Двигатели используемые для кратковременной работы

Режимы работы электродвигателей

Содержание

1. Основные режимы работы электродвигателей
2. Дополнительные режимы работы электродвигателей

Режимы работы электродвигателей – это определенный порядок чередования периодов, который характеризуется:

• продолжительностью и величиной нагрузки;
• условиями охлаждения;
• частотой пуска и отключений;
• частотой реверса;
• соотношениями потерь в периоды установившегося движения и пуска.

Так как существует множество режимов, выпуск двигателей для каждого из них нецелесообразен, поэтому серийные двигатели проектируются согласно ГОСТ для работы в восьми номинальных режимах. Номинальные данные содержатся в паспорте электродвигателя. Оптимальное функционирование агрегата гарантируется при его эксплуатации при номинальной нагрузке и в номинальном режиме.

Основные режимы работы электродвигателей

Существуют три основных (продолжительный, кратковременный, повторно-кратковременный) и пять дополнительных режимов работы, условно маркированных согласно международной классификации S1-S8. Отечественные электромашиностроительные заводы в обязательном порядке включают номинальные данные на основные режимы в каталоги и паспорт агрегата.

Продолжительный режим (S1) предусматривает длительный и беспрерывный рабочий период, во время которого двигатель нагревается до установившейся температуры. Он может «подразделяться» на два вида:

• Режим с постоянной нагрузкой (без изменения температуры в период работы). В нем функционируют двигатели конвейеров, электроприводы вентиляторов и насосов.
• Режим с изменяющейся нагрузкой (температура поднимается или падает с изменением нагрузки). Он используется при работе металлорежущих, деревообрабатывающих и прокатных станков.

Кратковременный режим работы электродвигателя (S2) характеризуется непродолжительным рабочим периодом (по стандартам 10, 30, 60, 90 минут) без нагрева двигателя до установившейся температуры с последующим его охлаждением во время паузы до температуры окружающей среды. В этом режиме действуют электроприводы запорных устройств (вентилей, шлюзов, заслонок и т.д.). В паспорте двигателя указывается продолжительность рабочего периода (например, S2 – 60 мин.).

Повторно-кратковременный режим работы электродвигателя (S3) – режим, при котором в течение рабочего периода нагрев двигателя не достигает установившейся температуры, а во время паузы не происходит охлаждения до температуры окружающей среды. Он характеризуется непрерывным чередованием периодов работы под нагрузкой и вхолостую. Так функционируют электроприводы подъемных кранов, экскаваторов и лифтов, то есть устройств, действующих циклично.

Дополнительные режимы работы электродвигателей

Дополнительные режимы обозначены маркерами S4-S8. Они введены для более удобного эквивалентирования произвольных режимов и расширения номенклатуры номинальных режимов.

S4 – повторно-кратковременный режим с влиянием пусковых процессов. Каждый цикл работы включает в себя:

• длительный период пуска, в течение которого пусковые потери оказывают влияние на температуру узлов агрегата;
• период функционирования при постоянной нагрузке без нагрева до устоявшейся температуры;
• паузу, во время которой не предусмотрено охлаждение двигателя до температуры окружающей среды.

S5 – повторно-кратковременный режим с электрическим торможением. В цикл работы входят:

• долгое время пуска;
• время работы при постоянной нагрузке без нагрева до устоявшейся температуры;
• период быстрого электрического торможения;
• период работы вхолостую без охлаждения до температуры окружающей среды.

S6 – перемежающийся режим работы. Цикл работы состоит из:

• периода функционирования с постоянной нагрузкой;
• паузы.

В течение обоих периодов температура двигателя не достигает установившегося значения.

S7 – перемежающийся режим с электрическим торможением и влиянием пусковых процессов. В каждый цикл включены:

• длительный период пуска;
• время действия машины с постоянной нагрузкой;
• быстрое электрическое торможение.

Паузы данным режимом не предусмотрены.

S8 – перемежающийся режим с разными частотами вращения (2 или более). В цикл входят периоды:

• работы с неизменной частотой вращения и постоянной нагрузкой;
• работы при других неизменных нагрузках, причем каждой из них соответствует определенная частота вращения.

