13 мая 2016 года в АО «НПО Энергомаш» прошло очередное заседание Президиума научно-технического совета, посвящённое перспективам разработки ЭРД повышенной мощности для решения транспортных задач в ближнем и дальнем космосе.
В НТС приняли участие: Владимир Рачук, Председатель Президиума НТС; Владимир Чванов, главный конструктор АО «НПО Энергомаш»; Виктор Горохов, главный конструктор АО КБХА; Игорь Арбузов, генеральный директор АО «НПО Энергомаш»; Сергей Булдашев, главный конструктор, зам. директора ФГУП «НИИМАШ»; Анатолий Долгих, руководитель ФГУП «НИИМАШ»; Владимир Кулыгин, начальник отдела НИЦ «Курчатовский институт»; Сергей Мосолов, начальник отделения ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша»; Вячеслав Мурашко, генеральный конструктор «ОКБ «Факел»; Борис Омигов, главный инженер ВМЗ; Игорь Панин, генеральный директор КБ «ХимМаш»; Гарри Попов, директор НИИ прикладной механики и электродинамики МАИ, академик РАН и многие другие.
В июле 2012 года Роскосмосом была утверждена стратегия развития электроракетных двигателей (ЭРД) в России на период до 2030 года. Одной из основных задач стратегии является создание научно-технического задела по многорежимному ЭРД высокой мощности (100 кВт и более) с нетрадиционным способом ускорения плазмы. В настоящее время работы по созданию таких двигателей не проводятся на должном уровне. Самым мощным ЭРД, разрабатываемым в настоящее время в РФ, является ионный двигатель мощностью до 40 кВт. Использование ионных двигателей для создания единичных двигателей мощностью более 100 кВт является неоптимальным.
Проведенное сравнение различных типов ЭРД показывает, что наиболее рациональным решением задачи создания ракетного двигателя мощностью 100 кВт и более является разработка безэлектродного плазменного ракетного двигателя (БПРД). Создание и нагрев плазмы внутри такого двигателя осуществляется бесконтактно, с помощью ввода ВЧ или СВЧ мощности. БПРД обладает высокими характеристиками и позволяет обеспечить требуемый ресурс для решения задач дальнего космоса.
Основными вопросами, которые необходимо решить при создании БПРД, являются:
* оптимизация плазменных процессов;
* разработка системы питания и управления БПРД, включая ВЧ генератор;
* разработка криогенных магнитных систем.
Обеспечение решения этих задач требует создания экспериментальной и испытательной стендовой базы, снабженных необходимыми диагностическими системами.
Ранее создание подобного типа двигателя было невозможно. Реализация идей, заложенных в предлагаемую разработку, стала возможной благодаря прогрессу в исследовании плазменных процессов термоядерного синтеза, в развитии технологии высокотемпературных сверхпроводников и современной элементной базы высокочастотных генераторов.
НИЦ «Курчатовский институт» является основоположником работ по ЭРД в нашей стране. В институте имеется более чем полувековой опыт работ с различными типами плазменных ускорителей, включая безэлектродные, и значительный задел по сверхпроводящим магнитным системам. Работы по безэлектродным ускорителям различной мощности и сверхпроводящим магнитным системам активно ведутся в НИЦ «Курчатовский институт» в настоящее время.
Инициатором начала работ по БПРД в Интегрированной структуре АО «НПО Энергомаш» является АО КБХА. АО КБХА начало заниматься ЭРД с 2010 года. Целью работ являлось создание МПДД большой мощности. В качестве первого этапа был изготовлен демонстрационный
образец МПДД мощностью 1-10 кВт. Также совместно с НИИ ПМЭ МАИ выполнена еще одна работа по ЭРД - создан высокочастотный ионный двигатель мощностью 300 Вт.
Между АО КБХА и НИЦ «Курчатовский институт» в 2015 году подписано Соглашение о научно-техническом сотрудничестве. С 2015 года ведутся совместные работы по подготовке заявки в Фонд перспективных исследований. В ходе подготовки заявки предварительно определены состав работ по созданию лабораторного образца БПРД и кооперация предприятий, необходимая для реализации проекта.