В России займутся разработкой плазменного двигателя, превышающего по мощности используемые в настоящее время в системах маневрирования тяжёлых космических аппаратов электрореактивные двигатели в десятки раз.

Air & Space Magazine

О планах создать макет безэлектродного плазменного ракетного двигателя (БПРД) большой мощности и стенд для его испытаний, сообщается на сайте НПО «Энергомаш», головного предприятия холдинга, объединившего ведущие российские предприятия ракетного двигателестроения. 

По итогам прошедшего на предприятии научно-технического совета был сделан вывод о том, что «имеющийся задел АО КБХА (конструкторское бюро химавтоматики) по электроракетным двигателям и электроустановкам позволит реализовать разработку и изготовление макета безэлектродного плазменного ракетного двигателя большой мощности (сотни кВт)».

Для сравнения, мощность используемых сейчас в космических аппаратах электрореактивных двигателей составляет 15–20 кВт.

NASA

В интервью РИА Новости генеральный директор частной компании «Лин Индастриал» Александр Ильин рассказал, что мощные электрореактивные двигатели главным образом предназначены для использования их в космических буксирах, осуществляющих перевозку крупных грузов.

По его словам, такие двигатели хороши для использования на просторах Солнечной системы — при транспортировке грузов к планетам, например, крупных исследовательских зондов.

«В принципе, такие буксиры могли бы быть эффективны для доставки грузов в системе Земля–Луна», — сообщил Ильин.

Компания Rolls-Royce продемонстрировала на международном авиационно-космическом салоне «Фарнборо-2018» свою новую разработку — прототипов крошечных роботов-тараканов, которых можно будет использовать для осмотра внутри авиационных двигателей, чтобы выявить и устранить неисправности.

Для работы над проектом Rolls-Royce объединила усилия со специалистами по робототехнике Гарвардского университета (США) и Ноттингемского университета (Англия).

По словам представителя Rolls-Royce Джеймса Келла (James Kell), миниатюрная технология поможет повысить качество техобслуживания самолётов, ускорив продолжительность осмотра и устранив необходимость снятия и разборки двигателя для проведения проверки его состояния.

Выступая на авиасалоне, Келл отметил, что крошечные роботы помогут инженерам сэкономить массу времени при осмотре. «Если бы мы это делали обычным способом, это заняло бы у нас пять часов; с маленькими роботами, кто знает, это может занять пять минут», — добавил он.

Научный сотрудник Гарвардского университета Себастьян де Риваз (Sebastian de Rivaz) рассказал, что прообразом для конструкции крошечного робота стал таракан, и что разработка роботизированных жучков ведётся на протяжении восьми лет. Он добавил, что следующим шагом будет установка в роботах камер и уменьшение их размера до 15 мм.

Также специалисты Rolls-Royce работают над созданием роботов-змей, которые будут достаточно гибкими для перемещения по двигателю в качестве эндоскопа. Они будут проникать через камеру сгорания, выявлять повреждения и удалять остатки мусора. Ещё одна модель робота-змеи будет использоваться для выполнения временного заплаточного ремонта в случае необходимости.

В испытательном комплексе «Конструкторского бюро химавтоматики» (АО КБХА) впервые в России проведено тестирование лазерной системы поджига кислородно-водородного топлива жидкостного ракетного двигателя (ЖРД).

Работа осуществлена в рамках проекта «Создание ракетных двигателей нового поколения и базовых элементов маршевых двигательных установок перспективных средств выведения» (ОКР «ДУ СВ»). В программе принимает участие «Исследовательский центр имени М.В. Келдыша».

Специалисты отмечают, что использование лазерной системы поджига в жидкостном ракетном двигателе способствует снижению его массы. Кроме того, упрощается циклограмма пуска. Как следствие, повышается надёжность работы агрегата.

