Автор: Igel B TyMaHe - собственная работа, CC0, Ссылка
Для начала - два важных уточнения.Первое - США, то есть государство "Соединенные Штаты Америки", двигатели РД-180 не покупает. Их приобретает частная компания Lockheed Martin для своих ракет Atlas-V, и затем пуски на этих ракетах продаёт частникам, NASA и Министерству обороны США. Причём двигатели приобретаются не у НПО Энергомаш, которые их производит, а у компании RD Amross, которая является совместным предприятием Pratt & Whitney и Энергомаша.Второе - двигатель разработан на деньги Pratt & Whitney, права на производство и вся необходимая документация у них есть, и при желании наладить производство на территории США - вопрос денег и времени.Поэтому вопрос нужно сформулировать несколько по-другому. Почему Pratt & Whitney не производит двигатели РД-180 сама, а заказывает их у Энергомаша?
Сначала немного теории. Есть два типа двигателей, которые способны оторвать ракету от Земли и разогнать до нужной скорости - это жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) и твердотопливный (РДТТ). Также следует отметить, что РДТТ как основной двигатель применяется либо на конверсионных ракетах, то есть немного доработанных МБР (стоять в шахте годами ракета с жидким керосином внутри не может), либо на маленьких ракетах - пара тонн на низкую орбиту.
Характеристик у ЖРД много, однако нас в данном случае интересуют только четыре:- Тип топлива- Тяга- Удельный импульс- Цена
Начнём по порядку.
Типы топлива у ЖРД используются разные - на серийно используемых двигателях применяются три основные пары горючего и окислителя. Это водород-кислород, керосин-кислород и гептил-амил. Последняя пара - очень опасные яды, первые две при попадании в атмосферу испаряются и окружающей среде вреда не наносят. Однако гептил-амил имеет высокую температуру кипения и плотность, поэтому его часто используют на последних ступенях или для космических аппаратов. Водород позволяет получить больший удельный импульс (об этом - ниже), но у него меньше плотность, что требует увеличения размеров топливного бака.Двигатель проектируется только под один тип топлива, и изменить это - фактически создать новый двигатель. При этом в СССР-России водородные двигатели практически не использовались, но СССР-Россия лидирует по керосиновым двигателям - так, в США не создан (и не планируется) керосиновый двигатель закрытого цикла, который более эффективен, чем ЖРД с открытым циклом. Однако реализовать закрытый цикл сложнее.
Удельный импульс - это характеристика количества движения, которое способен создать двигатель, израсходовав единицу топлива. Соответственно чем выше удельный импульс, тем более эффективен двигатель, потому что при том же расходе топлива может создать больше тяги или работать больше времени. Удельный импульс считается также одной из главных характеристик эффективности двигателя.Зависит он в первую очередь от используемого топлива. Измеряется удельный импульс в секундах - т.е. сколько секунд двигатель способен создавать тягу в 1 кгс, истратив при этом 1 кг топлива. Так, пара водород-кислород теоретически позволяет получить в вакууме импульс в 428 секунд. Керосин-кислород - 335 с, гептил-амил - 318 с. В реальной жизни УИ будет меньше, потому что идеального двигателя не бывает. Снижает импульс и открытая схема двигателя - при ней часть топлива, которая приводит в действие насосы, сбрасывается и не участвует в создании тяги.
Тяга двигателя - это сила, которую двигатель способен приложить к ракете. Изменяется в ньютонах или тонн-силах (тс). Больше двигатель - больше тяга, тут всё просто. Также следует помнить, что тяга (как и удельный импульс) в вакууме больше, чем в атмосфере.
