В МГУ показали новый компонент для космических спутников

Исследователи МГУ впервые представили макет активного воздухозаборника для спутников на сверхнизких орбитах. Установка турбокомпрессора позволяет двигателю самостоятельно добывать себе топливо из разреженного воздуха на орбите, что подтвердили расчеты.

Главная задача устройства — собирать и сжимать разреженный газ из атмосферы, превращая его в топливо для двигателя

Источник: Пресс-служба МГУ

Ученые Московского государственного университета впервые публично показали макет уникального устройства — воздухозаборника с турбокомпрессором для спутников будущего. Об этом сообщили в пресс-службе вуза.

Воздухозаборники — это устройства, которые захватывают набегающий поток воздуха или газа и направляют его в двигатель. В авиации они необходимы для работы реактивных двигателей. В космосе, на обычных орбитах, такие системы не получится применить из-за вакуума. Поэтому спутники используют двигатели на заранее запасенном топливе.

Презентация макета состоялась на Международном фестивале науки НАУКА 0+ в Фундаментальной библиотеке МГУ

Источник: Пресс-служба МГУ

Ученые МГУ показали макет активного воздухозаборника для работы спутников на сверхнизких орбитах Земли — ниже 200 км, где крайне разреженную атмосферу можно использовать в качестве рабочего тела. Аппарат работает по двухступенчатому принципу:

1. Сначала разреженный газ из верхних слоев атмосферы проходит через специальную сотовую структуру. Эта конструкция работает как «сито», которое улавливает и первично уплотняет рассеянные молекулы газа.

2. Затем включается основной элемент системы — турбокомпрессор, два ротора которого вращаются в противоположных направлениях. Встречное вращение лопастей позволяет сжимать газ гораздо сильнее, чем обычные системы. Полученный в результате сжатия газ под высоким давлением направляется в ионизационную камеру двигателя, где преобразуется в плазму и создает реактивную тягу.

Мы провели моделирование течения газа в воздухозаборнике, в котором после пассивной сотовой структуры следует активная часть — турбокомпрессор с вращающимися в противоположных направлениях роторами. Моделирование доказало, что за счет правильного выбора геометрических параметров лопаток компрессорных колес можно существенно повысить компрессию в ионизационной камере двигателя без снижения количества захватываемого газа. Это являлось одной из самых острых проблем практической реализации таких космических аппаратов. Теперь эта проблема решена.

Артем Якунчиков

доцент кафедры инженерной механики и прикладной математики механико-математического факультета МГУ

Разработка решает ключевую проблему освоения сверхнизких орбит. Активный воздухозаборник с турбокомпрессором использует разреженную атмосферу как топливо. Это дает спутникам возможность долго работать на высотах 150–200 км и проводить научные эксперименты в уникальных условиях.

Ранее Наука Mail писала о том, что в Сколково появится кластер космических технологий.