Иван Губа про огневые испытательные стенды

Иван Губа про огневые испытательные стенды
Иван Губа про огневые испытательные стенды

Иван Губа – начальник испытательного цеха специализированного производства по испытаниям жидкостных ракетных двигателей № 100 (так называемой «сотки»).

 

  • Испытания каких ракетных двигателей можно проводить на испытательных стендах ЮЖМАШа?

В данный момент можно проводить испытания двигателей с топливными компонентами кислород-керосин тягой от 1 до 120 тонн. Это одно рабочее место, которое создавалось под двигатели РН «Зенит». Конечно, на стенде можно размещать и другие ракетные двигатели, работающие на тех же компонентах топлива. Для работы со сторонними изделиями потребуется лишь небольшая адаптация стенда, которая займет минимум времени.

 

Есть рабочие места для испытаний двигателей с топливной парой амил-гептил. Один из стендов, где испытывалась третья ступень ракеты-носителя «Циклон-4» с РД861К, полностью вертикальный. На этом стенде можно испытывать двигатели мощностью от 1 до 10 тонн тяги, причем не только маршевые, но и рулевые.

 

Другое рабочее место под амил-гептил рассчитано на проведение испытаний двигателей мощностью от 1 до 250 тонн тяги.

 

Есть рабочие места, где можно испытывать автономные узлы ракетных двигателей. Сейчас стенд готовится под испытания камеры сгорания. Можно испытывать турбонасосные агрегаты, клапаны, пневматические элементы, обратные клапаны. Общий возможный объем загрузки стендов очень большой.

 

За все время существования нашего подразделения проведены испытания более 17 тысяч ракетных двигателей.

 

  • Какая может быть максимальная загрузка испытательных стендов?

На каждом рабочем месте может испытываться только один двигатель в неделю. Но поскольку стендов несколько, можно распределить нагрузку таким образом, чтобы за неделю провести два испытания на разных стендах. В целом мы можем проводить от четырех и более испытаний. Но есть свои тонкости. Более точно можно сказать лишь зная о каком двигателе идет речь и какова программа его испытаний.

 

  • Какова сейчас ситуация по загрузке и от чего зависит загрузка подразделения?

Зависит от заказов. Сейчас загрузка не очень большая из-за отсутствия заказов на ракеты-носители «Циклон» и «Зенит». Но идет работа над другими проектами, на днях мы закончили завершающие доводочные испытания №2. Сейчас готовятся испытания по проекту с Индией.

 

Кроме того, с КБ «Южное» готовятся два проекта: РД809 и по РД815 – демонстратор газогенератора. По факту нам необходима команда и финансирование для дальнейшего продолжения работ. Сейчас все, что от нас требовалось, мы уже сделали.

 

Если у нас будут двигатели, то примерно через месяц-два мы будем готовы испытывать их серийно.

 

Сейчас для испытаний РД815 демонстратора мы выполнили всю подготовку стенда под установку, обвязку, подводку к нему компонентов топлива, подключение управления. Мы ждем только сам двигатель.

 

  • Каковы экологические риски в процессе испытаний? Насколько безопасно для окружающей среды проведение таких работ?

Вопросы защиты окружающей среды очень актуальны. Риски есть всегда, но мы стараемся их минимизировать и сводить к нулю. В случае нештатных ситуаций, на объекте предусмотрены системы аварийных отключений двигателя, системы пожаротушения: азотное, водяное, химическое пенотушение, в зависимости от того, какой двигатель испытывается. Емкости на складах хранения компонентов топлива и рабочие баки выполнены по принципу ванны. Если компонент проливается, он собирается под емкостями и уходит в промышленную канализацию. Затем это все пропускается через фильтры усиленной очистки, и вода выходит уже чистой. У нас самая мощная станция нейтрализации в городе.

 

При испытаниях используются дожигатели, которые нейтрализуют продукты сгорания и остатки топлива после остановки двигателя. То есть, экологические риски мы уменьшаем.

 

У нас есть хорошая традиция, каждый год мы высаживаем новые деревья, так как деревья – это защитная зона, которая очищает окружающую среду. Кроме того, постоянно берутся анализы, которые помогают контролировать состояние окружающей среды. Превышение норм не допускается. Все показатели фиксируются и контролируются до, после и во время испытаний.

 

  • С какими сейчас странами ЮЖМАШ работает по испытаниям? Есть ли сторонние заказы на испытания или заказы поступают только от государства?

Сейчас у нас контракт с Индией на отработку «шапки» и самого двигателя. В начале этого года мы уже должны были получить от Индии двигатель, точнее «шапку». «Шапка» – это камера сгорания без турбонасосного агрегата, без газогенератора, либо это камера сгорания с газогенератором и форсунками т.е. это часть двигателя. Но в связи с COVID-19 поставка пока отложена. Основной критический узел на всех двигателях – это газогенератор. «Шапку» нужно отработать в первую очередь. Вот если газогенератор отработан, тогда вся система будет работать нормально. Этот узел является самым напряженным, принимает на себя первым удар, все проходит через газогенератор, после чего уже поступает в камеру сгорания.

