Ракеты и капсулы для орбиты: как в Новосибирске испытывают космические корабли? ФОТОРЕПОРТАЖ

Наработки и исследования новосибирских специалистов

Со дня первого полёта человека в космос прошло больше полувека. В 2022 году 12 апреля отмечают 61 год с момента покорения неизведанного ранее пространства. Подвиг космонавта Юрия Гагарина открыл дорогу изучению неизведанных просторов и ускорил технический прогресс. Новосибирские специалисты не остались в стороне и внесли свой вклад в развитие космонавтики.

В Сибирском научно-исследовательском институте авиации имени С.А. Чаплыгина (СибНИА) на протяжении многих лет проводили исследования в области аэродинамики, прочности, надёжности и долговечности конструкций летательных аппаратов.

 

В учреждении развивают модальный анализ, который помогает вычислить необходимые для исследований показатели. Его используют специалисты института, чтобы выявлять дефекты конструкций космических аппаратов. На одну из подобных разработок в учреждении оформили очередной патент.

По модальному анализу уже опубликовано 26 статей и 14 докладов на международных конференциях. Этими исследованиями гордятся в институте, так как их используют в авиакосмической промышленности и они способствуют развитию отечественной космонавтике.

Киль воздушно-космического самолёта и капсула корабля «Восток»

В СибНИА до сих пор сохранено в качестве экспонатов вертикальное оперение воздушно-космического самолёта «Буран», а на восстановление осенью 2021 года доставлен спускаемый аппарат (капсула) космического корабля «Восток». Показал объекты и рассказал о них начальник отдела научно-технической информации Андрей Калюта.

В 1980-е годы СибНИА провёл комплексные тепло-прочностные, динамические и термоакустические испытания элементов и агрегатов конструкций воздушно-космического самолёта «Буран», который создавали в противовес американскому «Спейс шаттлу». Специалисты института создали уникальные стенды, в которых проверяли прочность агрегатов «Бурана».

Так, в распоряжении СибНИА оказалось два экземпляра вертикального оперения «Бурана». Первый испытали механическими и тепловыми нагрузками. Внешнюю обшивку (термозащиту), состоящую из композитных плиток, охлаждали до -150 и нагревали до 900 градусов Цельсия.

Как рассказал Андрей Калюта, для испытаний потребовались специальные кварцевые лампы. Приборы такого типа не производили в СССР, поэтому институт стал инициатором программы по их разработке и изготовлению. С их помощью воспроизводили спектр температур, которые бы воздействовали на киль космического самолёта в полёте, в том числе при входе в верхние слои атмосферы.

После исследований разработчикам передавали рекомендации, что нужно улучшить в конструкции.

 

«Тепловая защита оказалась очень надёжной. На воздушно-космический самолёт установили более 38 тысяч кремниевых и углеродных плиток теплозащиты. После первого полёта в 1988 году при осмотре конструкции оказалось, что из этого числа плиток потеряно всего шесть. В этом результате — доля труда наших исследователей, которые обеспечили такую надёжность», — уточнил начальник отдела научно-технической информации.

К слову, на обшивке киля можно заметить кремниевые плитки двух цветов: чёрные и белые. Чёрные — более термостойкие и установлены в местах, которые сильнее подвержены тепловому напряжению. Они выдерживают температуру до 1500 градусов. Белые — около 900 градусов.

Второй объект — типовой спускаемый аппарат космического корабля класса «Восток». Как уточнил Андрей Калюта, на схожем возвратился на Землю первый космонавт Юрий Гагарин. По предварительной оценке, представленная капсула служила в качестве разведывательного космического аппарата, оснащённого специальным комплектом фото- и видеооборудования.

После того как капсула, выполнив миссию, спустилась на Землю, и из неё демонтировали оборудование, её переместили на полигон Новосибирского опытного завода измерительных приборов. Там в течение долгого времени капсулу испытывали на живучесть, имитируя столкновения на орбите с метеоритами или обломками других космических аппаратов на разных скоростях.

На обшивке аппарата остались пробоины от снарядов, которые в него запускали на скоростях от трёх до семи километров в секунду.

Затем капсулу решил реставрировать и использовать в качестве экспоната Музей Новосибирска. Для этого объект привезли на территорию СибНИА. Владимир Бернс с командой взялись за реставрацию капсулы. До этого авиастроитель вместе с коллегами восстановил более 40 самолётов Великой Отечественной войны, половину до лётного состояния. Сделать ту же работу с космическим аппаратом для них большая честь.

На капсуле заметно место максимального нагрева при спуске сквозь верхние слои атмосферы. Заметны следы от высокотемпературной плазмы, которая обволакивала  аппарат на самом опасном этапе полёта.

Развитие космической сферы в условиях санкций

Запуск крупногабаритных объектов размером более 100 метров — основные перспективы развития космонавтики. Так считает профессор, почётный авиастроитель России Владимир Бернс. По его мнению, запуск подобной антенны поставит интересные задачи перед специалистами. Например, по её энергетическому обеспечению, для которого необходимо примерно 100 квадратных метров солнечных батарей.

Среди проблем, перед которыми встала космическая отрасль России, — импортозамещение.

 

«Раньше существовала международная кооперация по изучению космоса. В связи с недавними событиями она почти исчезла буквально за пару дней. В Железногорске на предприятии космической отрасли постарались максимально «импортозаместиться». Многое, что приходилось приобретать за рубежом, теперь можно закупить в России. Но проблема полностью пока не решена. Недавно отменили запуск европейских спутников из-за недружественных действий этих стран. С одной стороны, это стопорит научно-исследовательскую сферу. С другой стороны, нам прививали мысль, что если что-то понадобится, то это можно будет легко купить. Годы эти уже прошли», — предполагает профессор Бернс.

Читайте нас «ВКонтакте»!

 

Ранее на портале:

Женщина-космонавт из Новосибирска отправилась в США для подготовки к полёту на орбиту