Проект «Инноваторы» выходит при поддержке ООО «Омсктехуглерод», высокотехнологичного предприятия, имеющего свой научно-технический центр и понимающего важность продвижения молодых ученых.
Космическая тема для Омска давно стала базовой. В регионе есть профильные предприятия, вузы, выпускающие специалистов нужных специальностей, ученые, двигающие вперед исследование космоса. Обозреватель еженедельника «Коммерческие Вести» Анастасия ИЛЬЧЕНКО встретилась с доцентом кафедры «Электрическая техника» ОмГТУ Виктором ФЕДЯНИНЫМ, изобретателем, занявшим первое место на Всероссийском молодежном конкурсе научно-технических работ «Орбита молодежи», и узнала, чем он увлекался в детстве, чем занимается в отпуске и что представляет собой созданный им ионный двигатель малого космического аппарата.
– Виктор Викторович, почему вы занимаетесь именно малыми космическими аппаратами?
– С большими все понятно. Ионные двигатели для большой мощности массово разрабатываются, а для малой их немного. Тема сегодня актуальна, потому что нужны малые космические аппараты, чтобы исследовать Луну и корректировать орбиту искусственных спутников. Двигатель состоит из генератора плазмы, который создает предварительную ионизацию газа, системы ускорительных сеток и нейтрализатора. Он испускает электроны, нейтрализующие положительный заряд ускоренной ионной струи. Принцип работы двигателя заключается в предварительной ионизации рабочего тела с последующим ускорением электрическим полем.
– Чем ваш двигатель отличается от существующих?
– В основном у двигателей, которые я видел, разные системы. Одна создает плазму, другая предназначена для того, чтобы ускорять ионизированный газ. Особенность моего ионного двигателя – в применении метода электростатического удержания плазмы для ионизации рабочего тела с последующим ускорением.
– Как изменится принцип работы двигателя?
– Он будет таким же, как у классического. Мне удалось совместить системы ионизации, газа, т. е. получения рабочего тела, питания, ускоряющую систему. И все это сделать компактным. В итоге получилось уменьшить массу двигателя и потребляемую мощность. Идея про ионный двигатель родилась еще в 2020 году. И в 2023 году я ее реализовал – сделал реальный образец, провел эксперименты в вакуумной камере. И отправил разработку на конкурс.
– Из каких деталей вы создавали образец?
– Прототип сделал из обычной электроники. Доступа к космической у меня нет. Но это не важно, если ты знаешь характеристики ионного двигателя, его потребляемую мощность, энергетические характеристики и прочее. Все составляющие были на своих местах, только меньших размеров.
– Ваш прототип будет отличаться от реального двигателя, который создадут по вашей схеме?
– Думаю, поменяется конструкция, потому что предстоят испытания на вибростенде и, возможно, компоновка элементов в двигателе. Прототип еще нужно развивать.
– У вас есть новые идеи?
– Да, есть идеи других ионных двигателей. Самые разные. Есть те, которые работают, и те, что не будут. Все нужно проверять. Например, хочу добавить в конструкцию ионного двигателя магнитное поле, чтобы можно было сфокусировать ионный пучок на выходе. Это позволит задать более точное направление реактивной струе, возможно, повлияет на скорость.
– На «Орбите молодежи» были только космические темы?
– В основном да. Интересный был опыт. Чувствовалась мощь мероприятия, что тебя окружают по-настоящему знающие люди, любящие свое дело. Там было много аспирантов и даже докторов наук, правда, в других секциях. Я принял участие в конкурсе, чтобы мою идею посмотрели, оценили, обсудили. Цели победить не было. Хотел показать, что сделал, и получить обратную связь. В итоге понял, что работа актуальна. Надеюсь еще увидеться с другими победителями – нам всем обещали подарить поездку на Байконур.
– Как получилось, что вы работаете на кафедре электрической техники, а разрабатываете космические двигатели?
– С 2017 года я начал сотрудничать с научно-исследовательской лабораторией кафедры ракетостроения. Профессор, заведующий кафедрой «Нефтегазовое дело, стандартизация и метрология» Виктор Владимирович ШАЛАЙ направил меня туда на помощь. Там работа велась по дуговому двигателю малого космического аппарата, а мне нужно было влиться в коллектив и совместными усилиями заставить двигатель работать. И постепенно я стал сотрудничать с лабораторией, в том числе с доцентом кафедры «Авиа- и ракетостроение» Игорем ВАВИЛОВЫМ, который тоже занимается ионными двигателями. Сейчас по совместительству работаю старшим научным сотрудником этой лаборатории.