И наконец, цена. Она важна, потому что двигатели покупаются и продаются (см. заголовок). Однако нам будет важна не абсолютная цена, а стоимость двигателя в пересчёте на тонн-силу тяги - ведь теоретически можно поставить десяток дешевых маленьких двигателей, а можно - один большой и дорогой, хотя это и связано с определёнными препятствиями.Однако это и самый недоступный параметр. Секунды и тонны есть в общем доступе, точный цены - нет. Цена продажи и себестоимость могут отличаться очень сильно, причём первое не обязательно больше второго. А уж пересчитать цену созданного при плановой экономике полвека назад двигателя в современные доллары или рубли и вовсе нереально. Здесь, естественно, следует учитывать и страну разработки, и тираж, и ещё кучу других факторов.
С теорией разобрались, переходим к примерам.
В 60-х годах в США для полёта на Луну был создан самый мощный (на тот момент) ЖРД - однокамерный керосиновый F-1, с тягой в 690 тс на уровне моря. А вот удельный импульс - всего 265 секунд. Эффективность была принесена в жертву надежности - ни одной аварии этого двигателя на летавших носителях не было.Пять таких двигателей устанавливались на первую ступень ракеты-носителя Saturn V, которая поднимала до 140 тонн на орбиту Земли - этого хватало, чтобы три астронавта могли попасть на орбиту Луны, двое из них - спуститься на саму Луну и подняться обратно, а потом встретиться на орбите с третьим и вернуться на Землю.
Для лунной программы СССР был создан НК-15, а позже на его базе - НК-33. Тоже керосиновый и однокамерный, но тяга - всего 151 тс на уровне моря. Зато удельный импульс - 297 секунд. Эффективность выше, но меньшая тяга потребовала установки тридцати двигателей на первую ступень лунной ракеты Н-1 (против пяти у Saturn V). По ряду причин, о которых в своей замечательной книге "Ракеты и люди" пишет Б. Е. Черток, все четыре полёта этого носителя заканчивались аварией. Одна из причин - большое количество двигателей: чем больше компонентов, отказ каждого из которых критичен, тем ниже общая надёжность системы.
В 1970-х в СССР создаётся двигатель РД-170, тоже керосиноый, но четырёхкамерный. На четыре сопла установлен общий турбонасосный агрегат и другие системы. Тяга на уровне моря - 740 тс, удельный импульс - 309 с на уровне моря, 337 с в вакууме.
Автор: Igel B TyMaHe - собственная работа, CC BY-SA 4.0, Ссылка
В тех же семидесятых в США создаётся однокамерный RS-25 (также известен как SSME) для корабля Space Shuttle. Тяга - 181 тс, то есть примерно столько же, сколько приходится на одно сопло у РД-170. А вот удельный импульс заметно выше - 363 с на уровне моря, 452 с в вакууме. Причина - в другом горючем: в этом двигателе используется водород, а не кислород. Как и РД-170, двигатель выполнен по закрытой схеме.
И вот, наконец, мы подходим к основной теме текста. В 90-х по заказу компаний США и поддержке контракта обоими государствами на базе РД-170 создаётся его "половинка" - РД-180. Топливо остаётся то же, удельный импульс практически не меняется - 311 и 337 с на уровне моря и в вакууме соответственно. Тяга закономерно снижается вдвое - до 390 тс. Цена - "по мнению ряда экспертов", от 11 до 15 миллионов долларов (получается 28...38 тысяч долларов за тонн-силу тяги).
В тех же 90-х в США создаётся однокамерный RS-68. Горючее - водород, тяга - 289 тс, удельный импульс - 359 с на уровне моря, 409 с в вакууме. Цена - порядка 20 миллионов долларов (69 тысяч долларов за тонн-силу).
И наконец Merlin 1D, установленный на ракету-носитель Falcon 9. Керосиновый, однокамерный, открытая схема. Удельный импульс - 282 с на уровне моря, тяга - 74 тс. Цена неизвестна, мне встречалась оценка в 1,5 или 2,12 миллиона (20...29 тысяч долларов за тонн-силу). Как мы видим, двигатели Илона Маска не дороже российских.
И тут мы подходим к ответу на вопрос.
Почему Pratt & Whitney заказали двигатель в России, а не в США?
