Космический размах

Существующую проблему грузопотока между Землей и Международной космической станцией поможет решить разработка студентов Московского государственного технического университета имени Н. Э. Баумана. Корреспондент «МЦ» выяснил, что это за проект.

Авторотирующий спускаемый аппарат молодых ученых представляет собой капсулу с термостатированным контейнером внутри.

Чтобы повысить точность посадки аппарата, ее оборудовали специальным модулем. При этом за счет небольших габаритов запускать устройство можно прямо с Международной космической станции или будущих орбитальных комплексов. Нестандартный и способ торможения у конструкции — за счет эффекта авторотации. Проще говоря — режима вращения воздушного винта летательного аппарата или турбины двигателя, при котором энергия для вращения отбирается от набегающего на винт потока.

Разработку студентов уже оценили на последнем форуме — Международном авиационно-космическом салоне МАКС.

— Проект уникален, ведь разработанных и используемых спускаемых аппаратов для оперативной доставки грузов с орбитальных станций и, в частности, с МКС на данный момент нет, — пояснила студентка шестого курса кафедры СМ1 «Космические аппараты и ракеты-носители» и одна из разработчиков проекта Вероника Павлюченко.

Из аналогов ему — аппараты «Союз» и «Аполлон» с авторотирующим винтом, советская капсула «Радуга», японская капсула HTV-R/HSRC, а также проект возвращаемого автономного космического аппарата с несущим авторотирующим винтом. Все это изучили студенты Бауманки, прежде чем приступить к работе.

— Аппараты «Союз» и «Апол- лон» с авторотирующим винтом разрабатывались в качестве альтернативных вариантов с новыми средствами обеспечения торможения и посадки. Однако у них есть ряд недостатков, — объяснила девушка. — Например, винты гораздо больше, чем сам аппарат, и при больших скоростях набегающего потока обнаружили нестабильность работы винтов.

У капсулы «Радуга», добавила молодой ученый, другие недостатки: при спуске груза биологической природы недопустимы перегрузки, большой разброс размеров области падения, к тому же нет возможности оперативной доставки научных материалов.

Разработка же студентов позволит доставлять на Землю результаты экспериментов, которые невозможно исследовать на Международной космической станции. Например: пробы белка, пятна крови, мухи-дрозофилы, черви, семена, ростки и многое другое. Как отметила Вероника, к условиям доставки таких грузов предъявляются особые требования — по температуре хранения, переносимым перегрузкам и времени доставки.

— После отделения и увода устройства от станции на безопасное расстояние оно выдаст тормозной импульс за счет наличия тормозной двигательной установки, работающей на безопасном для МКС газе, — рассказывает Вероника. — А время выхода аппарата рассчитывается с учетом оптимального времени спуска с орбиты и места посадки — в среднем не более 6 часов, плюс не более 2 часов для его поиска на Земле.

Над проектом работают 25 студентов Бауманки. И, как они признаются, самое сложное — совмещать учебу и разработку. Например, третьекурсник факультета «Специальное машиностроение» Федор Васильев занимается проработкой тормозной двигательной установки для аппарата, работает над компоновкой и общей конструкцией аппарата, а также дизайном.

— Бесспорное преимущество нашей разработки — большая точность посадки. Для сравнения: аппарат «Союза» приземляется в квадрат со стороной 200–300 километров, в то время как размер зоны приземления нашего аппарата не превышает 15–20 километров. Это достигается отказом от парашютной системы и использованием модуля авторотации, — говорит Максим Ваюта, учащийся кафедры СМ3 «Динамика и управление полетом ракет и космических аппаратов» и участник проекта.

У разработки студентов пока нет официального названия, ребята используют аббревиатуру МСА — малый спускаемый аппарат.

— В команде мы его тепло называем «МСАшиком» или «Малышом», — добавила Вероника.