32 березовые палки как система зажигания ракетного двигателя (2 фото)
Процесс запуска жидкостного ракетного двигателя гораздо сложнее запуска, например, автомобильного двигателя внутреннего сгорания. Когда в камере сгорания меняются давление, соотношение компонентов и расход топлива, возникают переходные процессы, требующие к себе уважительного отношения. Неправильное зажигание может привести к «жесткому запуску».
В поисках надежной, эффективной и дешевой системы зажигания было придумано довольно много инженерных решений.
Березовые палки как раз они и есть ...
Это — пирозажигательное устройство (ПЗУ) двигателей РД-107/108, которые стоят на ракетах-носителях семейства «Союз». На деревянной Т-образной опоре установлены две пиротехнические шашки с датчиком (подпружиненный контакт) между ними.
По команде «зажигание» шашки воспламеняются от электрозапалов, пламя пережигает провод датчика, и его пружина размыкает контакт. В электросистему ракеты приходит сообщение, что в этой камере сгорания шашки горят хорошо, можно открывать клапаны подачи топлива и окислителя и продолжать запуск двигателя.
Сверху на двух камерах защитные крышки (ярко-красные), снизу уже установлены ПЗУ
Несмотря на очень устаревший вид, такая система зажигания имеет следующие достоинства:
- Дешевизна. Любая другая система зажигания будет дороже, потому что потребует дополнительных трубопроводов, мембран, клапанов, и т.п. А деревянные палки и пороховые шашки стоят копейки. Не забывайте, что стоимость системы зажигания умножается на количество камер сгорания, если у вас их 32 штуки, как на «Союзе», вы сильнее захотите самый дешевый вариант.
- Возможность проверки работы системы. Датчик зажигания просто и эффективно показывает, загорелись ли пирошашки. 12 марта этого года первая попытка запуска спутника «Ресурс-П №3» сорвалась именно по этой причине — в одной из камер сгорания не воспламенились пирошашки, и система контроля запретила дальнейший запуск двигателей
- Быстрота замены. Меньше, чем сутки потребовалось стартовой команде, чтобы заменить ПЗУ и успешно запустить «Ресурс-П №3» 13 марта. Некоторые другие системы зажигания потребовали бы снятия ракеты со старта и перенос пуска на несколько суток.
В то же время, конечно же, у системы есть ограничения и недостатки:
- Одноразовость. Очевидно, такой способ зажигания не годится, если нужно запускать двигатель несколько раз.
- Требует ручной работы и зависит от ее качества. При подготовке к старту ПЗУ надо установить вручную и можно, например, случайно повредить провода системы зажигания.
Вообще, история с этими ПЗУ наглядно демонстрирует поговорку «лучшее враг хорошего». Для двигателей РД-107/108 неоднократно предлагались другие системы зажигания, но все предложения разбивались о простой расчет стоимости. Так что, несмотря на кажущийся архаичным вид, эта система исчезнет только вместе с окончанием эксплуатации ракет семейства «Союз», а это будет еще очень нескоро.