«الوقود... الضخ مستمر. التعزيز قيد التشغيل. الضغط -متوفر. يتوفر التبريد والتدفق على كلا القناتين. البدأ... فلنضبطه على ثماني ثوانٍ. مستعد! ابدأ!». بعد أن ظهر هذا الأمر في ساحة التدريب، حدث حدث تاريخي لن يُدرج ليس فقط في سجلات جامعة جنوب الأورال الحكومية، ولكن أيضًا في روسيا.
تطور مذهل
لأول مرة في تاريخ بلدنا، تم بنجاح اختبار العرض التوضيحي للتركيب متعدد المحركات مع جسم مركزي مشترك وأنظمة الملاحة والتحكم في الحركة. يعد التطور المذهل لعلماء جامعة جنوب الأورال الحكومية مثالًا حيًا على قوة الفكر العلمي وتقدم الواردات.
تم اقتراح فكرة الصاروخ القابل لإعادة الاستخدام من قبل مركز الصواريخ الحكومي ب اسم الأكاديمي ف.ب. ماكييف. لتأكيد وظيفة الفكرة، كانت هناك حاجة إلى متظاهر لنظام الدفع مع نظام التحكم. تم تنفيذ هذا العمل من قبل جامعة جنوب الأورال الحكومية في إطار مركز الأورال العلمي والتعليمي الأقاليمي «تقنيات ومواد التصنيع المتقدمة».
كلف رئيس جامعة جنوب الأورال ألكسندر فاغنر رئيس الجامعة، دكتور في العلوم التقنية، البروفيسور ألكسندر شيستاكوف، بقيادة العمل على إنشاء الصاروخ. والأمر لا يتعلق فقط بالخبرة الهندسية العظيمة. كان ألكسندر ليونيدوفيتش هو القائد والمدير التنفيذي المسؤول عن العديد من المشاريع الناجحة المتعلقة بتقنيات الفضاء.
كمهندس شاب في مركز الصواريخ الحكومي الذي يحمل اسم الأكاديمي ف.ب. ماكييف، قاد لمدة ثلاث سنوات مشروعًا كبيرًا لإنشاء منصة ديناميكية للاختبار الأرضي لأنظمة التحكم لصاروخ باليستي بحري. قام ألكسندر شيستاكوف بتطوير مجمع أرضي لاختبار نظام التحكم في المركبة الفضائية السوفيتية القابلة لإعادة الاستخدام بوران. كما عمل على معايرة مستشعرات الشمس والأرض بالقمر الصناعي بناءً على اتجاهها نحو النجوم. تم تنفيذ ثلاثة مشاريع ذات أهمية استراتيجية، وتم إدخال التقنيات. والآن، تحت قيادة ألكسندر شيستاكوف، تم الانتهاء من مشروع مهم آخر، شارك في تنفيذه أكثر من 40 عالمًا ومتخصصًا من جامعة جنوب الأورال الحكومية.
استغرقت التجربة تسعة أشهر للتحضير. وقد شارك في العمل باحثون شباب، ويتم إعداد العديد من الأطروحات المرشحة في هذا المجال. خلال الاختبارات الناجحة، ارتفع التثبيت المكون من ستة عشر محركًا نفاثًا بمقدار 10 أمتار، وهبط في نقطة معينة وكان جاهزًا لعمليات إطلاق جديدة.
المعلمات الدقيقة
تم تحديد نجاح التجربة من خلال الجمع بين ثلاثة أجزاء رئيسية للمشروع: نظام الدفع ونظام الملاحة ونظام التحكم. تم تصميم التثبيت العالمي متعدد المحركات للعمل على الأرض وفي الفضاء الخالي من الهواء. تكمن الخصوصية في أن 16 محركًا نفاثًا منخفض الدفع يعمل على جسم مركزي مشترك واحد.
«يخلق نظام الدفع قوة دفع لرحلة المركبة الفضائية. وهي مجهزة بأجهزة استشعار وأنظمة تحكم وملاحة مختلفة. يقول أليكسي شولتز، الباحث المبتدئ في مختبر مشاكل الكيمياء الفيزيائية وديناميكيات الغاز لأنظمة الدفع لمركبات الإطلاق القابلة لإعادة الاستخدام في جامعة جنوب الأورال الحكومية: “يتم ضمان الرحلة بناءً على البيانات المتعلقة بالموقع والسرعة والتسارع”. — بناءً على نتائج التجربة، أصبح من الواضح أن نظام الدفع يؤدي مهمته، ويحدد الحجم المطلوب واتجاه الدفع. بالإضافة إلى ذلك، تتغير قوة الجر بمرور الوقت ضمن نطاق معين. وعليه فإن أنظمة التحكم والملاحة تؤدي وظائفها بشكل طبيعي».