«Несколько лет назад наше предприятие успешно осуществляло экспериментальные работы по лазерному поджигу кислородно-керосинового топлива. Осваивая сегодня эту технологию уже на кислороде-водороде, мы делаем большой шаг в сторону создания надёжных ЖРД многократного включения, которые найдут применение в перспективных отечественных многоразовых ракетно-космических системах», — сообщили в АО КБХА.

В ходе проведённых испытаний на огневом стенде были выполнены три включения экспериментальной установки РД0176.УЭ2. Поджиг кислородно-водородного топлива производился лазерной системой непосредственно в камере сгорания.

В целом, эксперимент прошёл успешно. Но решение о дальнейших работах в рамках проекта будет принято после детального анализа результатов испытаний. 

Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С. П. Королёва (РКК «Энергия») запатентовала один из ключевых узлов для перспективного электроракетного двигателя (ЭРД).

Иллюстрации РКК «Энергия»

Речь идёт о системе хранения и подачи иода. Идея использовать «чистый» реактивный иод в качестве рабочего тела (вещества, необходимого для получения импульса тяги) силового агрегата была высказана ещё в конце 1990-х годов. Предполагается, что это повысит экономичность двигателей и упростит их конструкцию.

Дело в том, что в существующих ЭРД в качестве рабочего тела традиционно используется ксенон, который значительно дороже иода. Кроме того, система подачи и хранения ксенона достаточно сложная и громоздкая, что значительно увеличивает габариты и массу двигательной установки.

В свою очередь, иод хорошо хранится в твёрдом состоянии и может быть легко превращён в газ без применения многоступенчатой системы понижения давления. Во время испытаний возможна рециркуляция иода, что обеспечит значительное сокращение затрат. При этом характеристики двух видов ЭРД сопоставимы друг с другом.

Запатентованная российскими разработчиками система поможет в создании перспективного двигателя. Такой агрегат будет оснащён безрасходным катодом-нейтрализатором, что позволит обойтись без дополнительного газообразного рабочего тела — ксенона или аргона.

Агрегат нового типа может применяться, скажем, в качестве маршевого двигателя. Кроме того, установка будет востребована в проектах по освоению дальнего космоса. 

Руководство S7 Group заявило о намерении приобрести 36 ракетных двигателей типа НК-33 и НК-43, разработанных советскими инженерами и произведённых ещё во времена СССР самарским заводом «Кузнецов», для нужды дочерней организации S7 Space. В роли продавца установок выступит непосредственно государство, на балансе которого находятся указанные двигатели. 

2018.vdnh.ru

Потребность в советских ракетных двигателях обусловлена планами S7 Space по организации космических запусков с плавучего космодрома «Морской старт». О приобретении данной платформы компанией S7 «Космические транспортные системы» стало известно ещё в прошлом году, а упоминания СМИ о закрытии сделки появились в апреле 2018 года. Пока что S7 Space не располагает ракетой-носителем для осуществления полётов, однако её появление кажется лишь делом времени. В приоритете рассматривается возможность адаптации ракеты «Союз-5» под конкретные нужды. Речь идёт о создании модификации «Союз-5SL» для комплекса «Морской старт», для работы над которой S7 Space намерена привлечь специалистов РКК «Энергия». 

В S7 Space полны решимости восстановить производство ракетных двигателей НК-33 и НК-43, на что холдинг готов выделить около $300 млн. Бюджет космической программы S7 Space включает не только строительство завода в Самаре и модернизацию советских установок с учётом текущих реалий и потребностей, но и проект системы управления. Последний, уверены в  S7 Space, будет выполнен их собственными силами. Вместе с двигателями НК-33/НК-43 в распоряжение S7 Space перейдёт также вся техническая документация и наработки в этой области, оставшиеся ещё с советских времён. 

«Естественно, двигатели подвергнутся модернизации, ведь они созданы лет 40–50 назад. Плюс нам нужна многоразовость двигателя, в том числе, возможно, и многократное его включение в одном полёте», — заявил генеральный директор S7 Space Сергей Сопов. 