Как и предыдущий, этот режим не содержит пауз.

Если вы знаете характеристики работы электродвигателей, вам не составит труда выбрать агрегат, оптимально подходящий для ваших целей. Указанная в каталогах мощность двигателя предусматривает его эксплуатацию в нормальных условиях в режиме S1 (если это не двигатель с повышенным скольжением). Превышение мощности при режиме S2 допустимо не более чем на 50% в течение 10 минут, 25% в течение 30 минут и 10% в течение 90 минут.

Электродвигатель – классификация и принцип работы двигателя электромобиля

Электродвигатель в современном мире сам по себе давно не является чем-то новым. Однако сейчас этот агрегат стал весьма популярным. И в первую очередь благодаря активному развитию электромобилей. Все чаще возникают дискуссии на тему преимуществ и недостатков электродвигателей, стоит брать или нет электрокар и т.п. В данной статье будут рассмотрены особенности электродвигателей, их разновидности, достоинства и недостатки, а также перспективы дальнейшего распространения.

Особенности конструкции и принцип работы электродвигателя

В основе действия любого электродвигателя заложен принцип электромагнитной индукции. Основное назначение электродвигателя заключается в превращении электрической энергии в механическую. Такое преобразование осуществляется посредством взаимодействия двух главных частей электромотора – статора (неподвижной части) и ротора (подвижная часть). После подачи питания образующееся в статоре магнитное поле оказывает воздействие на ротор, в результате чего последний начинает вращаться, откуда и создается крутящий момент.

Разновидности и классификация

Существует достаточно много различных электродвигателей, отличающихся по конструкции, принципу действия, характеристикам. Все их можно классифицировать следующим образом.

Двигатель постоянного тока (ДПТ):

• коллекторный (наличие щеточно-коллекторного узла):
  • с постоянными магнитами;
  • с последовательным возбуждением (последовательная обмотка статора);
  • с параллельным возбуждением (обмотка статора и якоря соединяется параллельно);
  • с независимым возбуждением (обмотка статора питается из независимого источника тока);
  • со смешанным возбуждением (используется параллельное и смешанное подключение).
• бесколлекторный или бесщеточный.

Двигатель переменного тока:

• синхронный (ротор и статор вращаются синхронно);
• асинхронный (ротор и статор вращаются асинхронно):
  • однофазный;
  • двухфазный;
  • трехфазный;
  • многофазный
• универсальный.

Двигатель постоянного тока для электромобиля – первый и самый бюджетный вариант электродвигателя. При этом, как правило, используется бесколлекторный двигатель для электромобиля. Более современные и дорогостоящие – асинхронные двигатели.

Дополнительная информация. Использовать асинхронный двигатель для электромобиля – одно из ключевых решений инженеров Tesla. В результате мощный двигатель электромобиля Тесла стал залогом динамичности этих электрокаров, что, во многом, и обеспечило выбор потребителей.

Особенности синхронных и асинхронных двигателей

Синхронные двигатели характеризуются следующими особенностями.

• постоянная скорость вращения;
• высокий КПД;
• небольшая реактивная составляющая;
• возможность работать с перегрузкой.

• высокая цена;
• сложная конструкция;
• сложная система запуска;
• потребность в наличии источника постоянного напряжения;
• сложность регулировки.

Асинхронные двигатели характеризуются следующими моментами.

• простая схема пуска (непосредственно к электросети);
• допустимость перегрузок (но кратковременных);
• возможность получать высокую мощность двигателя;
• несложная конструкция;
• достаточно простое техническое обслуживание;
• невысокая стоимость.

• ограничение предельной скорости вращения (не может превышать 3000 об/мин);
• высокие пусковые токи;
• сложность регулировки частоты вращения.

Классификация электромобилей по типу использования электродвигателя

Гибриды (Hybrids Electric Vehicle или HEV) – это первые шаги в построении электромобиля. Такую машину сложно назвать электрокаром в полном смысле этого слова, поскольку ДВС (бензиновый или дизельный движок) в них по-прежнему выступал в качестве основного агрегата. Тогда как электродвигатель играл второстепенную роль и заряжался от энергии ДВС. Соответственно и запас хода такого электродвигателя был совсем небольшой. Хотя на поздние модели гибридов устанавливалась уже более емкая батарея, продажа таких машин не отличалась большим спросом. Причиной являлась сложная и достаточно дорогая в обслуживании система.

