32 березовые палки как система зажигания ракетного двигателя

Космос

Сейчас, в двадцать первом веке, есть космические ракеты, для запуска которых используются детали из дерева. Тридцать две березовые палки являются важным элементом системы запуска двигателей

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» и даже взорвать двигатель.

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.

Источник