При благоприятном стечении обстоятельств наладить выпуск усовершенствованных версий НК-33 и НК-43 удастся через 5–6 лет. При этом тестовые испытания «Союз-5SL» начнутся раньше, так как для них будут задействованы как раз те самые 36 двигателей, приглянувшиеся S7 Space. По предварительным расчётам, запуск «Союз-5SL» с космодрома «Морской старт» обойдётся в $40 млн. 

Компания Volvo Cars начинает реализацию стратегии по отказу от дизельных двигателей в пользу развития направления электрифицированных силовых установок.

Сообщается, что первым автомобилем марки, для которого не будет доступен дизельный агрегат, станет новый седан Volvo S60. Анонс этой машины состоится в самое ближайшее время.

А уже с 2019 года все новые модели Volvo будут предлагаться исключительно с бензо-электрическими или полностью электрическими силовыми установками.

«Наше будущее заключается в электрификации и мы больше не будем разрабатывать дизельные двигатели нового поколения», — заявил Хокан Самуэльссон, президент и генеральный директор Volvo Cars.

Ожидается, что к 2025 году половину объёма продаж компании будут составлять электромобили. С 2019 года все новые автомобили Volvo будут иметь три версии: полностью электрические, мягкие (mild) гибриды с бензиновым ДВС и подключаемые (plug-in) гибриды с бензиновым мотором.

Отметим, что в 2017 году в России было реализовано 7010 новых автомобилей Volvo. Рост продаж по сравнению с 2016 годом (5585 штук) составил существенные 25,5 %, что более чем вдвое превышает темпы роста всего авторынка России (11,9 % по данным АЕБ). 

Компания KIA Motors рассказала о силовой установке EcoDynamics+, которая дебютирует в текущем году на кроссовере Sportage, а в следующем году станет доступна для модели Ceed третьего поколения.

Установка выполнена по схеме «мягкого гибрида» MHSG (Mild-Hybrid Starter-Generator). Силовая платформа включает компактную 48-вольтовую литий-ионную батарею ёмкостью 0,46 кВт·ч, новый стартер-генератор и дизельный двигатель.

Переключение между режимами «мотор» и «генератор» происходит незаметно при помощи инвертора. Электромотор соединён с коленчатым валом дизельного двигателя ременной передачей, и при разгонах система подаёт до 10 кВт электроэнергии, снижая нагрузки на основной двигатель.

При торможении двигателем или замедлении при помощи тормозной системы происходит переход в режим «генератор» и кинетическая энергия автомобиля преобразуется в электроэнергию для подзарядки аккумуляторной батареи.

Система позволяет снизить выбросы углекислого газа в атмосферу за счёт подачи при ускорениях дополнительной элеткротяги, а также увеличения периодов, когда двигатель внутреннего сгорания отключён благодаря стартер-генератору.

Работа силовой установки контролируется электронным блоком управления, который рассчитывает наиболее эффективный вариант использования доступной энергии и действует с учётом остающегося в аккумуляторных батареях автомобиля заряда.

Если батарея имеет достаточный уровень заряда, двигатель внутреннего сгорания автоматически выключается при торможении двигателем или замедлении при помощи основной тормозной системы. При нажатии педали акселератора ДВС снова вступает в действие.

Важно отметить, что компактные размеры компонентов новой системы позволяют относительно легко внедрить силовую установку EcoDynamics+ в архитектуру существующих автомобилей. 

Вице-премьер РФ Дмитрий Рогозин в рамках посещения производственной площадки Конструкторского бюро химавтоматики (КБХА) в Воронеже рассказал о планах в отношении ракеты-носителя «Союз-5».

Изображения РКК «Энергия»

Не так давно, напомним, был одобрен эскизный проект «Союз-5». Стартовая масса ракеты составит около 530 тонн. Длина равна 61,87 м (с транспортным пилотируемым кораблём «Федерация» — 65,9 м), диаметр — 4,1 м.

По словам господина Рогозина, правительство рассмотрит вариант создания ракеты «Союз-5» не на кислород-керосиновом, а на принципиально новом метановом двигателе.  