Плагин-гибриды (Plug-in Hybrid Electric Vehicle или PHEV) также имели одновременно ДВС и электромотор, однако в них уже предусматривалась возможность заряжать батарею от обычной бытовой розетки. Благодаря увеличенной мощности батареи, запас хода плагин-гибрида на электродвигателе мог достигать 80 км.

«Гибрид наоборот» (Range-Extended Electric Vehicle или REEV) – электрокар, в котором также используется два двигателя, однако электрическая установка является главной, а ДВС – второстепенным. В таких машинах ДВС используется только для выработки энергии для электродвигателя. Такая конструкция, с одной стороны, экономит топливо при использовании электродвигателя, а с другой легко решает проблему ограниченности пробега, поскольку АЗС можно найти практически везде.

Классический электромобиль (Battery Electric Vehicle или BEV) – авто, которое передвигается исключительно за счет энергии, вырабатываемой электрической силовой установкой. Экологически (или почти экологически) чистый транспорт, который в настоящее время набирает свою популярность. Зарядка электродвигателя возможна на специализированных электрозаправках, от бытовой розетки или мобильных станций.

Электромобиль на топливных элементах (Fuel Cell Electric Vehicle или FCEV). Как видно из названия, источником энергии для электродвигателя здесь выступает не батарея, а топливный элемент (сжатый водород).

Двигатель-колесо

Двигатель-колесо или по-другому мотор-колесо – комплексная система, которая состоит из следующих агрегатов: колесо, электродвигатель, силовая передача. Также может дополнительно использоваться тормозная система. Впервые концепция такого устройства появилась еще в 1884 году. Такая система получает питание от аккумулятора (на гибридах – от ДВС). При этом электрический двигатель имеет два режима работы – тяговый (приведение колеса в движение) и генераторный (фактически является системой рекуперации, при которой энергия торможения применяется для зарядки аккумуляторной батареи).

Такая система достаточно часто используется на электровелосипедах, гироскутерах, электросамокатах и т.п. В последнее время на нее обратили внимание и в автомобилестроении, благодаря следующим его преимуществам:

• отсутствие большого количества оборудования;
• отличная динамика;
• упрощение системы рекуперации;
• возможность использовать как в двигателях с ДВС, так и в электрокарах.

Преимущества и недостатки электродвигателей

К числу преимуществ электродвигателей относятся следующие:

• высокий КПД (примерно 90-95%);
• отсутствие потерь на трение трансмиссии;
• максимальный крутящий момент сразу при запуске;
• низкие эксплуатационные затраты;
• экологичность;
• простота конструкции;
• возможность торможения двигателем;
• отсутствие коробки передач;
• низкий уровень шума.

К числу недостатков таких двигателей относятся:

• ограниченная по времени работа в автономном режиме;
• необходимость наличия источника питания (аккумуляторы, зарядные станции);
• длительное время зарядки.

Обратите внимание. Именно указанные проблемы пока что сдерживают широкое распространение электромобилей. И если вопрос со временем зарядки уже частично решен (появились станции, поддерживающие стандарт быстрой зарядки), то проблема с ограниченным ресурсом пробега на одной зарядке остается актуальной.

Перспективы развития электродвигателей

Рассуждая о перспективах электродвигателей, стоит отметить тот факт, что сегодня очень много устройств, как бытовых, так и промышленных, имеют электродвигатель. Появление электромобилей дало новый толчок развитию электродвигателя.

Важно. Сейчас постоянно проводятся исследования, целью которых является сделать двигатель на электромобиль лучше: повысить мощностные и эксплуатационные характеристики, улучшить КПД, продлить срок службы, оптимизировать устройство двигателя электромобиля. Популярное и крайне важное дело – улучшение экологической ситуации в мире – также будет способствовать тому, что двигатель для электромобиля будет развиваться и дальше, ведь он намного экологичнее, чем автомобиль с ДВС.

