NASA Glenn Research Center

Исследовательский центр Гленна (англ. NASA Glenn Research Center) — одно из десяти основных полевых центров Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США, расположенное в городе Кливленд, штат Огайо. Центр специализируется на разработке, испытаниях и исследованиях в области авиационных и космических двигателей, энергетических установок, материаловедения, а также технологий для исследования космоса. До 1999 года носил название Исследовательский центр Льюиса (Lewis Research Center) в честь Джорджа У. Льюиса, одного из основателей Национального консультативного комитета по аэронавтике (NACA). Переименован в честь астронавта и сенатора Джона Гленна, первого американца, совершившего орбитальный космический полёт.

История

Основание и довоенный период (1941–1945)

Центр был основан в 1941 году как Лаборатория авиационных двигателей (Aircraft Engine Research Laboratory) в составе NACA. Создание было обусловлено необходимостью в США собственных мощностей для разработки и испытаний авиационных двигателей, особенно поршневых, на фоне начала Второй мировой войны. Первоначально лаборатория располагалась на территории Кливлендского муниципального аэропорта (ныне Международный аэропорт Хопкинс). В 1943 году лаборатория была переименована в Лабораторию лётных двигателей (Flight Propulsion Research Laboratory).

Эра реактивной авиации (1945–1958)

После войны центр стал ключевым в разработке реактивных двигателей. В 1947 году здесь был построен первый в США сверхзвуковой аэродинамический туннель. В 1948 году центр получил имя Исследовательский центр Льюиса. В 1950-е годы сотрудники центра разработали концепцию и провели испытания первых американских прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ПВРД), а также активно занимались проблемами теплопередачи в турбинах и материаловедением для высокотемпературных сплавов.

Космическая эра (1958–1980-е)

С созданием NASA в 1958 году центр был передан в его структуру и сосредоточился на космических двигателях. В 1960-е годы здесь разрабатывались и испытывались двигатели для ракет-носителей «Сатурн» (в частности, водородные двигатели J-2 и RL10), а также системы жизнеобеспечения для космических кораблей «Аполлон». Центр внёс значительный вклад в создание ионных двигателей для межпланетных станций. В 1970-е годы центр занимался исследованиями в области солнечной энергетики и топливных элементов.

Современный период (1990-е — настоящее время)

В 1999 году центр был переименован в Исследовательский центр Гленна в честь сенатора Джона Гленна. В 2000-е годы центр сосредоточился на программах по созданию сверхзвукового пассажирского самолёта (программа «Quiet Supersonic Technology»), лёгких композитных материалов, а также на разработке ядерных энергетических установок для дальних космических миссий. В 2010-е годы центр участвовал в программе «Коммерческие экипажи» (Commercial Crew Program), испытывая двигатели для кораблей Dragon и Starliner. В настоящее время центр является ведущим в NASA по технологиям электрореактивных двигателей и системам терморегулирования.

Инфраструктура и оборудование

Центр занимает площадь около 1,5 км² и включает в себя более 500 зданий и сооружений. Ключевые объекты:

• Аэродинамические трубы: Комплекс включает несколько труб, в том числе сверхзвуковую (до 3,5 Маха) и дозвуковую (до 0,3 Маха) трубы с возможностью моделирования обледенения.
• Испытательные стенды для двигателей: Стенды для испытаний ракетных двигателей (в том числе жидкостных и твердотопливных) и авиационных газотурбинных двигателей.
• Лаборатория электрореактивных двигателей (Electric Propulsion Laboratory): Одна из крупнейших в мире, оснащена вакуумными камерами для испытаний ионных и холловских двигателей.
• Центр моделирования (Simulation Center): Используется для численного моделирования аэродинамики, тепловых процессов и динамики полёта.
• Лаборатория материаловедения: Занимается созданием и испытанием жаропрочных сплавов, керамики и композитов.

Научные направления

Авиационные двигатели

Центр разрабатывает и испытывает компоненты для газотурбинных двигателей, включая компрессоры, камеры сгорания и турбины. Основное внимание уделяется повышению топливной эффективности и снижению выбросов CO₂ и NOₓ. Ведётся работа над гибридными электрическими силовыми установками для региональных самолётов.

Космические двигатели

Центр является головным в NASA по разработке электрореактивных двигателей. Созданы и испытаны двигатели для миссий Dawn (ионный двигатель), Psyche (холловский двигатель) и для лунных посадочных модулей. Также ведутся работы по ядерным тепловым ракетным двигателям (NTP) для пилотируемых миссий на Марс.

Энергетика и терморегулирование

Центр разрабатывает системы электроснабжения для космических аппаратов, включая солнечные батареи, топливные элементы и радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГ). Также создаются системы терморегулирования для космических станций и спутников.

Материаловедение

Центр занимается созданием жаропрочных суперсплавов (например, никелевые сплавы), керамических матричных композитов (CMC) и лёгких композитов для авиационных и космических конструкций. Разработаны технологии для защиты от окисления и коррозии.

Аэронавтика и сверхзвук

Центр участвует в программе «Quiet Supersonic Technology» (QueSST), направленной на создание сверхзвукового самолёта с низким уровнем звукового удара. Также ведутся исследования по снижению шума от двигателей и планера.

Значимые проекты и достижения

• Двигатель RL10: Разработан в 1960-х годах, используется в разгонных блоках «Центавр» и «Дельта». До сих пор является одним из самых надёжных криогенных двигателей.
• Ионный двигатель NSTAR: Использовался на миссии «Deep Space 1» (1998–2001) и «Dawn» (2007–2018). Обеспечил рекордную продолжительность работы в космосе.
• Холловский двигатель SPT-140: Разработан совместно с российскими и украинскими специалистами, используется на миссии «Psyche» (2023).
• Топливные элементы для «Аполлона»: Центр разработал топливные элементы, которые обеспечивали энергией и водой космические корабли «Аполлон».
• Сверхзвуковой аэродинамический туннель: Построен в 1947 году, позволил проводить испытания на скоростях до 3,5 Маха.
• Программа «Коммерческие экипажи»: Центр проводил испытания двигателей SuperDraco (SpaceX) и RS-25 (Boeing) для кораблей Dragon и Starliner.

Критика и ограничения

Как и другие центры NASA, Исследовательский центр Гленна подвергался критике за бюрократизацию и медленное внедрение инноваций. В 2010-х годах отмечалось, что центр отстаёт от частных компаний (например, SpaceX) в разработке многоразовых двигателей. Также критиковалось сокращение финансирования на программы по авиационным двигателям в пользу космических проектов. В 2020 году центр был вынужден сократить часть персонала из-за бюджетных ограничений.

Примечания

Центр является одним из старейших и крупнейших в NASA, с годовым бюджетом около 1,5 миллиарда долларов США (2023 год). На его территории расположен музей авиации и космонавтики, открытый для посещения.

Источники

• NASA Glenn Research Center. Official website.
• «NASA’s Glenn Research Center: A History of Innovation» (NASA History Series, 2015).
• «The Rocketdyne RL10: A History of the Centaur Upper Stage Engine» (Journal of Propulsion and Power, 2008).
• «Electric Propulsion at NASA Glenn: Past, Present, and Future» (NASA Technical Reports, 2020).
• «Quiet Supersonic Technology (QueSST) Program Overview» (NASA, 2021).