потребовались электрореактивные?
Ю.К.: Еще до первого в мире полета человека вокруг земного шара, совершенного Юрием Гагариным 12 апреля 1961 года, Сергей Королев начал разработку программы пилотируемой экспедиции на Марс. Ее связывали тогда с созданием мощных жидкостных ракетных двигателей, если до намеченного срока старта марсианского корабля – 8 июня 1971 года – не удастся создать электрореактивные двигатели (ЭРД), работающие от солнечных или ядерных источников электропитания. Реализовать проект тогда не удалось, помешала «лунная гонка». И только теперь человечество, можно сказать, достигло космического возраста, чтобы оторваться от околоземной орбиты и полететь к другим планетам с помощью ЭРД, имея на борту дополнительную массу полезного груза вместо топлива для ЖРД. В 2010 году были сформулированы технические предложения по проекту. С этого года началось экспертное проектирование. После его завершения станет, известен облик транспортно-энергетического модуля, или «буксира». Первое «изделие» должно быть готово в 2018 году. Об этом говорилось с трибуны XXXIV Академических чтений по космонавтике. При этом было подчеркнуто, что планы одобрены политическим руководством страны. С атомным реактором для космического корабля нет принципиальных затруднений. В период с 1962 по 1993 год в нашей стране был накоплен богатый опыт создания ядерного ракетного двигателя. Иначе обстоит дело с ЭРД. С начала 60-х годов прошлого века в мире было разработано несколько типов электрореактивных двигателей: ионный (ИД), стационарный плазменный (СПД), двигатель с анодным слоем (ДАС), импульсный плазменный двигатель (ИПД), сильноточный (магнитоплазменный – МПД), магнитоплазмодинамический (МПДД). Но не все они способны работать в стационарном, частотном, высокочастотном (ВЧ) и сверхвысокочастотном (СВЧ) режимах, лишь у немногих можно управлять вектором тяги или удельным импульсом, не меняя режима работы двигателя, ну а возможностью одновременно управлять и вектором тяги, и удельным импульсом обладает в мире только один двигатель – МПДД. Тем не менее, выбирать есть из чего.
ИЗ ЛИДЕРОВ – В АУТСАЙДЕРЫ
– Почему наметилось отставание России в разработке ЭРД?
Ю.К.: Причины отставания – в ошибке, допущенной при выборе направления исследований. По-моему, в решении Проблемного совета отсутствует стратегия разработки и применения ЭРД различных типов. Основной упор делается на разработку СПД мощностью до 4,5 кВт и ИД мощностью 35 кВт с удельным импульсом 7000 сек., который по ряду причин не реализуем. И даже не упоминаются, например, МПД и МПДД, которые с 60-х годов прошлого века почти 30 лет разрабатывались в Научно-исследовательском институте тепловых процессов (НИИТП, ныне – Центр Келдыша). Исходя из общего вектора исследований, ориентированных в первую очередь на создание ИД, руководство Центра Келдыша в 2009 году заявило, что аванпроект нового ИД разработан, он даже опробован в лабораторных условиях, «неразрешимых технических проблем не осталось». Однако и спустя два года, на X Международном авиационно-космическом салоне в 2011 году посетители увидели только плакаты транспортно-энергетического модуля с ИД.
Оказалось, что концепции нет, что ее разработка завершится лишь в 2012 году. С моей точки зрения, предложенный Центром Келдыша «ионник» получился слабым, его проектная мощность всего 35 кВт вместо заявленной 1 МВт. Он работает на редко встречающемся в природе и поэтому очень дорогом ксеноне вместо дешевого аргона. (В 1 куб. м воздуха земной атмосферы содержится 9340 куб. см аргона и только 0,09 куб. см ксенона. – «НВО») В России двигатели на ксеноне были испытаны за много лет до того, как их заново «открыли» в Центре Келдыша. Возникает вопрос: а где же прогресс в научной работе Центра Келдыша за последние 20 лет? При таких скромных результатах впечатляет только размах официально продекларированной начальной суммы финансирования проекта – 17 млрд. руб. на 2010–2018 годы, а на 2012 год Роскосмосу выделено 565 млн. руб.