Таким образом, можно с уверенностью утверждать, что электродвигатель, был, есть и будет. По крайней мере до тех пор, пока не изобретут какой-либо совершено новый тип двигателя.

Выбираем дизельные генераторы: какой двигатель лучше?

Скоро на вашем объекте появится автономный источник энергии – дизель-генератор. Вы уже на полпути к покупке. Но в процессе подбора энергоустановки возник резонный вопрос – какой двигатель должен стоять в ее составе?

Универсального ответа на этот вопрос не существует. У каждого дизельного двигателя есть свои плюсы и минусы. Ни одна, даже самая респектабельная, марка, не является исключением. Выбирая электростанцию по двигателю, не стоит ориентироваться исключительно на громкое имя или страну происхождения. Не стоит также делать ставку на высокую или низкую цену. Ваше решение должно основываться на целом ряде критериев. Мы поделимся лишь некоторыми из них – самыми основными.

1. Режим работы

Автономное производство энергии служит разным целям: постоянно снабжать объект электричеством, запитать его в случае аварии, дублировать основной источник энергии или сгладить пики потребления нагрузки. Двигатель для дизельной электростанции стоит выбирать исходя из цели , которую преследуете вы.

Существует несколько режимов работы дизель-генераторов. Мы выделили основную характеристику двигателя, которая потребуется, чтобы справится с каждым из них. Производители двигателей обычно рекомендуют модели, подходящие для того или иного режима. При этом учитывайте, что некоторые марки хороши на малых мощностях, другие – на средних, третьи – на больших.

ESP (Emergency Standby Power)
резервно-аварийный режим

Электростанция включается только в случае внезапного исчезновения энергии в основной сети.

Двигатель должен уметь безопасно и быстро принимать нагрузку.

LTP (Limited Time Power)
режим ограниченной по времени мощности

Энергоустановка страхует сеть от кратковременных блэкаутов. Двигатель в ее составе способен принять максимум нагрузки единовременно.

Двигатель должен быть способен принять 100% нагрузки единовременно.

PRP (Prime Power)
режим основной мощности

Дизель-генератор работает постоянно не на полную мощность или используется как дополнительный источник в энергоемких отраслях промышленности.

Двигатель должен длительное время работать без сбоев.

COP (Continuous Power)
режим длительной мощности

Энергоустановка принимает на себя всю нагрузку во время длительных или часто повторяющихся перебоев в энергоснабжении, особенно на объектах, связанных с транспортом, компьютерной техникой, безопасностью государства.

Двигатель должен показать способность много часов безошибочно работать при полной нагрузке.

2. Конструкция

Простая

Не имеет в составе сложной автоматики.

Высокотехнологичная

Снабжена компьютерными мозгами, датчиками и полезными системами, вроде автоматической очистки клапанов.

Плюсы. Элементарное обслуживание и ремонт таких двигателей под силу каждому, кто разбирается в механике.

Плюсы. Двигатели умеют полностью самостоятельно регулировать свою работу.

Минусы. Простая конструкция не предусматривает никаких дополнительных систем, способствующих продлению жизни двигателя. А также ограничивает вас в возможностях контроля за параметрами его работы.

Минусы. Слишком «навороченные» двигатели часто имеют свойство капризничать по пустякам. А обслужить умный двигатель без подготовки не получится — помощь квалифицированного специалиста обязательна.

Резюме. Двигатели простой конструкции подойдут для работы в отдаленных северных поселках и котельных, на промышленных, сельскохозяйственных и горнодобывающих объектах.

Резюме. Электростанции на сложных двигателях идеальны для объектов транспорта, городской инфраструктуры (офисов, больниц), телекоммуникации (серверов, баз данных) Им не место в глубокой глуши — там, где не будет оказано должного профессионального внимания.

3. Ресурс

Чтобы электростанция прослужила вам дольше, жизнеспособность двигателя не должна подвергаться сомнению. Существует ресурс, заложенный производителем. То время, которое двигатель способен проработать до капитального ремонта. Но эта цифра рассчитана для идеальной среды, создать которую в реальности получается редко. Ведь продолжительность жизни двигателя зависит от условий эксплуатации, топлива, которое вы будете использовать, работы в нештатных режимах, своевременного технического обслуживания. Тем не менее, часть параметров, определяющих долговечность двигателя, вполне реально проверить еще до покупки.

