Попри всі втрати, Україна зберігає статус на світовій космічній арені, а питання розвитку ракетно-космічної галузі й надалі залишається актуальним. У Всесвітній день авіації та космонавтики Рада молодих учених при Міністерстві освіти і науки провела круглий стіл «Участь молодих учених України в розвитку ракетно-космічної галузі в умовах війни». Захід, який відбувся в онлайн-форматі, було присвячено 25-річчю польоту першого космонавта незалежної України Леоніда Каденюка.
Під час підготовки матеріалу український ракетний комплекс «Нептун» відправив флагман Чорноморського флоту РФ за відомою адресою. Чудово зарекомендували себе на полі бою і вітчизняні протитанкові ракетні комплекси, зокрема «Стугна». Всі ці розробки колись були на папері, а зараз успішно воюють.
«Практика війни демонструє, що Україні потрібна буде вся лінійка ракет – від малої дальності до великої, – заявив під час круглого столу нардеп Андрій Ніколаєнко. – І українські вчені можуть вирішити таке завдання».
А «закрити небо» власними силами з допомогою ракетно-космічних технологій – чим не завдання для науковців?
Маємо значні здобутки в мирному освоєнні космосу й авторитет на міжнародній арені. Як розповів під час круглого столу, голова Громадської ради при Державному космічному агентстві України Едуард Кузнєцов, за 30 років незалежності України відбулось 165 пусків наших ракет з 6 космодромів світу. Загалом за цей час ми запустили 380 космічних апаратів на замовлення 25 країн. Ці цифри свідчать про потужність нашої галузі, але їй необхідна підтримка, зокрема – відновлення Національної космічної програми.
«Сподіваюсь, що спільними зусиллями ми активізуємо дослідження у ракетно-космічній галузі,– зауважив міністр освіти і науки Сергій Шкарлет. – Для нас важливо всупереч усьому, всупереч руйнуванням, яких ми зазнали від російської агресії, сконцентруватись на напрямах, які сьогодні формують майбутнє нашої держави».
Отже, як неодноразово наголошували доповідачі, дослідження і розробки молодих науковців вже незабаром будуть затребувані у нашій країні.
МЕНШЕ ПАЛИВА, БІЛЬШЕ КОРИСНОГО НАВАНТАЖЕННЯ ДП
«Конструкторське бюро «Південне» імені М. К. Янгеля» за час свого існування розробило величезну кількість ракетоносіїв і ракетно-реактивного озброєння, космічних апаратів. А нині є одним з флагманів ракетно-космічної промисловості України. До розробок КБ залучено майже 700 молодих спеціалістів, які задіяні в усіх проєктах, що їх виконує бюро.
Про це нагадав начальник відділу забезпечення наукової та освітньої діяльності КБ «Південне» Микола Позднишев. На прикладі дослідження, яке присвячено гідродинамічним процесам у паливних баках в стані невагомості, він розповів про роботу молодих учених. – Одна з наших найновіших розробок – верхній ступінь ракети-носія «Циклон-4», який також використовується для носія «Циклон-4М», – розповів науковець.
– Це ступінь виведення космічних апаратів, який може запускатись до 5 разів для виведення супутників на різні орбіти. Однією з особливостей цієї розробки було запровадження можливості повторного увімкнення у невагомості. За таких умов при увімкненні двигуна газ може перемішуватись з паливом і потрапляти до двигуна. Це не дуже добре, тому перед увімкненням основного двигуна потрібно провести процес осадження палива до нижнього дна і забірного пристрою.
Отже, для вивчення можливості зменшення кількості палива, необхідного для маленьких двигунів, які проводять осадження, з допомогою суперкомп’ютера вчені здійснили чисельне моделювання. Також було проведено прогнозування поведінки палива в невагомості. Для підтвердження результатів моделювання проводилось експериментальне дослідження. Використовуються зменшені моделі паливних баків, як баку пального, так і баку окиснювача, а також – спеціальний стенд невагомості.