Потому что это было дёшево. Я не знаю, сколько именно получал конструктор или рабочий в 90-х в США и сколько в России, но думаю, что разница - примерно на порядок. Поэтому на волне ура-дружбы-жвачки оплатить разработку двигателя на базе уже существующего и заключить контракт на их покупку вышло дешевле, чем использовать свои. К тому же тут у России преимущество - США отстают в керосиновых двигателях.
Почему же они не летают на своих двигателях?
Опять же - потому что цена. Некоторые запуски делаются и на своих ракетах-носителях (например, на Delta IV), но не все.
Почему они продолжают покупать, несмотря на санкции?Потому что это по-прежнему дешевле и эффективнее, чем разрабатывать свой двигатель под Atlas-V или новую ракету под существующие двигатели.А Россия (минутка политики) эмбарго на импорт продуктов наложила, а на экспорт двигателей - почему-то нет. Вот торговля и продолжается.
А как же Илон Маск и его замечательные двигатели?
Посмотрите на характеристики ещё раз. Эффективность ниже, тяга ниже - понадобится полная переработка ракеты (с падением полезной нагрузки), чтобы вместо одного РД-180 поставить пять Мерлинов. К тому же далеко не факт, что Илон Маск захочет их продавать конкуренту.
А как же Илон Маск и его замечательные ракеты?
Госконтракты - штука тонкая. А ракета Falcon 9 довольно молодая. Поэтому тендер на разработку корабля и доставку грузов к МКС выиграли, а вот на запуск военных спутников (другие требования к надёжности и массе) не получилось - там нужна как минимум непрерывная цепочка удачных запусков, которой у Falcon 9 пока нет.
Итак, что мы видим в итоге?
Американская компания покупает российские ракетные двигатели, потому что это самые эффективные двигатели на керосине, и при этом дешёвые. Однако и свои двигатели у США тоже есть и используются.
konst90.livejournal.com
Версия для печати 
Вся информация о российско-американском сотрудничестве в области РД-180, которая имеется на русском языке, представляет собой худшую разновидность лжи — полуправду. Где отдельные совершенно правдивые факты переплетены с утаиванием ключевой информации и скреплены точечной малозаметной ложью.
Стоило мне вчера написать статью о российских космических фейках, как меня тут же завалили «примером» отставания США от России в космической сфере. Дескать, американские ракеты летают на российских двигателях РД-180, и без этих российских двигателей американская космическая программа сразу же заглохнет. С кучей ссылочек. Так что, дескать, никуда американцы без рассеюшки-матери не денутся.
Переход по ссылкам, присланным мне, показал, что вся информация о российско-американском сотрудничестве в области РД-180, которая имеется на русском языке, представляет собой худшую разновидность лжи — полуправду. Где отдельные, совершенно правдивые факты (производство двигателя полностью сосредоточенно в России) переплетены с утаиванием ключевой информации и скреплены точечной малозаметной ложью.
Начнем с того, что никакого «российского двигателя РД-180» в природе не существует. Есть двигатель РД-180, созданный в рамках российско-американского сотрудничества, который был разработан в России по заказу США, и который в настоящее время производится американской компанией Pratt & Whitney на российских производственных мощностях. Поэтому сама подача материала в российских СМИ, которые пишут, что «США закупает двигатели в России» — 100% густая ложь. Это все равно как написать, что «Apple закупает свои Iphone в Китае» только на том основании, что всё их производство сосредоточенно там.
Впрочем, давайте я расскажу всё по порядку, потому что история там — очень интересная.
В конце 50-х годов на вооружении США стояло несколько сотен баллистических ракет Atlas. Когда случился карибский кризис, американцы сочли, что эти ракеты — недостаточно эффективны, чтобы противостоять советской угрозе, их сняли с вооружения, но не выбросили, не утилизировали. Согласно концепции, которая тогда была принята в США, и которая действует до сих пор, все баллистические ракеты военного назначения должны иметь возможность использоваться в качестве ракет-носителей для вывода грузов на орбиту.
