ОКБ Факел

ОКБ «Факел» — российское опытно-конструкторское бюро, специализирующееся на разработке и производстве электроракетных двигателей (ЭРД) и плазменных двигателей для космических аппаратов. Полное наименование — Акционерное общество «Опытно-конструкторское бюро „Факел“» (АО «ОКБ „Факел“»). Предприятие входит в состав интегрированной структуры ракетного двигателестроения, подведомственной Государственной корпорации по космической деятельности «Роскосмос». Основная продукция ОКБ «Факел» — стационарные плазменные двигатели (СПД), холловские двигатели, ионные двигатели, а также блоки коррекции и системы электроракетной тяги, используемые для ориентации, стабилизации и коррекции орбиты космических аппаратов различного назначения.

История

Основание и ранние годы

Предприятие было основано в 1954 году в городе Калининграде (ныне Королёв) Московской области как Опытно-конструкторское бюро № 2 (ОКБ-2) при Научно-исследовательском институте № 88 (НИИ-88) Министерства оборонной промышленности СССР. Первоначально ОКБ-2 занималось разработкой жидкостных ракетных двигателей для зенитных управляемых ракет и баллистических ракет. В 1958 году ОКБ-2 было переведено в город Кимры Калининской области, а в 1959 году — в город Нарва Эстонской ССР, где получило название «Нарвский машиностроительный завод». В 1962 году предприятие переехало в город Гусев Калининградской области, где и располагается по настоящее время.

Переход к электроракетным двигателям

В 1960-х годах, в связи с развитием космической техники и необходимостью создания двигателей для длительной работы в космосе, ОКБ начало переориентацию на разработку электроракетных двигателей. В 1968 году предприятие получило название «Опытно-конструкторское бюро „Факел“». В 1970-х годах были разработаны первые образцы стационарных плазменных двигателей (СПД), которые прошли испытания в космосе. В 1982 году двигатель СПД-50 был впервые установлен на космический аппарат «Метеор-Природа» и успешно отработал на орбите.

Постсоветский период

После распада СССР предприятие осталось в составе российской космической отрасли. В 1990-е годы, несмотря на экономический кризис, ОКБ «Факел» продолжало разработки и начало активное сотрудничество с зарубежными заказчиками, в первую очередь с компаниями из США и Европы. В 1994 году был заключён первый контракт на поставку двигателей СПД-100 для американских спутников связи. В 2000-е годы предприятие было преобразовано в акционерное общество и вошло в состав холдинга «НПО Энергомаш» имени академика В. П. Глушко, а затем — в интегрированную структуру АО «Ракетно-космический центр „Прогресс“» и, впоследствии, в АО «ОДК-Пермские моторы»? (фактически — в составе Роскосмоса). В 2015 году ОКБ «Факел» стало частью АО «Корпорация „Московский институт теплотехники“» (МИТ), а в 2020-х годах — вновь перешло под управление Роскосмоса.

Продукция

Стационарные плазменные двигатели (СПД)

Основной продукцией ОКБ «Факел» являются стационарные плазменные двигатели (СПД) — разновидность холловских двигателей, в которых для ускорения ионов используется скрещённые электрическое и магнитное поля. Рабочим телом служит ксенон. Двигатели этого типа отличаются высоким удельным импульсом (до 3000 секунд), длительным ресурсом (до 10 000 часов и более) и высокой надёжностью. Основные модели:

• СПД-50 — первый серийный двигатель, мощность 500 Вт, тяга около 20 мН. Устанавливался на спутники «Метеор», «Ресурс», «Космос».
• СПД-70 — двигатель средней мощности (700 Вт), тяга до 40 мН. Используется на геостационарных спутниках связи и навигации.
• СПД-100 — наиболее массовая модель, мощность 1,35 кВт, тяга около 80 мН. Применяется на спутниках серий «Экспресс», «Ямал», «Глонасс-К», а также на зарубежных космических аппаратах (например, спутники связи Telstar, AsiaSat, Echostar).
• СПД-140 — двигатель повышенной мощности (до 4,5 кВт), тяга до 300 мН. Разработан для перспективных тяжёлых спутников и космических буксиров.
• СПД-200 — мощный двигатель (до 10 кВт), тяга до 600 мН. Предназначен для электроракетных буксиров и крупных космических аппаратов.

Ионные двигатели

ОКБ «Факел» также разрабатывает ионные двигатели, в которых ионы ускоряются в электростатическом поле. В отличие от холловских двигателей, ионные двигатели имеют ещё более высокий удельный импульс (до 4000–5000 секунд), но меньшую тягу. Основные модели:

• ИД-200 — ионный двигатель мощностью 200 Вт, тяга до 10 мН. Предназначен для малых космических аппаратов.
• ИД-500 — двигатель мощностью 500 Вт, тяга до 25 мН. Разработан для научных и технологических спутников.