«Кислород-керосиновые двигатели, безусловно, должны быть заменены уже в ближайшей перспективе на новые работы, которые будут основаны на кислород-водороде и кислород-метане, то есть на сжиженном природном газе. Это более простые решения, более дешёвые, более надёжные. Если и делать эту ракету, то надо делать её на современном двигателе, а не на двигателе, которому 50 лет», — приводит ТАСС слова вице-премьера.

Ожидается, что проект создания носителя с метановым двигателем будет рассмотрен через три месяца.

Добавим, что новая ракета-носитель может использоваться для выведения пилотируемого корабля «Федерация» на низкую околоземную орбиту. Основные элементы и технологии создаваемого носителя «Союз-5» будут применены при разработке ракеты сверхтяжёлого класса, которая обеспечит реализацию перспективных космических проектов, в частности, Лунной программы. 

Воронежский механический завод (ВМЗ), входящий в Центр им. М.В.Хруничева, завершил проверку двигателей для ракет-носителей «Протон-М» и «Союз».

Речь идёт о 58 силовых агрегатах для ракет «Протон-М» и о 16 агрегатах для носителей семейства «Союз». Эти двигатели были переданы ВМЗ для перепроверки в 2017 году.

Фотографии Роскосмоса

Напомним, что в двигателях второй и третьей ступеней для ракет-носителей «Протон-М» при проверке на ВМЗ были обнаружены дефекты. Изначально сообщалось, что при пайке компонентов использовался припой, не соответствовавший технической документации. Однако впоследствии выяснилось, что при сборке агрегатов вместо материалов с содержанием драгметаллов, которые должны применяться на этом типе двигателей, использовались менее жаростойкие для других типов установок. В результате, на завод были отозваны более 70 двигателей.

Сообщается, что на предприятии проведена серьёзная работа по повышению качества выпускаемых изделий. Жёстко контролируется соблюдение требований системы менеджмента качества. Кроме того, закуплено новое оборудование, которое позволяет снизить риски, связанные с человеческим фактором на производстве.

«Проверка и доработка двигателей осуществлена согласно графику. Изготовление и отгрузка новых товарных двигателей также идут в соответствии с планом производства. Параллельно все производства и технические службы завода задействованы в подготовке производства новых двигателей для ракет-носителей Ангара и Союз-5», — говорится в сообщении Роскосмоса.

Испытания последних двух партий двигателей будут проведены в ближайшее время, после чего они будут направлены заказчикам. 

Эксперты называют ситуацию на автомобильном рынке «демонизацией» дизельных двигателей. После разразившегося в 2015 году «дизельгейта» спрос на автомобили, работающие на «тяжелом» топливе, резко пошёл вниз. Даже в Европе доля таких машин сокращается стремительными темпами, а ведь именно в Старом Свете «солярка» была максимально популярна среди покупателей легковых автомобилей. Возможно, новое открытие учёных Университета Лафборо (Loughborough University) сможет переломить этот тренд.

Инновационная система получила название ACCT (ammonia creation and conversion technology, «технология создания и конверсии аммиака»). Она преобразует жидкость AdBlue, которая давно используется для очистки выхлопных газов дизельных двигателей методом селективной каталитической нейтрализации, в богатую аммиаком субстанцию. Для конвертации используется специальная камера, смонтированная непосредственно на системе выпуска отработавших газов.

Подобно современным системам селективного каталитического восстановления (SCR), новая технология будет использовать высвобождённый аммиак буквально «для разрыва NOx». В результате химической реакции должны образовываться вода и азот. Одним из ключевых отличий ACCT от SCR должно стать сохранение полной работоспособности даже при низкой температуре выхлопных газов.

Новая система была протестирована на одном из городских такси. В результате испытаний удалось снизить количество NOx в выхлопе дизельного автомобиля Skoda на 98 %. В тех же условиях SCR способен абсорбировать около 60 % оксидов азота. При этом ученые отметили, что пока они не проводили окончательной настройки системы, поэтому они ещё надеются повысить эффективность.

