Ионный двигатель устанавливает рекорды скорости

Космический зонд Dawn, предназначенный для изучения астероидов, с помощью ионного двигателя разогнался до рекордной скорости.

Ионные двигатели - это, несомненно, будущее космонавтики, особенно при изучении дальних объектов. В ионном двигателе вместо обычного химического топлива используют ионизацию газа ксенона и разгон его электростатическим полем. При этом используется устройство, подобное обычному конденсатору. Скажем сразу, что недостатком ионного двигателя является малая тяга - с помощью такого двигателя невозможно вывести аппарат в космос с поверхности планеты. Зато в открытом космосе у ионного двигателя практически нет конкурентов.

Дело вот в чем: по закону сохранения импульса чем больше скорость вылетающего из сопла газа, тем больше становится скорость самой ракеты. Поскольку разогнать ионы ксенона в электростатическом поле можно до скорости, в 50 раз большей, чем газы в обычном химическом двигателе, прирост скорости при использовании ионного двигателя намного значительнее. Другими словами, ионный двигатель чрезвычайно экономичен и обеспечивает прирост скорости, недоступный никаким другим видам двигателей.

Так, аппарат Dawn с ионным двигателем за два года работы потратил всего-то 165 кг ксенона, а разогнался уже до рекордной скорости 15 км в секунду. Ожидается, что к концу восьмилетней миссии скорость возрастет еще на 11 км в секунду. Этот зонд предназначен для исследования астероидов главного пояса (между Марсом и Юпитером), прежде всего Цереры и Весты. Изучение геологических характеристик Весты и Цереры должно явиться важным вкладом в теории возникновения Вселенной. При этом каменная карликовая планета Церера резко отличается от Весты - единственного астероида, который можно наблюдать невооруженным глазом. Запущенный в 2007 году аппарат Dawn выйдет на орбиту вокруг Весты в будущем году. Любопытно, что еще в 1918 году Константин Циолковский написал рассказ "На Весте", описывающий жизнь в условиях малой силы тяжести.

Пентагон создаст "адаптивный винт" для вертолетов

Управление перспективных исследовательских проектов (DARPA) Пентагона заключило с тремя американскими компаниями контракты на проведение начальных исследований в области создания "адаптивного винта" (MAR) для вертолетов - винта, в котором лопасти смогут изменять геометрию и другие параметры во время полета. Как сообщает Aviation Week, соглашения были подписаны с компаниями Boeing, Sikorsky и Bell-Boeing, выпускающей конвертопланы V-22 Osprey.

В общей сложности DARPA перечислила компаниям на проведение исследований 12,38 миллиона долларов. 3,62 миллиона долларов получил концерн Boeing, 2,86 миллиона долларов - Bell-Boeing, 5,9 миллиона долларов - Sikorsky. Часть средств компаниям предоставили ВМС, ВВС и Армия США, заинтересованные в проекте. По условиям контракта, новый винт должен полностью создаваться с нуля, а не за счет доработки существующих моделей.

Первый этап проекта предусматривает разработку технического решения и дизайна нового винта, а также нескольких прототипов, которые можно будет испытать на уже существующих моделях вертолетов. Длительность первого этапа разработки составляет 16 месяцев. Завершение программы ожидается в 2018 году, после чего все наработки будут использованы в проекте создания вертолета нового поколения.

Основные требования к новой разработке предусматривают увеличение грузоподъемности нового винта на 30 процентов по сравнению с классическими винтами. Кроме того, конструкция "адаптивного винта" должна обеспечивать снижение шума на 50 процентов и обеспечивать увеличение дальности полета вертолета на 40 процентов. Уровень вибрации MAR при вращении должен быть снижен на 90 процентов по сравнению с классическими винтами.

По словам руководителя проекта MAR Дэниэла Ньюмэна (Daniel Newman), участникам предстоит применить в новом винте множество технологий, включая изменение угла атаки лопастей, их конфигурации, прочности и скорости вращения. Следует отметить, что все эти параметры не должны быть фиксированы и должны изменяться как перед взлетом, так и в ходе полета в зависимости от желаемого эффекта, например увеличения скорости полета.

По словам Ньюмэна, конструкция винта вертолета не изменялась с 1960-1970-х годов, когда американские военные получили действующие модели вертолетов. Некоторые компании пытались ввести нововведения, но они не затрагивали саму конструкцию основного винта вертолета. "Пока мы упорно инвестировали в создание самолетов пятого поколения F-22 и F-35, вертолетостроительная промышленность не получала достаточных средств и осталась на уровне, эквивалентном F-4 Phantom", - пояснил Ньюмэн.