Поэтому со списанием Атласов космическое ведомство США получило около сотни готовых космических ракет для запуска спутников и космических кораблей в космос. Причем замечу, — это очень важно, — фактически халявных, бесплатных ракет, поскольку Пентагон за них уже заплатил ранее.
Атласы широко использовались в первые годы освоения космоса в качестве основного носителя (именно на Атласе взлетел первый американский космонавт Джон Гленн), а затем — как «резервная» ракета. Когда, например, взорвался Челледжер, то до выяснения причин катастрофы программа Шаттлов была приостановлена, и все космические запуски делались на Аталасах.
Меж тем в 90-х годах стало ясно, что ракеты «Титан», на которых делались все американские «средние» запуски, надо снимать с производства — негативные последствия от использования ядовитого аэрозина в качестве топлива были слишком сильными.
А на консервации еще оставались сотни халявных Атласов. Было решено оснастить эти Атласы новыми, более мощными двигателями и заменить ими Титаны. Американская компания General Dynamic, в чьем ведении находились Атласы, объявила в 1995 году тендер на разработку нового двигателя, и этот тендер безоговорочно с большим отрывом выиграло российское предприятие «НПО Энергомаш», которое предложило цену в несколько раз более низкую, чем конкуренты.
Времена в России были тяжелые, приходилось демпинговать. Но главное, у Энергомаша был хороший задел. Для того, чтобы получить двигатель с нужными американцам характеристиками, надо было лишь «уполовинить» уже имеющийся двигатель от ракеты «Энергия», сделать вместо четырех камер только две.
В результате Энергомаш «разработал» нужный двигатель, который получил название РД-180, передал все права и всю документацию на его производство американцам, а те, в соотвествии с условиями тендера, разместили производство двигателя в России на заводах Энергомаша, поскольку там уже была вся необходимая технологическая оснастка.
Надо заметить, что этот контракт потом сильно аукнулся российскому ВПК, потому что, когда России самой потребовался «половинный» двигатель для ракет Русь-М и Ангара, оказалось, что по условиям контракта она не может изготавливать РД-180 для своих целей, а должна закупать его у американской компании Pratt & Whitney.
В итоге для Русь-М пришлось делать «альтернативную» разработку, РД-180В (которая так и не была завершена), а на Ангару ставить не «половинный», а «четвертинный» двигатель РД-191.
Ну а что касается американских Атласов, то ракеты, оснащенные РД-180, сначала получили индекс R (это не «Российский двигатель», как пишут у нас, а просто очередной индекс, так совпало), а затем были полностью модернизированы под РД-180. И получили обозначение Атлас-5.
Так что все американские Атлас 5 сейчас имеют первую ступень, оснащенную двигателем РД-180 компании Pratt & Whitney, который собирается в России.
Поэтому, когда Россия попала под санкции, то под санкции попало и это производство. Поначалу было решено перенести производство РД-180 из России на территорию США.
Но тут нарисовался Илон Маск со своей компанией SpaceX и сказал: «Я могу сделать лучше и дешевле». Прикинули, оказалось и вправду, гораздо дешевле и лучше будет отдать подряд Маску.
В тему: Старт частной ракеты Falcon 9
В России конечно обрадовались бы такому раскладу, но в США больше всего на свете боятся монополизации рынка. Все профильные контролирующие органы тут же выдали заключение, что передача подряда SpaceXvприведет к образованию недопустимой монополии.
Но в результате этих обсуждений попутно выяснилось, что в переносе производства РД-180 в США уже нет никакого резона. То, что было «дешево» в 95-м, сейчас уже стало «дорого».
РД-180 — очень хороший двигатель, но — уже сильно устаревший, для его производства придется возрождать технологии, от которых во всем мире давно отказались. Наука и технологии не стоят на месте, и в самих США есть куча фирм, которые могут сделать то, что требуется, гораздо лучше, гораздо быстрее и главное — уже сильно дешевле по сравнению с Энергомашем.
Короче, выяснилось, что РД-180 больше не нужен.