Некоторые эксперты, знакомые с разработкой, уже используют термин о фактическом достижении дизельными моторами «практически нулевых выбросов». При этом технология ACCT должна оказать даже более сильное влияние на развитие отрасли, чем внедрение системы common rail, которая давно используется на всех дизельных легковушках.

Технологии виртуальной реальности (VR) помогут в проектировании двигателей для новой российской сверхтяжёлой ракеты, о чём сообщает газета «Известия».

Фотографии Роскосмоса

Речь идёт о применении средств компьютерного моделирования огневых испытаний. Такие тесты позволят изучить деформацию виртуального двигателя во время включения, влияние работы силового агрегата на колебания корпуса ракеты, понять состояние топлива в баках и трубопроводах и др.

Для проведения VR-испытаний планируется использовать специализированное программное обеспечение, разработанное в Научно-исследовательском центре ракетно-космической промышленности (НИЦ РКП, входит в Роскосмос). Проект по созданию такого софта был начат ещё в 2014 году; на его реализацию затрачено приблизительно 270 млн рублей.

Для моделирования огневых испытаний двигателей для российской сверхтяжёлой ракеты планируется задействовать отечественные суперкомпьютеры, созданные во Всероссийском НИИ экспериментальной физики госкорпорации Росатом. Предполагается, что такой подход позволит существенно сократить затраты на разработку силовых агрегатов, а также ускорить процесс их фактического конструирования.

«Достоверность алгоритмов проверят, воспроизведя на компьютере прошедшие в 2014 году наземные и лётные тесты носителя "Ангара-А5" и сравнив результаты вычислений с реальностью», — отмечают «Известия». 

Концерн Volkswagen рассказал об особенностях экономичной силовой установки 1.5 TSI ACT BlueMotion, которая доступна для автомобилей Golf.

Четырёхцилиндровый бензиновый агрегат, оснащённый турбиной с изменяемой геометрией, имеет рабочий объём 1,5 литра. Мотор работает по циклу Миллера, который был предложен в 1947 году американским инженером Ральфом Миллером как способ совмещения достоинств двигателей, работающих по циклу Аткинсона, с более простым поршневым механизмом двигателя Отто.

Заявленная мощность составляет 130 лошадиных сил. При этом, как утверждается, по топливной экономичности агрегат сопоставим с дизелем. Расход бензина равен 4,8 литра на 100 км пути в смешанном цикле.

Низкого расхода топлива удалось добиться за счёт ряда инноваций. В частности, применена система Active Cylinder Management: при небольшой нагрузке два из четырёх цилиндров попросту отключаются. Эта система работает в диапазоне от 1400 до 4000 оборотов в минуту и на скоростях до 130 км/ч.

Более того, при использовании двигателя в паре с семиступенчатой коробкой DSG с двумя сцеплениями силовая платформа превращается в так называемую микрогибридную установку. В этом случае в действие вступает система Eco-coasting: при движении накатом ДВС полностью отключается и отсоединяется от трансмиссии. Бортовые приборы при этом получают питание от 12-вольтной электрической системы с литий-ионным аккумулятором. При нажатии на педаль акселератора мотор мгновенно запускается. Такой подход позволяет дополнительно экономить 0,4 литра топлива на 100 км. 

В НПО «Энергомаш» началась разработка силового агрегата для сверхлёгких и лёгких ракет-носителей, о чём сообщает сетевое издание «РИА Новости».

Ракеты сверхлёгкого класса предназначены для выведения на низкую околоземную орбиту до нескольких десятков килограммов груза. Носители лёгкого класса, в свою очередь, способны выводить на орбиту до пяти тонн груза.

Фотографии НПО «Энергомаш»

Предполагается, что новый силовой агрегат будет применяться на коммерческих ракетах, разрабатываемых в странах БРИКС (Бразилия, Россия, Индия, Китай, Южно-Африканская Республика). «Этот двигатель должен стать вершиной наших знаний по жидкостным ракетным двигателям с освоением не свойственной нам задачи проектирования под заданную себестоимость», — рассказали в НПО «Энергомаш».

