Самарские инженеры защитят спутники от громких звуков

На обратной стороне головных обтекателей ракет, за которыми на начальных этапах полета скрываются космические аппараты, обычно нанесено несколько слоев специальных звукопоглощающих материалов. Они предназначены для защиты полезной нагрузки от шума, имеющего звуковое давление до 160 децибел. Столь внушительная громкость может не только разорвать барабанные перепонки и контузить ненароком оказавшегося рядом человека, но и буквально разрушить дорогостоящее оборудование.

Самарские ученые около десяти лет работают над созданием новых звукопоглощающих материалов и комплексных решений. Например, в 2014 году команда специалистов под руководством Артура Сафина создала специальные конструктивные элементы из металлорезины, которые позволяют существенно снизить шумность авиационных двигателей. Теперь пришла очередь и космической техники.

В данный момент, как рассказывает доцент кафедры автоматических систем энергетических установок Самарского университета, кандидат технических наук Артур Сафин, проводится математическое моделирование, необходимое для отработки технологии. Суть ноу-хау заключается в том, чтобы для каждого отдельного спутника или иного космического аппарата рассчитывать оптимальное расположение звукопоглощающих элементов под обтекателем ракеты, а в тех местах, где они не нужны — не устанавливать их.

В качестве изолирующего звук материала сейчас испытывается пенополеуретан, но существует вероятность, что на нем исследователи не остановятся. Точно сказать, насколько удастся снизить массу обтекателя пока что трудно. Тем не менее, чем она будет меньше, тем больше полезной нагрузки сможет вывести на орбиту ракета, а в этом вопросе — каждый килограмм на счету.

Существующие технические решения достаточно эффективны, но отличаются высокой ценой и существенной массой. Например, две створки обтекателя ракеты Falcon 9 весят более полутора тонн и стоят пять с лишним миллионов долларов — неудивительно, что SpaceX каждый раз старается их спасти. Впервые проблемой невероятно высокого звукового давления, исходящего от работающих мощных ракетных двигателей, озаботились во время программы «Аполлон». Тогда придумали гасить часть звуковых волн распыляя под соплами большое количество воды, и это вошло в практику многих стартовых комплексов.