«Линия Кармана»: как построить ракету за три дня

Недавно в Самаре завершился всероссийский студенческий конкурс «Линия Кармана», в котором принимали участие десятки команд со всей России, чтобы продемонстрировать свои возможности в области космических экспериментов и ракетостроении. Победителем одноимённого хакатона по ракетной технике, проходившего в рамках конкурса, стала команда из Центра авиамодельного творчества учащихся МАИ, построившая ракету и реализовавшая её запуск на высоту более 200 метров. О мероприятии, победе и ракетах рассказал руководитель ракетно-модельной лаборатории МАИ Илья Котович, мастер ракетомодельного спорта.

Илья, расскажите, чем занимается ЦАТУ МАИ?

Это Центр авиамодельного творчества учащихся МАИ. Причём занимаются здесь и студенты, и школьники: они делают модели ракет, самолётов, квадрокоптеров, участвуют в различных спортивных соревнованиях — детских конкурсах, чемпионатах России, кубках России. В рамках центра существуют кружки по 3D-моделированию, проектированию, прототипированию и т. д.

Так, в нашем кружке, который открылся совсем недавно и называется «Ракетомодельная лаборатория», занимается 10 человек. Мы всё ещё проводим набор и будем рады новым участникам.

Расскажите о конкурсе «Линия Кармана», в котором ваша команда приняла участие.

Это всероссийский конкурс студенческих экспериментов в космосе и стратосфере, в котором команды предлагают и реализуют собственные эксперименты на Международной космической станции вместе с космонавтами, в стратосферном полёте на высоту до 30 км и в высокодинамичном ракетном пуске. В рамках конкурса при поддержке ГК «Роскосмос» проходил хакатон по ракетной технике: задача команд — за определённое время, имея ограниченное число ресурсов, спроектировать модель ракеты, реализовать её запуск и защитить проект.

Сколько времени у вас было на создание ракеты?

На проектирование и изготовление было выделено три дня, на запуск и на защиту — ещё по одному дню. При этом нам нужно было набрать максимальное количество баллов, которые выставлялись за эффективно выполненные задачи и отнимались, например, за используемые материалы. То есть чем дешевле материалы, из которых создана ракета, тем меньше очков вычитается.

Из каких материалов была создана ваша ракета?

Корпус и обтекатель мы сделали из ватмана и двустороннего скотча. Скотч был необходим, чтобы уменьшить воздействие окружающей среды, поскольку на стартовой площадке шёл дождь и дул ветер.

Внутри ракеты находился пружинный механизм, который срабатывал по достижении апогея и выдавливал полезную нагрузку вместе с системой спасения. Двигатель мы использовали без вышибного заряда, его тяга составила 100 ньютонов.

Какую полезную нагрузку несла ваша ракета? И какова её масса?

Вертикальная нагрузка на ракету составляла 22,5 килограмма. Её вес — 1 килограмм, высота полёта 236 метров. Диаметр ракеты 66 миллиметров, высота — 1,3 метра.

Что было самое сложное?

У всех участников нашей команды очень большой опыт по созданию ракет, все мы с детства в ракетомоделировании. Примерно полдня ушло на создание корпуса, а остальное время мы посвятили доработке системы. Мы создали уникальную, самостоятельно разработанную систему срабатывания, выброса системы спасения. Сложности были с написанием кода, механизмом срабатывания, но мы справились.

Сколько человек было в команде? Вы распределяли обязанности?

В команде было четыре человека, все студенты МАИ: из институтов № 1, 2, 6. Так, один участник писал код, другой занимался различными видами расчётов — расчёты по аэродинамике, учёт внешних факторов и т. д. Остальные разрабатывали систему спасения и саму ракету. Нашим научным руководителем был доцент кафедры 204 «Авиационно-космическая теплотехника», чемпион мира 2021 года по авиамодельному спорту в классе моделей ракет в дисциплине моделей-копии на высоту полёта Алексей Дмитриевич Ежов, с которым на этапе подготовки мы обсудили, как лучше спроектировать модель, учесть внешние факторы и достигнуть максимальных показателей т. д.

Благодаря чему удалось победить?

У нашей команды большой опыт по созданию ракет. Плюс огромный багаж научных, теоретических знаний. В сумме это и дало нам хорошую фору перед конкурентами.

Что было самое сложное в конкурсе?

Создание механизма и написание программного кода. Подобный механизм мы сконструировали впервые, и нам было интересно участие в хакатоне, чтобы протестировать себя, а ещё увидеть, какие решения предлагают другие команды в данном направлении.

Какова дальнейшая судьба ракеты, которую вы спроектировали? Планируете работать над её совершенствованием?

Модель останется в том состоянии, какая она есть сейчас. Тем более что испытания проходили в дождь, произошла деформация корпуса. Поэтому данная ракета будет находиться как память и гордость в ЦАТУ МАИ.

Что дало участие в конкурсе?

Полезные знакомства. Плюс мы в очередной подтвердили наши знания, использовали их на практике.

Какие дальнейшие планы ваши лично? И команды?

Продолжать развиваться в данном направлении, внедрять новые технологии в работе, участвовать в конкурсах и чемпионатах и побеждать.

Ну и раз уж речь зашла о технологиях, как думаете, каким будет мир в 2051 году?

Теперешние школьники вырастут и реализуют новые технологические проекты. Уверен, будут развиваться аэромобили, гораздо доступнее станет космос.