وفقًا لديمتري كاتساي، الأستاذ المشارك في قسم تكنولوجيا المعلومات والقياس بجامعة جنوب الأورال الحكومية، والمرشح للعلوم التقنية، للهبوط في مكان معين، من المهم تحديد موضع كتلة المحرك في الفضاء وتوفير المعلومات اللازمة للمركبة. نظام التحكم في المحرك.
«كجزء من التجربة، قمنا بتطوير نظام ملاحة متكامل بالقصور الذاتي. فهو يضمن الهبوط الدقيق لجسم متحرك في أي طقس. الهبوط هو المرحلة الأخيرة والأكثر صعوبة في الرحلة، والتي تمثل الحد الأقصى لعدد الحوادث. ومن هنا زيادة المتطلبات لأنظمة الملاحة بالقصور الذاتي.
مجمع من العديد من أنظمة المعلومات المستقلة عن بعضها البعض يجعل من الممكن تحديد موضع واتجاه جسم متحرك في الفضاء. نحن نستخدم نظام الملاحة بالقصور الذاتي، ونظام الرؤية التقنية، ومقياس الارتفاع بالليزر. بفضل المعلومات التي تم الحصول عليها، يتم تحديد معلمات الاتجاه للتركيب متعدد المحركات في الفضاء بدقة تامة. وأكدت النتائج التي رأيناها أثناء الاختبار موثوقية ودقة نظام الملاحة المتكامل».
نتيجة مهمة
يستطيع الصاروخ التحرك في الفضاء بشكل مستقل، وحساب مسار الهبوط عند نقطة معينة. تم حل المشكلة بفضل كفاءات مهندسي جامعة جنوب الأورال الحكومية والنهج متعدد التخصصات.
«يقول فيكتور سادوف، رئيس مختبر أنظمة التحكم في الطائرات، مرشح العلوم التقنية: كانت مجموعتنا تعمل على تطوير نظام تحكم للعارض. خصوصية هذا العمل هو أننا نتحكم في محرك متعدد الغرف، مما يسمح لنا بضبط ناقل الدفع. ولذلك يمكننا التأكد من حركة الصاروخ في أي اتجاه. في الأساس، قامت مجموعتنا بدمج عمل مجموعات المشروع الأخرى. وتظهر نتائج التجربة أن نظام التحكم الذي أنشأناه يضمن حركة الطائرات خلال مرحلة الهبوط».
التطور الفريد لعلماء تشيليابينسك معروف في الخارج. في إحدى المقابلات التي أجراها، اضطر إيلون ماسك إلى الاعتراف بأن الولايات المتحدة لا تستخدم محركات الصواريخ ذات الجسم المركزي. وفقًا لمؤسس SpaceX، لم يتم اختبار هذا المخطط بشكل كافٍ حتى الآن، ولا يزال يتعين إجراء المزيد من الأبحاث قبل أن تصبح عينة عمل موثوقة متاحة لرواد الفضاء العالميين.
لقد فتحت تجربة علماء جامعة جنوب الأورال الحكومية آفاقًا لاستخدام مركبات الإطلاق القابلة لإعادة الاستخدام. تبدأ جميع المشاريع الكبرى لشركة وكالة الفضاء الروسية روسكوسموس الحكومية بالصاروخين. أظهر التطوير المكتمل والتجربة إمكانية تنفيذ حركة الصواريخ الخاضعة للرقابة في مرحلة الهبوط.
«كانت التجربة الفريدة من نوعها على المستوى العالمي هي الانتهاء من العمل المعقد لإنشاء نموذج توضيحي لتركيب متعدد المحركات، كما علق مدير المشروع ألكسندر شيستاكوف. - تم تحديد المهمة: إطلاق الصاروخ وهبوطه في نقطة معينة. أي أنه تم تطوير نظام العرض الصاروخي الذي يحدد موقعه باستخدام نظام الملاحة، ويهبط في مكان معين ويكون جاهزاً للانطلاق من جديد. لقد اكتملت المهمة بالكامل».
سيتعين على علماء جامعة جنوب الأورال الحكومية تكييف النتائج التي تم الحصول عليها مع المحركات عالية الدفع. سوف يأتي البحث الأساسي ونظرية القياس للإنقاذ. وبعد ذلك؟.. التالي - صاروخ العودة والفضاء وتطورات اختراق جديدة.
تاتيانا ستروجانوف، «حجج الأسبوع» تصوير المؤلف