Поэтому General Dynamic провело новый тендер, который выиграли две американские компании. United Launch Services которая, начиная с 2019 года начнет поставлять двигатель Vulcan BE-4, который заменит РД-180. И Aerojet Rocketdyne, которая разработает следующее поколение принципиально новых двигателей, которое в свою очередь заменит Vulcan BE-4.
Ну и чтобы было понятно, что произошло, упомяну только одну деталь — весь контракт с United Launch Services стоит 46 миллионов долларов — это стоимость всего пяти РД-180.
А конгресс США, чтобы подстраховаться и создать запас на переходный период разрешил Энергомашу выпустить еще 18 штук РД-180. Последних РД-180 в истории.
Вот, собственно, что кроется за заголовками Российских СМИ «Америка не может обойтись без российских двигателей».
Есть очень простой способ понять, какой именно оппонент пишет комментарий к твоей статье, когда он делает это искренне, в силу своих собственных убеждений, а когда в «рамках служебного задания».
Когда оппонент «искренний», то его комментарий может появиться в любой момент, он обычно «одиночный», и в нем обычно сквозят какие-то оригинальные сентенции, пусть даже и почерпнутые им пару минут назад в википедии.
А вот когда в «рамках служебного задания», то картина будет иная. Такие комментарии никогда не появляются сразу. Ведь должно пройти какое-то время, прежде чем это «служебное задание» будет сформировано и по нему будут даны «методические указания». В этом случае «комментаторы» всегда появляются с задержкой от полу- до полутора суток, появляются они сразу толпой и каждый повторяет одни и те же «аргументы», полученные в ходе инструктажа. И все лайкают комментарии друг друга по кругу. Короче — картина очевидная и особого расследования не требует.
С оппонентами первого типа я обычно вступаю в диалог, ну если только они не норовят пересказать мне статью в википедии. Оппонентов второго типа я в силу вполне понятных причин, блокирую еще на подходе. После чего где-нибудь на сторонних ресурсах обязательно появляются темы о том, что Шипилов боится вступать в дискуссии и затыкает оппонентам рот. Но с этим уж ничего не поделаешь, это обычные издержки жизни человека с активной жизненной позицией.
К чему я это рассказываю.
Статьей о том, что знаменитые «российские двигатели РД-180» без которых «Америка не может обойтись», это на самом деле — американские двигатели, пусть и производящиеся в России и разработанные в России по заказу США , похоже, я наступил на чью-то очень больную мозоль. После того, как заболтать тему ни на фейсбуке, ни у меня на сайте — не получилось, на других сайтах и в социальных сетях было создано множество обсуждений, где многочисленные «эксперты» аргументировано со ссылками на созданные ими же «первоисточники» параллельной реальности, рассказывают широкой публике, что «Шипилов врет», «Шипилов безграмотен». И даже канал Лафньюс посвятил шельмованию «безграмотного Шипилова» несколько сюжетов.
Короче говоря, зацепило их сильно.
Я на такие вещи никогда не обращаю внимания. Но тут как раз тот случай, когда щельмование достигло цели. В последние дни несколько вроде бы разумных и адекватных друзей начали давать мне советы, что если уж я «соврал», то лучше мне самому покаяться и признать свои ошибки, так дескать моя репутация не пострадает.
И я подумал, раз уж такая мощная контрпропаганда начала замыливать даже мозги думающих и разумных людей, то что говорить обо всех остальных.
Короче, надо провести работу над ошибками. Не над моими ошибками, разумеется, которых попросту нет. А над ошибками кремлевских пропагандистов.
Ниже — аргументация, которую они используют и мои комментарии к этой аргументации.
«То, что все права на двигатель были оформлены на американскую фирму Pratt & Whitney и именно она является их официальным производителем, — это чисто юридическая уловка, чтобы обойти законы по экспортным ограничениям.»
Если я попрошу вас детально расписать, какие конкретно «экспортные ограничения» обходит эта «юридическая уловка», вы ведь не сможете этого сделать. Не так ли?