Между тем специалисты НПО «Энергомаш» провели успешные плановые испытания жидкостного ракетного двигателя РД-181. Этот агрегат предназначен для использования в составе американских ракет-носителей семейства «Антарес».

Отметим, что в НПО «Энергомаш» с 2017 года ведётся активная работа по подготовке предприятия к началу производства двигателей РД-171МВ для перспективной ракеты-носителя «Союз-5». Как сообщил генеральный директор НПО «Энергомаш» Игорь Арбузов, в 2018 году планируется выпуск и корректировка конструкторской документации, а в декабре 2018 года динамический макет двигателя РД-171МВ будет поставлен заказчику — РКЦ «Прогресс». Согласно установленным срокам, НПО «Энергомаш» в 2021 году изготовит и поставит двигатель для первых испытаний ракеты «Союз-5». 

АО «НПО Энергомаш» сообщает о намерении использовать аддитивные технологии при производстве жидкостных ракетных двигателей (ЖРД).

Речь идёт о внедрении технологий 3D-печати. Применение такого метода, как ожидается, позволит существенно сократить трудоёмкость изготовления определённых частей силовых агрегатов.

Изображения «НПО Энергомаш»

Отмечается, что сейчас аддитивные технологии наиболее развиты в воронежском АО КБХА. В частности, на предприятии освоена методика производства с помощью 3D-печати смесительной головки и сопла двигателя 14Д23 (РД-0124) для третьей ступени ракеты-носителя «Союз-2.1б». Смесительная головка, полученная по традиционной технологии, состоит из 220 деталей, имеет 124 паяных соединения и 62 сварных шва. А аналог, изготовленный по аддитивной технологии, состоит всего лишь из одной цельной детали. На её формирование требуется 77 часов.

В АО КБХА уже проведены успешные огневые испытания камеры двигателя 14Д23, которые подтвердили возможность применения аддитивных технологий при производстве ЖРД.

«НПО Энергомаш» планирует задействовать 3D-печать при изготовлении смесительной головки окислительного газогенератора кислородно-керосинового двигателя. Кроме того, аддитивную технологию планируется опробовать при изготовлении агрегата наддува и корпуса блока сопел крена двигателя РД-191. Заявлено также проведение топологической оптимизации и изготовление кронштейнов двигателей РД-191 и РД-171МВ. 

Резидент технопарка «Калибр» разработал уникальный гибридный двигатель для электромобилей. О новом моторе рассказал Официальный портал Мэра и Правительства Москвы.

Сейчас применяются тяговые электромоторы двух основных типов: это асинхронные двигатели и синхронные двигатели с постоянными магнитами. Созданный в России агрегат уникален, поскольку он представляет собой синхронный двигатель без постоянных магнитов. Утверждается, что аналогов ему в мире не производится.

Мотор получил обозначение ДВИТ-40. Он предназначен для гибридных электромобилей. У него один из самых высоких показателей мощности на рынке: 10 тысяч оборотов в минуту с коэффициентом полезного действия в 93 процента.

Официальный портал Мэра и Правительства Москвы

Важно отметить, что все детали в конструкции агрегата произведены в России. Мотор не боится перегрева и пиковых нагрузок, которые могут достигать 80 кВт. Весит двигатель приблизительно 45 кг.

«В двигателе применена масса оригинальных и очень технологичных решений, позволяющих соединить в одном моторе мощность, лёгкость и компактность. При этом сохранена простота и дешевизна изготовления», — сообщили в Департаменте науки, промышленной политики и предпринимательства города Москвы.

Отмечается также, что мотор по мощности аналогичен двухлитровому дизелю. Он может применяться на автомобилях массой до трёх тонн. О сроках вывода разработки на коммерческий рынок ничего не сообщается.