Физика для школьников, 2024, № 4

Что такое суперлуние? Суперлуния 2024 года
На фотографии Голубая Суперлуна запечатлена достигшей максимального углового размера, восходящая позади храма 
Посейдона в Греции. Это суперлуние необычно тем, что это первое из четырех последовательных суперлуний, три следующие 
произошли в сентябре, октябре и ноябре.
Источник:
https://www.astronet.ru/db/msg/1935893
Поскольку орбита Луны вокруг Земли не является идеальной окружностью, она  иногда оказывается немного ближе к нашей планете, а иногда немного дальше. Разница между ближайшим и самым удаленным положениями Луны составляет примерно три полных диаметра Земли. Из-за этого она может казаться больше или меньше. В суперлуние 19 августа 
эта разница составляла примерно 7 процентов по сравнению с обычным полнолунием.
Из-за некоторой путаницы несколько десятилетий назад термин «голубая луна» стал 
относиться к двум разным событиям. В одном из значений термин «голубая луна» относится ко второму полнолунию в календарном месяце. Эти необычные луны возникают 
из-за разницы в продолжительности наших месяцев с примерно 29,5-дневным лунным 
циклом. Самая последняя «месячная голубая луна» была в прошлом году в августе. 
Более старое и более традиционное определение голубой луны относится к третьему из четырех полнолуний в сезоне. Как правило, в одном сезоне бывает только три 
полнолуния, но в 2024 году их было четыре.
Фото на первой обложке: космический аппарат НАСА «Хаббл» 
измерил размеры ближайших транзитных планет размером с Землю.

Учредитель: ООО «Школьная Пресса». Издается с 2009 г. Периодичность — 4 номера в год
4
2024
МОЕ ПОРТФОЛИО
А.А. Коротков, Е.В. Козьмин, Ю.В. Казакова
РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ МАЛОЙ ТЯГИ 
ДЛЯ СПУТНИКОВ ФОРМАТА CUBESAT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
В.А. Марченкова, Д.Н. Петров
СРАВНЕНИЕ ЧИСЛЕННОГО И НАТУРНОГО ЭКСПЕРИМЕНТОВ 
ПРИ ОСТЫВАНИИ ЕМКОСТИ С ВОДОЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
А.Е. Ионин, З.И. Кравец
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ СВЕТА МЕТОДОМ ОЛЕ РЕМЕРА .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 17
АСТРОНОМИЯ
М.О. Калинин, Н.Н. Гомулина
ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕЦИФИКИ УВЕЛИЧЕНИЯ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ 
В 25 ЦИКЛЕ.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 28
Журнал зарегистрирован в базе данных Российского индекса научного цитирования.
Распространяется в печатном и электронном виде
Научно-практический журнал для старшеклассников «Физика для школьников»
Рукописи, поступившие в редакцию, не рецензируются и не возвращаются. Редакция не несет ответственности за содержание объявлений и рекламы
Главный редактор 
Е.Б. Петрова
Корреспонденцию
направлять по адресу:
127254, г. Москва, а/я 62
Журнал зарегистрирован Министерством РФ
по делам печати, телерадиовещания
и средств массовых коммуникаций.
Свидетельство о регистрации
ПИ № 77–9203 от 14 июня 2001 г.
Заведующая редакцией
Е.Б. Перская
Формат 84х108/16.
             Усл. п. л. 3,0. Изд. № 3924. Заказ          
Отпечатано в АО «ИПК «Чувашия».
428019, г. Чебоксары, пр. И. Яковлева, 13
Редакционный совет:
В.В. Альминдеров, 
Э.М. Браверман, М.Ю. Демидова,
О.В. Коршунова, Л.П. Мошейко,
О.А. Поваляев, В.В. Шахматова 
Телефоны:
8 (495) 619-52-87, 619-83-80
Интернет
http://www.школьнаяпресса.рф
E-mail
fizika@schoolpress.ru
© ООО «Школьная Пресса»,
© «Физика для школьников», 2024, № 4
Издание охраняется Гражданским кодексом РФ (часть 4). Любое воспроизведение материалов, размещенных в журнале, 
как на бумажном носителе, так и в виде ксерокопирования, сканирования, записи в память ЭВМ, и размещение в Интернете запрещается