И при чем тут «экспортные ограничения», если двигатели импортируются — тоже ведь не сможете объяснить?
Тот факт, что производителем двигателей РД-180 является американская компания Pratt & Whitney — это именно факт. И уж какие вы там «обоснования» этого факта не сочините, они этого факта — никак не отменяют.
«Ну и что, что двигатель был заказан Шатами и делается специально для Штатов! Он был разработан в России, изготавливается в России, значит — это Российский, а не американский двигатель»
Если вы купили на рынке картошку, то это будет именно ваша картошка, а не того, кто ее вырастил и продал вам.
Что говорите? Картошка — это неудачный пример? Между картошкой и высокими технологиями большая разница? ОК! Вот вам другой пример, из области высоких технологий.
Вам нужен сайт, вы заказали его программисту и этого же программиста потом наняли для обслуживания и техподдержки сайта. Чей это будет сайт? Ваш или нанятого вами программиста?
«Двигатель не делался специально для Штатов с нуля, это был уже готовый, еще советский двигатель от „Энергии“, который просто переделали под требование америкосов. Значит — это не американский, а российский двигатель»
Угу, а если программист которого вы наняли, чтобы он вам сделал сайт, написал код не с нуля, а использовал свои более ранние заготовки, это как-то меняет ваши права на ваш собственный сайт?
«Компании Pratt & Whitney принадлежат права на двигатель только на территории США, а глобальные права сохраняются за Россией. Так что РД-180 — это российский двигатель»
А-а-а, вона чё!
Ну тогда назовите мне хоть одну российскую ракету, которой использовался бы этот российский двигатель.
Не можете? А знаете почему?
Да потому что сейчас все ключевые элементы РД-180 защищены патентами, принадлежащими США! Ну вот, навскидку, чтобы не быть голословным: US Patent 6244041, US Patent 6226980, USPatent 6442931. Более того, хотя «базовая основа» двигателя взята от советского РД-170, вся тонкая управляющая механика и автоматика: насосы, клапана, управляющие схемы — это все — американское, реальные американские разработки, принадлежащие Локхид и Мартин.
А потому, когда России для ракет Русь-М потребовался именно такой двигатель, как РД-180, то пришлось начать разработку полного российского аналога — РД-180В, в котором не использовались бы американские патенты и американские разработки. Задачу эту решить не удалось: к тому времени в России еще остались специалисты по производству двигателей, а вот специалистов по их разработке уже не осталось.
В тему: Бразилии не нужен «Морской старт» с участием России
«У США нет технологий, позволяющих делать такие двигатели, как РД-180, но зато они есть у России»
В общем-то это — правда. Но смысл этой правды все же иной.
Я полагаю, что и технологии изготовления паровозов в США тоже утрачены. Но из этого вовсе не следует, что там не умеют делать тепловозы и электровозы.
Данность такова, что в России за последние тридцать лет не было разработано, не появилось ни одного действительно нового ракетного двигателя. Все «новейшие» российские двигатели: РД-181, РД-191, РД-193 — под этими названиями выпускается единичная камера от четырехкамерного двигателя РД-170 разработки 80-х годов. Поэтому все современные российские ракетные технологии — из 80-х годов прошлого века.
У США таких технологий действительно уже нет. Там новые разработки в области ракетных двигателей появляются каждый год. Там совсем иные принципы, цели и способы из реализации.
«США не могут обойтись без российских ракетных двигателей, это — факт»
Если под «российскими ракетными двигателями» понимаются «американские двигатели РД-180, производимые в России», то да — вот прямо тут и сейчас — не могут. Обойтись «малой кровью» — не могут.
Оговорка, «малой кровью» тут сделана потому, что и у США, и у Европейского космического агентства, имеется достаточно альтернативных носителей, чтобы заменить Атлас-5, на которые ставятся РД-180. Но это будет недешево и неправильно.