Блоки коррекции и системы электроракетной тяги

Помимо отдельных двигателей, предприятие выпускает блоки коррекции (БК) — готовые агрегаты, включающие в себя двигатели, систему подачи рабочего тела, блоки управления и электропитания. Такие блоки устанавливаются на космические аппараты в качестве единого модуля. Примеры:

• БК-1 — блок коррекции с двумя двигателями СПД-70.
• БК-2 — блок с четырьмя двигателями СПД-100.
• БК-3 — блок с двигателями СПД-140 для перспективных аппаратов.

Применение

Продукция ОКБ «Факел» используется на российских и зарубежных космических аппаратах различного назначения:

• Спутники связи и телекоммуникации — геостационарные спутники серий «Экспресс», «Ямал», «Eutelsat», «Intelsat», «SES».
• Спутники навигации — аппараты системы ГЛОНАСС (серии «Глонасс-К», «Глонасс-М»).
• Спутники дистанционного зондирования Земли — «Ресурс-П», «Метеор-М».
• Научные космические аппараты — «Спектр-РГ», «Бион-М», «Фотон».
• Космические буксиры — перспективные разработки, такие как «Зевс» (транспортно-энергетический модуль на основе ядерной энергодвигательной установки).
• Малые космические аппараты — кубсаты и микроспутники, для которых разработаны компактные двигатели (например, СПД-50).

Производственная база

ОКБ «Факел» располагает производственным комплексом в городе Гусев Калининградской области. Предприятие включает в себя конструкторское бюро, экспериментальные стенды для испытаний двигателей (в том числе вакуумные камеры), механический и сборочный цеха, а также лаборатории контроля качества. Производство сертифицировано по международным стандартам ISO 9001 и AS9100 (аэрокосмический стандарт). Предприятие способно выпускать до 100–150 двигателей в год, в зависимости от модели.

Международное сотрудничество

ОКБ «Факел» является одним из немногих российских предприятий, активно поставляющих продукцию на мировой рынок космической техники. Двигатели СПД-100 и СПД-70 устанавливались на спутники таких компаний, как Boeing, Lockheed Martin, Space Systems/Loral, Orbital Sciences Corporation (США), Thales Alenia Space (Франция), Airbus Defence and Space (Германия). В 2010-е годы доля экспорта в выручке предприятия составляла до 50–60%. Однако после введения санкций против российской космической отрасли в 2014 году и особенно после 2022 года, объём международного сотрудничества сократился. Предприятие продолжает выполнять контракты по ранее заключённым соглашениям, а также развивает кооперацию с партнёрами из Китая, Индии и других стран.

Научно-технические достижения

• ОКБ «Факел» является одним из мировых лидеров в области холловских двигателей. Двигатели СПД-100 установлены на более чем 200 космических аппаратах (по состоянию на 2023 год).
• В 2000-х годах предприятие разработало двигатель СПД-140, который стал одним из самых мощных серийных холловских двигателей в мире.
• В 2021 году был успешно испытан в космосе двигатель СПД-200 на борту экспериментального космического аппарата «Скиф-Д».
• Предприятие участвует в программе создания транспортно-энергетического модуля «Зевс» (с ядерной энергодвигательной установкой), где двигатели ОКБ «Факел» будут использоваться для коррекции орбиты.

Перспективы развития

В настоящее время (2020-е годы) ОКБ «Факел» продолжает модернизацию производства и разработку новых моделей двигателей. Основные направления:

• Создание двигателей с увеличенным ресурсом (до 20 000 часов) для межпланетных миссий.
• Разработка двигателей на альтернативных рабочих телах (криптон, аргон, йод) для снижения стоимости и упрощения логистики.
• Создание компактных двигателей для малых космических аппаратов (кубсатов) и группировок спутников (например, «Сфера»).
• Участие в проектах по созданию электроракетных буксиров для доставки грузов на геостационарную орбиту и к Луне.

Критика и проблемы

Несмотря на высокий технический уровень продукции, ОКБ «Факел» сталкивается с рядом проблем:

• Зависимость от поставок ксенона — рабочего тела, добываемого в ограниченных количествах. В 2020-х годах наблюдался дефицит ксенона на мировом рынке, что привело к росту цен.
• Ограниченные производственные мощности по сравнению с зарубежными конкурентами (например, американской компанией Busek Co. Inc. или французской Safran).
• Сокращение государственного финансирования в 1990-е и 2000-е годы, что замедлило разработку двигателей нового поколения.
• Санкционное давление, ограничивающее поставки комплектующих и доступ к международным рынкам.

См. также

• Электроракетный двигатель
• Холловский двигатель
• Ионный двигатель
• Роскосмос
• Космический аппарат

Источники

• Официальный сайт АО «ОКБ „Факел“» (раздел «История», «Продукция»)
• Материалы Государственной корпорации по космической деятельности «Роскосмос» (пресс-релизы, годовые отчёты)
• Журнал «Космическая техника и технологии» (статьи о разработках ЭРД)
• Книга: «Электроракетные двигатели» под ред. А. И. Морозова, 2002
• Отчёты о лётных испытаниях двигателей СПД на спутниках связи (серии «Экспресс», «Ямал»)
• Публикации в отраслевом журнале «Вестник НПО Энергомаш» (2015–2020)
• Данные с сайта «Российский космос» (раздел «Предприятия»)