Навстречу утренней заре

Большой шаг для страны

Запуск с территории первого отечественного гражданского космодрома ракеты, разработанной в современной России и способной вывести на орбиту более двадцати тонн груза, открыл для нашей страны широкие перспективы. Независимый доступ в космос — это возможность ускорить и упростить реализацию российских космических программ, так что роль «Ангары» становится ключевой в развитии отрасли.

В отличие от предшественника — космического тяжеловоза «Протон-М», который летает только с Байконура, оставшегося в Казахстане, «Ангара-А5» не использует топливо с токсичными компонентами. Ее жидкостные ракетные двигатели РД-191 (на первой и второй ступенях ракеты) и РД-0124А (на третьей ступени) работают на комбинации керосина и жидкого кислорода.

Строительство стартовой инфраструктуры для «Ангары» на Восточном началось еще в 2018 году. Важными шагами в освоении новой ракеты стали запуски носителя легкого класса «Ангара-А1.2», а также непосредственно «Ангары-А5» с космодрома Плесецк в Архангельской области. 

Следующей, еще более мощной, версией космического грузовика должна стать «Ангара-А5М», которую предполагается задействовать для отправки на орбиту модулей Российской орбитальной станции и запусков к последней пилотируемых кораблей. По словам генерального директора Госкорпорации «Роскосмос» Юрия Борисова, первый старт модернизированной ракеты запланирован на 2027 год.

«Ангару» создавали десятки российских предприятий. Ее головным разработчиком и изготовителем выступило АО «ГКНПЦ имени М.В. Хруничева», а за системы управления (СУ) ракеты и разгонного блока отвечал коллектив Пилюгинского центра — АО «НПЦАП».

Создатели «Бурана»

Научно-производственный центр автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина — одно из ключевых предприятий Роскосмоса. Эта интегрированная структура единственная в России осуществляет комплексную разработку систем управления для ракетно-космической техники: от создания теории управления полетом, проектирования и изготовления всех необходимых компонентов до эксплуатационного обслуживания.

История предприятия восходит к 1946 году, когда постановлением Правительства СССР в числе других отраслевых предприятий был образован научно-исследовательский институт №885. Его основной задачей стала разработка автономных СУ для баллистических ракет. Главным конструктором назначили Н.А. Пилюгина — перспективного ученого, соратника С.П. Королёва. Семнадцать лет спустя, в 1963 году, на базе НИИ-885 был основан специализированный научно-исследовательский институт автоматики и приборостроения — НИИ АП, где под руководством Николая Алексеевича создавались инерциальные СУ для ракет-носителей и космических аппаратов. Благодаря этому отечественная космонавтика получила высоконадежные средства для претворения в жизнь крупных проектов изучения космоса.

Выдающееся достижение коллектива организации — разработка СУ орбитального корабля «Буран» многоразовой космической системы «Энергия-Буран». Легендарный аппарат вышел на орбиту в 1988 году, сделал два витка и благополучно вернулся на Землю, причем полет, оставшийся, к сожалению, единственным, полностью выполнялся в автоматическом режиме.

В 1997 году институт, преобразованный в научно-производственный центр, в память о своем основателе и первом руководителе получил имя Н.А. Пилюгина.

КПД — 94%

С НПЦАП связаны и крупнейшие успехи российской космонавтики XXI века.

В прошлом году на Международном военно-техническом форуме «Армия» компания представила семь экспонатов, в том числе опытный образец волнового твердотельного гироскопа (ВТГ) интегрирующего типа навигационного класса точности. Эта уникальная разработка позволит создать инерциальные навигационные системы нового поколения.

Благодаря практически полному отсутствию механического трения, высокой стабильности и устойчивости к внешним воздействиям ВТГ обладает значительным ресурсом работы. Физические свойства и высокие точностные характеристики прибора позволяют применять его в качестве датчика угловой скорости как в инерциальных измерительных блоках и бесплатформенных инерциальных навигационных системах, так и в системах платформенного типа. Также к достоинствам ВТГ можно отнести меньшие массогабаритные показатели и лучшие энергетические параметры по сравнению с другими гироскопами аналогичного класса точности, сохранение информации об угловом положении при длительном (до десяти минут) перерыве в подаче электропитания. Кроме того, чувствительный элемент ВТГ невосприимчив к воздействию ионизирующего излучения космического пространства.

В рамках работ по импортозамещению и созданию отечественного подводного добычного комплекса в НПЦАП разработали исполнительный механизм систем управления — цевочный электропривод. В основе его конструкции — высокомоментный электродвигатель, созданный совместно со специалистами МГУ имени М.В. Ломоносова и имеющий КПД не менее 94%, что подтверждено лабораторными испытаниями. В свободное пространство удалось вписать инновационный цевочный редуктор, обеспечивающий существенное увеличение крутящего момента. Электронный блок управления приводом выполнен на полностью отечественной спецстойкой элементной базе.

Высокое разрешение цифрового датчика положения выходного вала и малый люфт последнего в сочетании с высокоэффективным вентильным (бесколлекторным) двигателем и прочным редуктором делают цевочный электропривод точным и надежным исполнительным механизмом, пригодным для работы в условиях вакуума и наличия специальных воздействующих факторов, во взрывоопасных условиях.

Наряду с этим участникам «Армии-2023» были продемонстрированы бесплатформенные инерциальные блоки «БИУС-14» (предназначен для работы в составе систем управления движением космических аппаратов различного назначения) и «БИУС-Л» (создавался для межпланетной станции «Луна-25»), а также многофункциональный комплекс с беспилотным летательным аппаратом типа «летающее крыло», многофункциональный комплекс с БПЛА мультироторного типа, макет системы управления для аэродинамического объекта малого калибра в комплекте с испытательным стендом.