Отсутствие конструкторских недоработок

Не важно, какая технология положена в основу двигателя: новейший проект или традиционная схема. Главное, чтобы разработкой этой технологии занимались профессионалы. Только продуманная система работает, как надо. Узнайте, как обстоят дела с инжинирингом у компании-производителя дизельного двигателя.

Какие компоненты использованы в составе двигателя? Где были произведены блок цилиндров, поршневая группа, топливный насос, турбокомпрессор? Проверьте, что производитель имеет дело только с оригинальными частями и новейшими материалами. Тогда они не подведут в процессе работы.

Отсутствие производственных дефектов – серьезный показатель долговечности двигателя. Обратите особое внимание на то, где, на каких станках и в каких условиях происходит сборка двигателя.

Хорошо если в механизме газораспределения предусмотрены гидротолкатели клапанов и гидронатяжители цепи. Они способствуют снижению ударных нагрузок и продлению жизни мотора.

Недостаточная жесткость блока цилиндров или небольшая производительность маслонасоса влияет на ресурс двигателя не в лучшую сторону.

Отклонение в процессе производства от геометрических особенностей, заложенных инженерами, недопустимо. Оно может повлечь за собой лишние вибрации и повреждения даже износостойких деталей двигателя.

4. Адаптированность к России

Некоторые регионы нашей страны по своему климату и бытовым условиям впору считать экстремальными. Между тем, автономные источники энергии требуются и там тоже. Поэтому, если вы собрались использовать дизель-генератор на суровом Севере или в безлюдной тайге – узнайте, готов ли двигатель к испытаниям. Для этого он должен обладать тремя незаменимыми характеристиками.

Найти в отдаленных регионах рекомендованное производителем топливо бывает крайне затруднительно. Приходится выходить из положения, и заливать то единственное, что доступно. Но дизельное топливо, выпускаемое в России, по многим параметрам не соответствует европейским стандартам (цетановое число, содержание серы). Как отнесется двигатель к такому питанию? Некоторые моторы, особенно иностранные, крайне чувствительны к загрязнению механическими частицами, водой, посторонними химическими элементами. Топливо низкого качества очень быстро приводит к коррозии и выводит весь агрегат из строя. Поэтому выбирайте двигатель, который без колебаний примет любую предложенную солярку или заранее проверьте, сможете ли обеспечить снабжение двигателя жидкостями должного уровня.

Тяжелые условия эксплуатации снижают ресурс и приводят к ускоренному износу поршневой группы. Как поведет себя двигатель в этой ситуации? Потребует ремонта или наотрез откажется работать? В российской действительности благоразумнее отдать предпочтение тому двигателю, чей ремонт не потребует особых навыков и не повлечет длительного простоя оборудования. К тому же, если вы вынуждены использовать некачественное топливо, приготовьтесь часто менять элементы фильтрации топлива и регулировать необходимые узлы. Лучше научиться справляться с этим самостоятельно и отказаться от моделей, которые снабжены топливными насосами высокой точности.

Безопасность запуска двигателя стремится к нулю, когда за окном -50. Хотя, конечно, само исполнение дизельного агрегата (утепленный контейнер и предпусковой подогреватель) поможет справиться с погодными ненастьями. Но для двигателя нахождение на морозе само по себе не должно стать шоком. В этом случае хорошо, если среди его технических характеристик упомянут мягкий зимний запуск.

5. Топливная экономичность

Абсолютное большинство владельцев ДГУ предпочитает экономить на производстве энергии. Поэтому одно из главных требований, предъявляемых к электростанции, – бережливость. Хотя на эту характеристику сильно влияют конструкция установки, условия и режимы эксплуатации, обеспечить экономичность сможет именно правильно выбранный двигатель. Советуем уже на этапе первого знакомство с ним обратить внимание на следующие показатели. Учитывайте, что их замеряют не при полной, а при 50-75% нагрузке на двигатель.

Количество часов, которые сможет проработать двигатель на одной заправке.

Чем выше эта цифра, тем лучше.