 

  • Какие факторы влияют на загрузку?

Наличие заказов, конечно. В том числе и в первую очередь, государственных заказов. С этим сейчас туго, но повлиять на это мы не можем. Мы-то всегда готовы работать и в себе уверены. Со своей стороны, мы полностью выполняем все требования, которые нам предъявляют конструкторы и заказчики. Никогда никаких претензий или сбоев не было.

 

В прошлом году мы впервые провели испытания изделия 7000К – это третья ступень РН «Циклон-4» в сборе. Ни во времена Советского Союза, ни в период независимой Украины такие испытания не проводились. Причем, проведен весь комплекс испытаний, от «холодных», когда делают проливки, до полной отработки всего рабочего цикла ступени.

 

  • То есть, это имитация запуска?

Это и не имитация запуска, и даже не имитация. Это реальная рабочий цикл ступени ракеты. Если бы ее ничего не держало, она бы улетела. Ступень работала в автономном режиме, у нее был бортовой источник мощности, своя циклограмма. Мы контролировали работу всей системы. Система работала полностью автономно, но мы могли корректировать процесс – в случае необходимости и в небольшом диапазоне. Сегодня третья ступень готова и полностью отработана, ее можно ставить на перспективные ракеты-носители.

 

На данный момент мы провели по «Циклону-4» более 30 испытаний двигателя, наработали очень большой ресурс. Специалисты ЮЖМАШа и конструкторы уверены, что двигатель хороший, отработан.

 

Многие страны пытаются отказаться от амила-гептила и хотят перейти на кислород-керосин, как более экологические компоненты. Но сегодня разработать такой двигатель или позволить себе его купить могут не все страны. Необходим большой и опытный коллектив специалистов по созданию такой продукции. Возьмем ту же Индию, заключившую с нами договор. Индийские специалисты предполагали, что своими силами быстро соберут двигатель и отправят нам на испытания, но собирают его уже порядка двух-трех лет. При этом они консультировались с нами по вопросам как правильно делать сварку, как подготавливать двигатель, как подбирать материал и выполнять его механическую обработку. Это не так просто. На ЮЖМАШе этот потенциал еще есть и светлые головы, которые могут все это делать, могут передать опыт, они еще работают. Но если дальше так пойдет, будет тяжело.

 

Наше испытательное производство может работать сейчас только с такими компонентными парами как амил-гептил или кислород-керосин.

 

Был контракт по модернизации стенда, работающего сейчас на компонентах топлива амил-гептил, под кислород-керосин на разработку ракетного двигателя РД815. Мы подготовили техдокументацию на модернизацию стенда с тем, чтобы он работал на двух парах компонентов. Техническая документация полностью прошла экспертизу, разработка была завершена, подготовлены сметы, но инвестор, который бы хотел в этом участвовать, пока не нашелся. Подготовленный и просчитанный проект есть.

 

Еще были запросы на работу с монотопливом. Но в этом случае вопрос детально не отрабатывался.

 

  • Сколько в мире компаний, которые могут проводить такие испытания?

В мире их очень мало, и это, как правило, не частные компании, а страны. Например, США – лидер в космической отрасли, где частные компании давно уже могут заниматься космосом. Но испытания они проводят на полигонах и стендах NASA. Ни у какой частной компании нет испытательных стендов. Также, Китай имеет свои испытательные стенды, Корея, которая сейчас построила испытательные стенды, Европейское космическое агентство, с которым мы в кооперации по теме «Вега». Всего около 10 стран в мире имеют возможность позволить себе такое оборудование. За ним нужно следить, обслуживать и испытывать. Это не так просто.

 

Для создания комплекса по испытанию двигателя нужны возможности государства, а не частной компании. Чтобы построить хотя бы один стенд, требуется колоссальное количество ресурсов: финансовых, профессиональных – высококвалифицированных специалистов, которые в этом разбираются. Во времена Советского Союза стенд строился в среднем год-полтора. У нас стенды закрытого типа, а американцы сейчас делают стенды открытого типа, и используют при строительстве просто металлоконструкции, чтобы держать двигатель на определенной высоте. Но в этом случае оборудование более подвержено климатическим нагрузкам – во время дождей его будет заливать, необходима постоянная просушка, нужно следить и закрывать от прямых солнечных лучей, избегая чрезмерного нагрева.

 

В заключение хочу сказать, у нас есть готовые рабочие площади, рабочие места под испытания двигательных установок, где мы можем отработать любой двигатель, который попросит заказчик. Есть потенциал, есть специалисты. Все только «за», чтобы работать, и мы готовы.