Самарские ученые испытали наноспутник, запустили экспериментальную ракету и занялись аддативными технологиями

Летние разработки самарских студентов и преподавателей из СГАУ можно смело назвать инновационным прорывом.

Во-первых, ученые Самарского государственного аэрокосмического университета завершили динамические испытания первого российского университетского наноспутника «SamSat-218». На вибрационном стенде аппарат подвергся нагрузкам таким же, как и при космическом старте. «SamSat-218», созданный совместными усилиями инженеров РКЦ «Прогресс» и ученых СГАУ, - часть комплекса научной аппаратуры «Контакт», которая будет размещена на борту малого космического аппарата «Аист-2». «Контакт» уже прошел весь комплекс испытаний. Запуск космических аппаратов на орбиту должен состояться в рамках первой пусковой кампании нового российского космодрома Восточный.

Особенностью комплекса «Контакт» станет технология управления — им можно будет манипулировать в космосе с помощью мобильного устройства с Земли через спутниковую связь GlobalStar. Авторы эксперимента собираются «звонить» на борт с помощью мобильного терминала и получать необходимую телеметрическую информацию о ходе полета. Новая технология управления, которая сейчас разрабатывается в СГАУ, поможет управлять космическими аппаратами даже тогда, когда они будут находится вне зоны действия наземных центров управления полетами.

«Подобный эксперимент впервые был проведен в 2005 году на спутнике ТНС-0, - раскрыл подробности создания новой технологии руководитель проекта, профессор СГАУ Игорь Белоконов. - Связь через существующие коммерческие низковысотные спутниковые сети крайне перспективна и может быть использована при создании коммерческих и научно-образовательных группировок наноспутников. Создавая группировки координировано летящих и обменивающихся информацией наноспутников, ученые получат возможность решать задачи, которые зачастую не под силу одиночным аппаратам. В частности, СГАУ участвует в международном проекте QB-50, в рамках которого группировка из 50 наноспутников будет изучать геофизическую обстановку в околоземном пространстве».

Второе достижение студентов СГАУ - в рамках международного студенческого форума C’Space, который проходит во французском городе Тарб, они успешно запустили экспериментальную ракету с военного полигона во Франции. Студенты СГАУ привезли на форум двухступенчатую ракету длиной 2,5 метра и диаметром 16 см, внутри которой были размещены три атмосферных зонда CanSat, парашюты, двигатели и различная электроника.

«Нашей главной целью в этом эксперименте была отработка разделения ступеней ракеты в полете. Система отработала отлично, цель эксперимента достигнута», – приводит пресс-служба вуза слова участника команды Александра Кветкина.

Впервые на созданной студентами СГАУ ракете был установлен приемник воздушного давления для измерения скорости полета. Его данные позволили раскрыть парашюты в наивысшей точке траектории полета, примерно на высоте 1,2 км. Студенты СГАУ уже провели во Франции четыре успешных запуска действующих моделей ракет-носителей «Союз», с каждым годом совершенствуя конструкцию малых ракет.

И третье достижение специалистов самарского вуза летом нынешнего года - камера сгорания и турбина, «выращенные» на принтере, отправлены на стендовые испытания для определения эксплуатационных характеристик изделий.

Как рассказал доцент кафедры технологии производства двигателей, заведующий лабораторией аддитивных технологий СГАУ Виталий Смелов: «Аддитивные технологии сегодня - наиболее динамично развивающаяся отрасль инновационного производства, своеобразный индикатор реальной индустриальной развитости государства. Сегодня в России происходит постепенное внедрение возможностей аддитивных машин в производство, но сначала необходимо экспериментальное подтверждение этих возможностей, прежде всего для организации реального высокотехнологичного производства. Интерес к АМ-технологиям (Additive Manufacturing) не случаен: с помощью спекания материала можно производить инструменты, технологическую оснастку, детали двигателей, спутников, ракет и многое другое. Кроме того, непосредственное «выращивание» изделия на принтере по металлу является экономически оправданной альтернативой традиционным методам производства продукции в авиации, космической промышленности и энергетическом машиностроении. Это стратегически важное и приоритетное направление в исследованиях нашей лаборатории и СГАУ. Не случайно первые детали относятся к сфере двигателестроения».

Отметим, что при традиционных технологиях цикл испытаний мог достигать от трех до шести месяцев. Сегодня при аддитивном производстве затрачивается порядка 48 часов. Кроме того, сокращается время на создание прототипа детали и самой модели двигателя. И еще одно важное отличие – возможность быстро менять форму продукции и ускоренное получение деталей. Благодаря АМ-технологиям можно сделать матрицу или пресс-форму из легкого сплава с меньшим ресурсом. Пресс-форма может быть сделана вместе с каналами охлаждения произвольной конфигурации, что невозможно сделать при обычных методах механообработки.

Выращенные образцы показали хорошие результаты при высокой температурной нагруженности, также были получены положительные результаты при прочностных испытаниях. Все это свидетельствует о том, что качество получаемых изделий достаточно высокое, и, несомненно, они найдут свое применение в аэрокосмической отрасли.

«К основным направлениям относятся разработка и исследование процесса селективного лазерного спекания изделий из композиционных материалов, а также разработка 3D установки, позволяющая изготавливать сложнопрофильные элементы авиационных двигателей методом прямого лазерного выращивания, - рассказах о перспективных разработках лаборатории Смелов. - Решение данной задачи позволит в короткие сроки получать физические прототипы новой техники и осваивать серийное производство. Это особенно актуально с учетом стратегии импортозамещения и импортоопережения в высокотехнологичных отраслях. Это напрямую относится к газотурбинному двигателестроению. Так в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы» мы выступаем соисполнителями в разработке первого отечественного трехмерного высокопроизводительного принтера для печати из металла. Первым пользователем нового принтера станет ОАО «Кузнецов», для которого в 2017 году в рамках данного проекта необходимо изготовить образец установки».