В космос при поддержке ОВЕН
Автоматику ОВЕН можно встретить практически повсюду на Земле: она обеспечивает свежий воздух в метро, отвечает за противопожарную безопасность, управляет электродвигателями производственных линий, контролирует подачу питьевой воды и поддерживает оптимальный климат в жилых домах и на предприятиях.
А еще она помогает студентам-энтузиастам в реализации их космической «Мечты».
В 2020 году в МГТУ им. Н. Э. Баумана в рамках Молодежного космического центра в студенческом космическом бюро РОТЭХ (СКБ RoTech) стартовал проект «Мечта» по разработке ракеты-носителя на жидкостном ракетном двигателе. Мы побеседовали с Владимиром Щедриным – руководителем студенческого конструкторского бюро о целях и задачах проекта, для реализации которого используется автоматика ОВЕН.
В.Щ.: Задача, за которую мы взялись – нестандартная. В любительском ракетостроении в основном используется твердое топливо. На жидком топливе летают только «взрослые» ракеты. Сделать такую систему на жидкостном ракетном двигателе руками студентов – очень серьезная задача, которая требует масштабной стендовой инфраструктуры и многочисленных испытаний.
Наша ракета-носитель небольшая: высота чуть более полутора метров, диаметр – 70 мм. Она не летит в космос – высота полета по нашим расчетам составляет 300 метров. Но даже для запуска такой ракеты требуется автоматика. Необходимо многократно протестировать работу жидкостно-ракетного двигателя на испытательном стенде.
Оборудование для первого стенда мы проектировали и создавали самостоятельно. С развитием проекта мы пришли к выводу, что использование проверенной временем промышленной автоматики существенно повысит надежность испытаний и управляемость ракеты-носителя. И стали искать партнера, который сможет поставить нам такое оборудование. Мы рассматривали разные варианты: от азиатских до европейских брендов. И в итоге остановились на отечественном. Автоматика ОВЕН полностью подошла для нашего проекта. Приятным сюрпризом стала вузовская программа, которая помогла нам получить часть оборудования бесплатно.
На базе датчиков давления ПД100 и температуры ДТПК644, модулей аналогового ввода МВ110, дискретного вывода МУ110, преобразователей аналоговых сигналов НПТ-3 и преобразователей интерфейсов АС4, а также счетчика импульсов СИ30 мы собрали два стенда: испытательный стенд для предварительного тестирования и переносную автоматизированную систему управления подготовкой пуска (АСУПП).
Испытательный стенд
В.Щ.: На испытательном стенде, где мы проводили тестирование жидкостного ракетного двигателя, реализован полный цикл: от сбора данных до управления исполнительными механизмами. За измерение тяги двигательной установки отвечают модули аналогового ввода МВ110. Они работают в связке с универсальными нормирующими преобразователями НПТ-3, через который подключается термометр сопротивления. В сочетании с датчиками давления ПД100 это обеспечивает непрерывный мониторинг давления и температуры в баке и критических узлах пневмогидросистемы. За управление электроклапанами и пневмораспределителями отвечают модули дискретного вывода МУ110, гарантируя точность подачи компонентов топлива. Счетчик импульсов СИ30 отображает расход горючего, а преобразователи интерфейсов АС4 позволяют отслеживать параметры испытаний в режиме реального времени на компьютере. Температурный режим контролируют термоэлектрические преобразователи ДТПК644.
Переносная система управления подготовкой пуска
В.Щ.: Автоматизированная система управления подготовкой пуска выполнена в защищенном полевом исполнении и отвечает за запуск ракеты-носителя. Это сложный пневмогидравлический комплекс, который включает в себя приемо-передающую аппаратуру и пульт управления. Система обеспечивает комплексную безопасность и управление: непрерывно анализирует состояние топлива и давление газа, обеспечивая аварийное отключение при любых отклонениях, отвечает за выполнение команды «Пуск» и управление механизмом отстрела трубопроводов от ракеты. Эта переносная установка является связующим звеном между наземным оборудованием и ракетой-носителем: она подает сжатый азот, который через систему трубопроводов и электропневматических распределителей управляет процессами.
АСУПП решает пять критически важных задач: автоматическая заправка бака перекисью водорода, создание рабочего давления в топливной системе (вытеснительная подача топлива вместо использования насосов), дренаж избыточного давления для предотвращения аварий, управление клапаном подачи и активация механизмов отстрела магистралей подачи компонента и управления в момент старта.
«Для нас важен сам факт того, что студенческое конструкторское бюро способно создать столь сложное изделие. Мы вдохновляемся примером Сергея Павловича Королева, главного конструктора советской космонавтики и одного из участников группы изучения реактивного движения, где молодые инженеры-энтузиасты создавали первые ракеты на жидком топливе. Мы верим, что наша разработка — это переосмысление тех великих идей с использованием современных технологий автоматизации», - поясняет руководитель студенческого конструкторского бюро Владимир Щедрин.
Программа сотрудничества с вузами
С 2009 года в ОВЕН запущена программа поддержки вузов, в рамках которой компания поставляет приборы для оснащения учебных классов и лабораторий. Более 150 учебных заведений России и СНГ, такие как Национальный исследовательский университет МЭИ (Москва), Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ (Москва), Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет, Донской государственный технический университет (Ростов-на-Дону), Самарский государственный технический университет, Кубанский государственный аграрный университет им. И. Т. Трубилина (Краснодар) и многие другие уже приняли участие в программе.
Основная задача вузовской программы – помочь студентам перейти от теоретических знаний к практике, понять, как система ведет себя в реальных условиях эксплуатации при нестабильных сигналах, погрешностях измерений, ошибках подключения. Возможность работать на современном оборудовании, которое используется на действующих производствах, повышает профессиональные компетенции учащихся и помогает им стать более конкурентоспособными на рынке труда.
Для нас это не просто социальная инициатива, а инвестиция – в будущее, в технологический суверенитет страны.