МОЕ ПОРТФОЛИО
РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ 
РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ 
МАЛОЙ ТЯГИ 
ДЛЯ СПУТНИКОВ 
ФОРМАТА CUBESAT
А.А. Коротков,
учащийся 9 класса, школа № 1580, 
Москва;
Е.В. Козьмин,
ассистент кафедры СУНЦ-2, учитель 
физики, школа № 1580, Москва;
Ю.В. Казакова,
руководитель проекта,  к.п.н., старший 
преподаватель кафедры СУНЦ-2, 
учитель физики, школа № 1580, Москва
В статье описана разработка модели ракетного двигателя малой тяги для спутников 
формата CUBESAT.
2. Изучить строение ракетного двигателя.
3. Провести расчеты двигательной установки.
4. Создать демонстрационный макет 
двигательной установки.
5. Провести испытания.
Методами исследования являлись компьютерное моделирование, прототипирование, конструирование, проведение испытаний.
АНАЛИЗ АНАЛОГОВ
ВВЕДЕНИЕ
В последнее время наблюдается бурный 
рост спектра задач для низкоорбитальных 
спутников, которые могут выполнятся малыми космическими аппаратами (МКА), в 
том числе спутниками формата CubeSat.
Но зачастую данные аппараты имеют 
простейшую конструкцию без двигательной установки, что серьезно снижает срок 
существования на орбите и маневренность, 
необходимую для следующих задач.
1. Уклонение от космического мусора.
2. Продление срока жизни спутника.
3. Сход с орбиты по истечении срока 
службы.
4. Точное маневрирование в спутниковой группировке.
Целью проекта была разработка демонстрационного макета ракетного двигателя 
малой тяги для малого космического аппарата формата CubeSat. 
Для ее достижения были поставлены 
следующие задачи.
1. Провести теоретический анализ литературы по теме проекта.
Жидкостные ракетные двигатели
Жидкостные 
ракетные 
двигатели 
(ЖРД) применяются в космической технике для обеспечения тяги и маневренности 
космических аппаратов. Этот тип обеспечивает высокий уровень управляемости и 
формирует обширный класс космических 
систем.
Такие ракетные двигатели используют жидкое топливо и окислитель, обычно хранящиеся в отдельных резервуарах, 
 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

МОЕ ПОРТФОЛИО
Рис. 1. Схема ЖРД
Рис. 2. Общий вид ЖРД НК-33
что обеспечивает удобство в хранении и 
загрузке. Принцип работы основан на 
смешивании и последующем сгорании 
топлива и окислителя в специальной 
камере сгорания (рис. 1). Реакция сгорания создает высокотемпературные газы, 
выбрасываемые через сопло (рис. 2), что 
обеспечивает реактивную тягу для движения аппарата.
Рис. 3. 3D-модель спутника CubeSat 3U
Спутники формата CubeSat
Спутники формата CubeSat представляют собой небольшие и дешевые космические аппараты, широко используемые в 
настоящее время благодаря своей достаточной функциональности и низким затратам (рис. 3).
Основной формат представлен кубическими блоками 10×10×10 см, известными 
как «1U».
Множественные блоки составляют 2U, 
3U и т.д. (рис. 4, 5).
 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

ФИЗИКА ДЛЯ ШКОЛЬНИКОВ        
4 / 2024
Рис. 5. Запуск спутников CubeSat 
в стратосферу
Рис. 4. Спутник CubeSat 1U
Масса спутника обычно не превышает 
нескольких килограммов.
Спутники формата CubeSat представляют собой уникальную инженерную и 
научную платформу, обеспечивающую 
доступ к космическому пространству для 
широкого круга пользователей.
Их модульность, доступность и относительно низкие затраты делают их значимым инструментом для различных научных, коммерческих и образовательных 
инициатив.
Рис. 6. Внешний вид ЖРД B1
Рис. 7. Внешний вид ЖРД ParvusAlfa
Анализ аналогов 
среди жидкостных 
ракетных двигателей
В ходе работы были проанализированы 
существующие решения ЖРД для спутников CubeSat и иных малых космических 
аппаратов схожего форм-фактора.
DawnAerospaceB1, Новая Зеландия 
(рис. 6).
К его минусам можно отнести пульсирующий режим работы и малое количество топлива.
Indicative Engines Parvus Alfa, 
Россия (рис. 7).
Минус данного ЖРД — выход за габариты классического стандарта спутника 
CubeSat.
 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

МОЕ ПОРТФОЛИО
Рис. 9. Работа двигателя 
на холодном газе
Рис. 8. Ионный двигатель
ния поставленных задач был разработан 
эскизный проект изделия (рис. 10), по которому далее выполнялось проектирование ЖРД.
Рис. 10. Эскизный проект ЖРД
Альтернативные виды двигателей 
для CubeSat
Спутники формата CubeSat могут исCubeSat могут ис могут использовать двигательные установки, миниатюризированные для МКА, работающие на других физических и химических 
принципах.
Ионные двигатели (рис. 8).
Высокоэффективные, но потребляют 
большое количество электроэнергии.
Двигатели на холодном газе (рис. 9).
Простые в эксплуатации, но малоэффективные.
Таким образом, можно сделать вывод, что двухкомпонентные ЖРД, хоть и 
трудны в реализации, но по техническим 
характеристикам являются золотой серединой между вышеупомянутыми видами 
двигателей.
СОЗДАНИЕ МОДЕЛИ
В компьютерной программе Rocket 
Propulsion Analysis (рис. 11) по заданным 
входным данным были рассчитаны основные характеристики изделия, такие как 
удельный импульс, тяга, профиль камеры 
сгорания, температура и давление в камере сгорания. Характеристики приведены в 
таблице 1.
Эскизный проект двигателя
После анализа информации было принято решение создавать модель именно жидкостного ракетного двигателя на 
двух компонентах топлива. Для выполнеКомпьютерное моделирование
В ходе выполнения проекта по параметрам, заданным эскизным проектом 
 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.