– У підсумку, можна буде використати менше палива і збільшити корисне навантаження, – резюмував науковець. – Це гроші, які ми можемо заробити при виведенні супутників на орбіту, а також – збільшити конкурентоспроможність нашої космічної техніки. Про дослідження, в яких беруть участь молоді вчені, розповів голова спілки студентів, аспірантів та молодих учених Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут» Семен Жила.
Він звернув увагу на розробки електроракетних двигунів. «Зараз маємо розробки стаціонарних іонно-плазмових двигунів спільно з АТ «ФЕД». – розповів науковець. – Є напрацювання, які показують параметри, що випереджають світові. Дуже важливо, що в «ХАІ» є лабораторії для дослідження таких параметрів. Маємо унікальний науково-технічний комплекс, який дозволяє проводити різні дослідження та випробування енергетичних установок, фотоелектричних перетворювачів та їх модулів, панелей фотоелектричних батарей та хімічних акумуляторів.
Як розповів Семен Жила, співробітники Центру технічної фізики брали безпосередню участь у проєктуванні центральної системи тепловідведення з двофазним теплоносієм для Міжнародної космічної станції. А також – розробили першу в світі систему охолодження важких супутників зв’язку для французько-італійської компанії. В жовтні минулого року відбувся перший запуск супутника з цією системою.
СУБОРБІТАЛЬНІ РАКЕТИ
Як за радянських часів, так і за роки незалежності суборбітальні ракети-носії не мали достатньої популярності. Але такий тип ракет дозволяє вирішувати широке коло завдань у різних сферах науки і техніки, що підтверджено успішно реалізованими проєктами у розвинених країнах. Про особливості застосування та проектування таких носіїв йшлося у виступі аспіранта фізико-технічного факультету Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара Владислава Пророки.
Фактично суборбітальні ракети є єдиними літальними апаратами, здатними проводити моніторинг процесів на висотах від 40 до 180 кілометрів. Однією із задач, які вирішуються з допомогою таких ракет, є дослідження атмосфери та навколоземного простору. Такі ракети зазвичай називають метеорологічними та геофізичними. Іншим напрямком їхнього застосування є залучення до проведення експериментів, що потребують створення режиму мікрогравітації.
– У земних умовах це можна зробити з допомогою стендів вільного падіння, або досягнути під час параболічного польоту літаків, – розповів Владислав Пророка. – Також такий режим можна створити на орбітальних платформах, космічних кораблях, зокрема на доволі популярних нині платформах для космічного туризму. Відомо, що суборбітальні ракети можуть забезпечити якість мікрогравітації не гіршу, аніж на орбітальних платформах, але при цьому загальна вартість проведення одного повного експерименту значно нижча. У випадку досягнення низької вартості за один пуск суборбітальної ракети, можна розглядати її як стенд для відпрацювання частин більш дорогих орбітальних ракет-носіїв, бойових ракет та перспективних літальних апаратів.
Останніми роками, як нагадав аспірант, спостерігається інтенсивна з’ява приватних компаній і ракетних стартапів, метою яких є створення легких та надлегких орбітальних ракет. Такі компанії часто починають свою діяльність за умов обмеженої стендової бази.
«Тому очевидним рішенням є створення суборбітальних ракет як проміжної ланки до створення орбітальних варіантів, – зауважив Владислав Пророка. – Тому таке рішення дозволяє поступово нарощувати виробничі потужності, формувати команду кваліфікованих фахівців та демонструвати потенційним інвесторам серйозність своїх намірів.
Аспірант кафедри проєктування та конструкцій ДНУ імені Олеся Гончара Владислав Левченко розповідав про методичні аспекти проєктування відсіків відокремлення ракет малої дальності. Робота над цим дослідженням розпочалась в університеті ще 2018 року. «Такі відсіки відокремлення в основному використовуються у військових цілях, що нам зараз дуже необхідно, – розповів науковець. – Але є можливість використовувати й у цивільних цілях. Ракети малої дальності, наприклад, використовувались у світі при гасінні хмарочосів».