Количество топлива, расходуемого за час работы.

Чем ниже эта цифра, тем лучше.

6. Распространенность

Известность — не всегда результат доблести. Но иногда все же широкая популярность может стать преимуществом. Хотя бы тогда, когда марка двигателя хорошо известна:

Электростанция работает эффективно, когда эффективно работает ее двигатель. Чтобы не терять полезные Джоули, лучше выбирать те двигатели, которые были собраны с учетом всех потерь, возможных в энергоустановке. Обращайте внимание на то, как часто используется та или иная марка в составе автономных источников энергии, а лучше – присмотритесь к образцам, спроектированным специально для работы в составе дизель-генераторов. С такими двигателями установка с большей вероятностью будет работать на максимум.

В вашей сфере деятельности

У двигателей, давно представленных на рынке, репутация уже сформирована. Есть марки, зарекомендовавшие себя в службе на нефтяных разработках, на железной дороге, в сельском хозяйстве, на морских судах. Считается, что их характеристики отлично подходят для решения конкретных отраслевых задач. Уделяйте больше внимания тем двигателям, которые принято использовать в вашей сфере деятельности.

В вашем парке техники

Если электрогенератор для вас — очередной экземпляр в целой коллекции техники, то неплохо будет подумать о взаимозаменяемости запчастей внутри парка. Единая марка двигателя на всех агрегатах позволит вам экономить на обслуживании: общаться с одной сервисной командой, держать при себе запас ходовых запчастей, использовать одинаковое топливо. Вообще, если вы давно и хорошо знакомы с тем или иным двигателем, то наверняка заходите увидеть его и в составе дизель-генератора.

В сервисных компаниях

Своевременные диагностика, техническое обслуживание и устранение неисправностей должны стать правилом при общении с дизель-генератором. Эти процессы проходят гладко, если достаточное количество сервисных организаций в курсе, как устроен двигатель вашей установки. Узнайте заранее, сколько авторизованных центров находится поблизости и не являются ли запчасти для выбранной марки большой редкостью на российских просторах.

7. Дополнительные преимущества

Если основные рабочие критерии у нескольких моделей двигателей кажутся одинаковыми, то в поле зрения попадают другие не обязательные, но полезные особенности. Иногда именно они могут стать решающим аргументом в деле выбора. Но чаще все же рассматриваются как приятный бонус.

Габариты

Небольшие размеры двигателя — это плюс. Они обеспечат достаточно пространства внутри электростанции для проведения технических работ или установки дополнительного оборудования. Если к тому же речь идет о моделях большой мощности — это еще и показатель конструкторского мастерства создателей двигателя.

Экологичность

Tier 3 и Евро 5 — это стандарты, регулирующие чистоту и токсичность выхлопных газов. Обратите внимание на двигатели, соответствующие этим показателям, если собираетесь использовать дизельную установку в населенных пунктах, природных заповедниках, охранных зонах или просто беспокоитесь о защите окружающей среды.

Внешний вид

Иметь дело с техникой, внешний вид которой оставляет желать лучшего, неприятно. Пусть даже с ее рабочими свойствами все в порядке. Поэтому если вам не нравится перспектива регулярно наблюдать неаккуратные швы и дефекты покраски, выбирайте образцы, у которых в этой области все безупречно.

Теперь вы знаете, что двигатель, на базе которого собран дизель-генератор, определяет все основные рабочие характеристики энергоустановки. Поэтому к его выбору стоит отнестись с особенной внимательностью. Мы подсказали вам, на каких критериях разумнее всего строить этот процесс. Надеемся, эти советы помогут найти тот самый двигатель, который лучше всего подходит именно для вашего случая. Удачи!

Приложение. Характеристика некоторых двигателей, использующихся в составе ДГУ (дата исследования — 2015 год)

• ММЗ, ЯМЗ, ТМЗ
• Doosan
• Mitsubishi
• Volvo Penta
• MTU
• Perkins
• FAW

Космические моторы. Главные разработки Валентина Глушко, известные на весь мир

2 сентября исполнилось 110 лет со дня рождения инженера, ученого и конструктора, занимавшегося разработкой ракетных двигателей и космических систем, — Валентина Петровича Глушко. При его непосредственном участии был разработан целый ряд двигателей, на которых до сегодняшнего дня летают космические носители «Союз» и «Протон», а также межконтинентальная баллистическая ракета «Воевода», которая известна на Западе как «Сатана». ТАСС собрал главные изобретения знаменитого конструктора ракетно-космической техники.

