Микроракетный РДТТ — REISspaceport

Микроракетный РДТТ

Финишный микроракетный двигатель – маховичный рекуператор орбито-выведения малого спутника

Для орбито-выведения микроспутников возможно использование гибридного устройства, реализующего несколько функций: тягового движителя, маховичного рекуператора энергии и разогревного источника тока, подчиненные «компактному» решению задач стабилизации на опорной орбите и доставки на финишную орбиту.

Актуальность и научная составляющая Проекта

Существует проблема коллективной  доставки на базовую орбиту и последующего высотно–азимутального распределения достаточно большого количества малогабаритных дешевых устройств-спутников.   

До настоящего времени кассетная грузовая доставка микроспутников на орбиту МКС и последующее их довыведение на сопутствующие орбиты  кинетическим способом не вызывала технологических затруднений. Последние возникают при переходе к новым масштабам с увеличением на порядок числа объектов и их  межорбитальных расстояний (до 800 км).

Поскольку изначально  конструкция микроспутника не имеет резерва на интеграцию с движителям (ракетной ДУ  на расходном рабочем теле),  требуются экономически-обоснованные конструкционно-компоновочные и технологические решения  задачи орбито-разведения.

Необходима  разработка специализированных микро-ДУ, основные технические характеристики  которых должны находиться в  диапазонах:

Новизна разработки заключается в  использовании по новому назначению конструкционных и расходных полимерно-композитных материалов «гражданского» (коммерческого) назначения, широко представленных в отдельных секторах рынка стройматериалов.  В частности, для камер сгорания  микроракетных двигателей твердого топлива (микро-РДТТ) могут использоваться полипропилен-стирольные изделия специализированного назначения, рассчитанные на эксплуатационный диапазон внутриполостных давлений до 2 МПа.

В качестве сырья для пресс-порошкового термоформирования сопловых блоков и торцевых днищ широко используются термо-реакто пласты с фенольным связующим (типа AГ-4).

В роли топливного материала в большинстве микро-РДТТ  используются  многокомпонентные смесевые ракетные топлива экзо-эндо термической полимеризации-отверждения, оригинальные  смесевые твердотопливные  составы, модифицированные высокоэнергетическими  метало-порошковыми присадками.

В производстве  вкладных и скрепленных топливных шашек отдается предпочтение полуавтоматической порционной прессовке с вакуумированием.

Важным инновационным решением  предлагаемого Проекта, связанным со спецификой малых автоматический космических аппаратов является попытка объединения на одном рабочем цикле устройства нескольких функций: тягового движителя (основная функция),  маховичного гиродина – рекуператора бортовой энергии и разогревного источника тока (дополнительные функции).  Массогабаритные ограничения спутников класса кубсатов требуют такой интеграции для “компактного” решения задач пространственной стабилизации на опорной орбите c последующей переориентации  вектора тяги встроенной ДУ под  доставку спутника на его финишную орбиту.

Разрабатываемая в рамках предлагаемого Проекта серия двигателей, включающая 17 градаций указанных технических характеристик, должна быть комплиментарна максимально-допустимым перегрузкам довыведения каждого выбранного микроспутника. Сопутствующие сервисные системы управления вектором-модулем реактивной тяги  ДУ не относятся к объектам проводимой ОКР.

Научный задел, положенный в основу заявляемого проекта унаследован Заявителем проекта на основе Договора о кооперации от инновационного учреждения ООО «Иджейл-Россия»  — в форме вклада пром-интеллектуального нематериального актива – НОУ-ХАУ на отдельные  прототипные образцы, прошедшие испытания, подтверждаемые соответствующими актами. 

Опыт  полутора-годичной практики технологической отработки в НКИУ «РЕИС» новой серии из 17 прототипов микро РДТТ (серия 17-0427 «Клепа» — товарный знак, подлежащий регистрации) также входит в общую “копилку актива” проекта и является базой дальнейших ОКР по Проекту на основе ожидаемой грантовой поддержки. Номенклатура прототипной серии перекрывает вышеуказанный диапазон ТТХ и подготавливается к внедрению для мелкосерийного выпуска  на  одном из государственных унитарных предприятий соответствующего производственного профиля.

Разработанные двигатели прошли стендово — летные испытания, для чего была разработана специализированная аппаратура для регистрации внутрикамерных и тяговых параметров