– Получается, вы с 2017 года глубоко погружены в космическую тему?
– В то, что касается электрической части ионных и дуговых двигателей, а в них как раз очень много электроники. Тема мне интересна, в ней можно реализовать свой творческий потенциал. Это актуальное направление, где есть над чем подумать, что изменить.
– Вы разрабатывали ионный двигатель в рамках своей работы?
– Нет, прототип ионного двигателя я создавал дома во время отпуска.
– Отличный заголовок для статьи! Виктор, расскажите немного о себе.
– Когда мне было 3 года, родители переехали в деревню в Омской области, где я окончил школу.
– Преподаватели вузов жалуются, что сегодня даже выпускники городских школ не достаточно хорошо знают физику для поступления в вуз. Тяжело было?
– Я с детства увлекался техникой. Например, светодиодную лампу мог сделать сам еще в 6-7 классе. Тогда продавались зажигалки с фонариками, где стоял светодиод белого цвета. Можно было объединить светодиоды, сделать из них матрицу, ограничить ток и подключить в сеть. Получилась бы светодиодная лампа. Думаю, и сейчас таких людей много, просто их нужно увидеть – они могут себя никак не проявлять. Электроникой начал заниматься рано, еще во втором классе. У меня были журналы «Радио», где печатали много разных схем. Человека, который бы разбирался в схемотехнике, рядом не оказалось, поэтому случалось испытывать сложности с пониманием некоторых элементов. Приходилось разбираться. Первая схема, которую я сделал в третьем классе, представляла мультивибратор на биполярном транзисторе. Я ходил и всем показывал, как две лампочки мигают. Мне казалось, это чудо. Хотя, как это работает, тогда еще не понимал. Мне был интересен сам поиск решений. Я в детстве пытался создать и альтернативный источник энергии – ветрогенератор. Прибил устройство к столбу, сделал лопасти и даже получил от него энергию.
– А как вы отдыхаете? Чем занимаетесь в свободное время?
– Работаю, читаю научные статьи, воплощаю свои идеи. Последний отпуск у меня выдался очень интересным. Кроме создания ионного двигателя мне удалось выкормить стрижа. Я подобрал выпавшего из гнезда птенца, думал, жарко, если напою, то полетит. Но потом понял: он слишком маленький. На тот момент ему было примерно 23 дня, а возраст, когда они совершают свой первый полет, составляет около 40 дней. Оставшиеся три недели мне пришлось его кормить и поить. А делать это нужно 4 раза в сутки и только той едой, к которой он привык – сверчками, мучными червями, зофобасами.
– Вы обходили зоомагазины в поисках корма?
– Да, обычной едой стрижей кормить нельзя, тогда у них перья не развиваются, и птицы погибают.
– Питомец бедокурил в квартире?
– Стрижи же не умеют ходить! Они живут в полете – едят, пьют, спят, размножаются. Он у меня 20 дней тихо лежал в коробке. Самостоятельно не ел, приходилось насильно кормить. Если бы я его раньше подобрал, наверное, он бы рефлекторно открывал рот, но мне стриж достался уже взрослым парнем.
– И чем закончилось знакомство?
– Выпустил. Стрижи, перед тем как начать летать, тренируются – начинают отжиматься на крыльях. Я много читал о них в Интернете, писал на форумы, звонил специалистам в Омске. Поэтому, когда он стал отжиматься, понял – скоро улетит. Перед полетом он два дня не ел – все выплевывал. Думал, заболел, но оказалось, они перед полетом немного сбрасывают вес. Он должен весить 38-42 грамма. И вот на 41 день понес его на территорию аграрного университета выпускать. Посадил на руку, и он винтообразно взлетел вверх, где его подхватила стая стрижей.
Биография
Виктор Викторович ФЕДЯНИН, доцент кафедры «Электрическая техника» ОмГТУ
Виктор ФЕДЯНИН родился 5 мая 1990 года в поселке Новом Кировской области. В 2009 году поступил в ОмГТУ на специальность «Промышленная электроника». В 2014 году окончил вуз и поступил в аспирантуру. В 2018 году защитил кандидатскую диссертацию. С 2014 года работает на кафедре «Электрическая техника»: сначала лаборантом, затем ассистентом, сейчас занимает должность доцента.
Проект «Инноваторы» выходит при поддержке ООО «Омсктехуглерод».