Первый электрический реактивный двигатель

Под руководством Глушко был разработан первый в мире электротермический реактивный двигатель. Опытный образец был создан в СССР — в Газодинамической лаборатории в Ленинграде, которой заведовал Глушко, в 1929 году.

В двигателе в камеру сгорания устанавливались специальные проводники (из железа, палладия других металлов), на эти проводники подавались кратковременные, но мощные импульсы электрического тока с определенной частотой. Сам процесс назывался «электрическим взрывом» — при прохождении разряда проводники в прямом смысле разрушались, выделяя водород, который истекал из сопла двигателя и создавал тягу. Позже работы по этим двигателям были свернуты из-за низкой мощности.

Впервые в советской космической промышленности электрореактивные двигатели (ЭРД), но с иным принципом, были применены значительно позже — в 1964 году в космос был отправлен спутник «Зонд-2», с шестью установленными плазменными двигателями ориентации.

В современной космической технике применяются различные ЭРД, например, ионный (ионизированный газ разгоняется в электрическом поле). Такие модели, как и первый двигатель Глушко, имеют малую тягу, но могут работать за счет низкого расхода рабочего тела чрезвычайно долго — до нескольких лет. В качестве маршевого ЭРД был, например, установлен на японском космическом аппарате «Хаябуса», запущенном для изучения астероида Итокава. ЭРД широко применяются на спутниках в качестве двигателей коррекции траектории.

Первые в СССР жидкостные ракетные двигатели

Под руководством Глушко после завершения работ по ЭРД впервые в отечественной космической промышленности была создана целая серия опытных ракетных двигателей, работающих на жидком топливе. Серия называлась ОРМ — опытные ракетные моторы. В качестве топлива в двигателях серии использовались керосин, бензин, толуол, другие вещества.

Советские ученые экспериментировали как со смешанными унитарными, так и с двухкомпонентными топливами. Первые образцы, работавшие на унитарном топливе (ОРМ-1 тягой всего 20 кгс), были крайне несовершенны и терпели отказы, вплоть до аварийных ситуаций — двигатели взрывались на стендах во время работы. В итоге был сделан выбор в пользу более безопасной двухкомпонентной схемы — отдельные баки для горючего, отдельные для окислителя.

Работы над двигателями серии ОРМ Газодинамическая лаборатория начала в 1930-х годах, и к 1933-му был создан достаточно мощный образец ОРМ-52 с тягой 300 кгс. Под этот двигатель был разработан целый ряд реактивных летательных аппаратов («РЛА-1», «РЛА-2» и так далее), но их образцы «в железе» не создавались. По задумке инженеров, РЛА должны были взлетать на высоту нескольких километров и выбрасывать контейнер с метеоаппаратурой, которая затем опускалась бы на землю на парашюте. ОРМ-52 прошел официальные государственные испытания, правда, только на стенде. На одном из запусков образца двигателя в 1933 году присутствовал начальник вооружения Красной Армии маршал Михаил Тухачевский и дал работе лаборатории Глушко положительную оценку.

В 1934 году коллектив Газодинамической лаборатории из Ленинграда был объединен с московской группой изучения реактивного движения (под руководством Сергея Павловича Королева) в Реактивный научно-исследовательский институт. Ученые совместными усилиями продолжили разработку двигателей и носителей под них. Коллектив Глушко создал образцы с номерами от ОРМ-53 до ОРМ-102. В частности, двигатель ОРМ-65 разработки Глушко ставился на созданную Королевым крылатую ракету — «объект 212». В 1939 году прошли ее испытания — ракета с ОРМ-65 достигла высоты 250 м, когда преждевременно раскрылся ее парашют. Двигатель ОРМ-65 работал на азотной кислоте и керосине, развивал тягу 150 кгс и мог работать до 80 секунд.