АВІАЦІЙНА ГАЛУЗЬ
Про досягнення Навчально-наукового інституту аерокосмічних технологій НТУУ «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» в галузі аеронавтики йшлося у виступі викладача кафедри космічної інженерії Олексія Пікеніна. Особливу увагу було приділено безпілотним літальним апаратам різних типів, до створення яких долучаються викладачі і студенти. Зокрема, безпілотний авіаційний комплекс на сонячній енергії,безпілотний авіаційний комплекс контейнерного старту «Сокіл-2» (спільна розробка з КБ «Луч»), безпілотний транспортний літак для доставки гуманітарних вантажів і БПЛА коптерного класу.
«За умов спонсорської підтримки ми могли б робити хоч по 20 радіопрозорих безпілотників на місяць», – розповів викладач. Розповів пан Олексій і про співпрацю з ГО «Асоціація Ноосфера»» і аерокосмічної компанії «FIREFLY AEROSPACE», в рамках якої відбувається підготовка фахівців за програмою «Ракетні та космічні комплекси». В КПІ добре розуміють, що майбутніх конструкторів треба готувати «змалечку», тож недарма на базі ННІ працює гурток ракетно-космічної інженерії для учнів.
Як розповів Олексій Пікенін, школярів навчають працювати з 3D-принтерами, верстатами з ЧПУ. На практичних заняттях учні виготовляють моделі ракет, парашути, вивчають технологічні прийоми і варіанти виготовлення окремих деталей моделей.Зв’язок є невід’ємною частиною авіакосмічної галузі.
Перспективи використання стільникових мереж 6G у цій сфері висвітлив завідувач кафедри телекомунікаційних та радіоелектронних систем Національного авіаційного університету Роман Одарченко. За його словами, в рамках глобальної архітектури 6G, над якою вчені замислюються вже сьогодні,буде побудована найпотужніша мережа супутників, яка буде забезпечувати необхідні можливості передачі даних. А в перспективі сховища даних можуть бути побудовані на навколоземній орбіті.
Про нагальні питання модернізації авіаційного сектору в умовах відбудови України йшлося у виступі ще однієї представниці НАУ – заступниці декана факультету економіки та бізнес-адміністрування Ольги Вовк. Вона зауважила, що під час війни було зруйновано дуже багато об’єктів – як авіаційної інфраструктури, так і потужності виробників. Їхнє відновлення потребуватиме великих інвестицій.
«Такі масштаби потребують масштабних рішень – інституційних, державних і політичних, – зауважила пані Ольга. – Але лише економічні механізми тут не спрацюють, якщо не буде державної і міжнародної підтримки.
ПІДТРИМАТИ НА ВСІХ РІВНЯХ
Під час круглого столу йшлося про ініціативу перейменувати вулицю Московську у Києві на честь Леоніда Каденюка. Рада молодих вчених при МОН підтримала цю ініціативу і пообіцяла підготувати лист до влади Києва. Також рада звернулась до Президента України і Кабміну щодо започаткування індивідуальної підтримки молодих вчених, які працюють в галузях, що забезпечують нашу обороноздатність.
«Ми дуже сподіваємося, що відповідні стипендії чи премії будуть започатковані, – резюмувала перша заступниця голови ради Анастасія Сімахова. – Ще одна ініціативи нашої ради – звернутись до міжнародних інституцій, зокрема, до Європейського космічного агентства, Національного управління з аеронавтики і дослідження космічного простору (NASA), Міжнародної астронавтичної федерації для того, щоб започаткувати гранти для наших молодих вчених, які знаходяться в Україні і працюють у космічній, ракетно-космічній і авіаційній галузях.
Дмитро ШУЛІКІН