Двигатели для баллистических и космических ракет

С 1946 года Глушко был назначен главным конструктором ОКБ-456 в Химках (сейчас НПО «Энергомаш» — главный разработчик и производитель российских ракетных двигателей — прим. ТАСС). Здесь под его руководством созданы двигатели для первых советских баллистических ракет Р-1, Р-2 и Р-5.

В 1954–1957 годах коллектив ОКБ-456 разработал жидкостные ракетные двигатели РД-107, которые впоследствии будут устанавливаться на знаменитую ракету Р-7, сконструированную коллективом ОКБ-1 под руководством Королева, так называемую королевскую семерку. Это была первая в мире полноценная межконтинентальная баллистическая ракета с максимальной дальностью полета 8 тыс. км и одним термоядерным зарядом мощностью 3 мегатонны. Первый запуск Р-7 состоялся 15 мая 1957 года, на вооружение Ракетных войск стратегического назначения она была принята в январе 1960-го.

На базе Р-7 был создано целое семейство ракет космического назначения. В частности, знаменитый «Восток», на котором 12 апреля 1961 года в космос отправился Юрий Гагарин. Модификации этой ракеты используются до сих пор — с грузовыми кораблями и спутниками в космос стартуют ракеты серии «Союз-2», с пилотируемыми — «Союз-ФГ» (со следующего года запуски космонавтов будут переведены на «Союз-2»). До сих пор на этих ракетах используются модификации двигателей, разработанных Глушко: версии РД-107 для боковых и центрального блока первой ступени и варианты РД-108 — для второй ступени.

Также сотрудники ОКБ-456 под руководством Глушко создали двигатель РД-253, который с изменениями и сейчас используется в самой массовой серии советских и российских тяжелых грузовых ракет «Протон». Последний вариант — «Протон-М» — использует на первой ступени шесть двигателей РД-276, которые являются глубокой модернизацией РД-253 Глушко.

Параллельно известный конструктор работал над двигателями для советских баллистических ракет, появившихся после Р-7. В частности, самая мощная на сегодняшний день и стоящая на вооружении РВСН тяжелая межконтинентальная ракета «Воевода» использует на первой ступени двигатель РД-264, разработанный при непосредственном участии Глушко.

«Энергия — Буран»

В 1974 году было создано НПО «Энергия» (сейчас Ракетно-космическая корпорация «Энергия»), в новую организацию вошло Центральное конструкторское бюро машиностроения (ОКБ-1, переименованное так после смерти Королева), а также КБ «Энергомаш» (бывшее ОКБ-456). Глушко стал главным конструктором «Энергии», название которой, по некоторым данным, он и придумал.

Несмотря на все его усилия, НПО «Энергия» не получило заказ от государства на разработку двигателей под ракету сверхтяжелого класса Н-1 для советской лунной программы. Идеи конструктора были отклонены из-за токсичности предложенных им компонентов топлива. Позже он в своих письмах не оставляет планов покорения Луны, в частности, предлагает руководству страны в течение десяти лет разработать и создать систему доставки космонавтов к естественному спутнику Земли и орбитальный лунный модуль весом 60 тонн, который обеспечит высадку на Луну трех космонавтов. Однако этим планам не суждено сбыться.

В 1976 году внимание Глушко переключается на совсем другую тему — создание челнока «Буран» как ответа на запуски американских многоразовых кораблей «Спейс Шаттл». Отечественная многоразовая система «Энергия — Буран» создавалась под непосредственным руководством Глушко и по его проекту, именно он настоял на облике сверхтяжелой ракеты «Энергия» и предложил вид двигателя первой ступени РД-170. Успешный запуск «Бурана» прошел в ноябре 1988 года в автоматическом режиме.

Кроме двигателей, под руководством Глушко был выполнен ряд ключевых работ по направлению пилотируемой космонавтики. Так, конструктор возглавлял работы по совершенствованию пилотируемых космических кораблей «Союз», им была предложена концепция многомодульной станции «Мир»: НПО «Энергия» выдвинула свои предложения по созданию новых орбитальных станций в 1976 году, эскизный проект «Мира» был готов в 1978 году.

Подготовила Валерия Решетникова