А потому США уже после санкций заказали еще 20 РД-180, чтобы создать «задел» на переходный период, пока РД-180 не начнет производиться замена на территории США. Современное состояние ракетных технологий в США позволяет уложиться в три года с момента начала разработки двигателя до запуска его в серийное производство.
«А если этот двигатель такой устаревший, то почему штаты используют его, а не свои современные разработки»
Да просто потому, что он делает всё, что от него требуется, прекрасно выполняет свои задачи, а главное, на момент проведения тендера был чрезвычайно дешев.
Вы бы тоже, небось, чтобы возить картошку с дачи предпочли бы купить Жигули, а не Мицубиси Паджеро. Иное дело, что времена идут, и в наше время РД-180 уже отнюдь не так дешев по сранвнению с аналогами, как это было в 90-х. Так что вопрос о его замене уже стоял, санкции только подтолкнули этот процесс.
—
Автор: Андрей Шипилов
В тему:
argumentua.com
«Мы обязались всего поставить 60 двигателей, — рассказал высокопоставленный источник в Роскосмосе. — То есть сейчас есть твердый контракт на 20 двигателей, к реализации которого мы уже приступили, поскольку первые две машины должны поставить уже в июне следующего года. Плюс есть два опциона, каждый на 20 штук». Контракт заключен напрямую между Orbital Sciences Corp. и НПО «Энергомаш».Сумма контракта близка к $1 млрд. В эту сумму входит не только стоимость двигателя, но и целый набор услуг: летная подготовка, инсталляция двигателя на ракету, проведение испытаний. Разработка двигателя РД-181 велась специально для Antares силами самого предприятия. «За основу был взят двигатель от «Ангары» РД-191, хотя новая ракета — это всегда новый двигатель, — говорит представитель Роскосмоса. — Давление в камере сгорания РД-181 — 262 атмосферы. Температура в критической точке — 3500 °C. Мало какой металл может выдерживать такие температуры, поэтому было найдено и применено оригинальное решение по охлаждению стенок камеры сгорания, обеспечивающее сохранность агрегатов. Если двигатель РД-191 для управления вектором тяги качается целиком, то у РД-181 качаются только камеры сгорания, что улучшает характеристики как самого двигателя, так и носителя в целом».
Вице-президент Orbital Баррон Бенески от комментариев воздержался. В НПО «Энергомаш» поступили так же. Отметим, что на прошлой неделе Orbital Sciences официально объявила о подписании контракта с новым поставщиком двигателей для Antares. В пресс-релизе сообщается, что первые два двигателя прибудут в США в середине 2015 года. Но имя поставщика двигателей при этом не называется.
«Американцы в большом затруднении — их настораживает политическая ситуация, — пояснил источник в Роскосмосе. — В те дни, когда подписывался контракт, в палате представителей конгресса США рассматривался отказ от закупки ракетных двигателей РД-180, сделанных тем же НПО «Энергомаш». Запрет на использование РД-180 в военных программах был в итоге конгрессом поддержан, что очень широко освещалось американскими СМИ как «отказ от российских двигателей». В Orbital, вероятно, не захотели на следующий день сообщать о подписании с НПО «Энергомаш» контракта на $1 млрд. Они объявили, что двигатели есть, контракт заключен, а с кем — не сказали, поскольку специалисты и так всё знают, а широкой общественности это не так и важно».
Собеседник в Роскосмосе отметил, что контракт с Orbital предусматривает ограничения по использованию двигателей РД-181 только в программах, связанных с оборонной тематикой. Antares главным образом используется для доставки грузов на МКС.
До сих пор ракеты Antares комплектовались двигателями AJ-26, сделанными на основе советских НК-33, законсервированных еще со времен незавершенной лунной пилотируемой программы СССР. Конструктор двигателей Николай Кузнецов в начале 1970-х годов принял решение не уничтожать, а законсервировать несколько десятков экземпляров. Первая партия НК-33 попала в Америку в середине 1990-х, они достались компании Aerojet по $1 млн за штуку. Американцы довольно долго адаптировали их под свои нужды, осовременивали, в результате появился модифицированный двигатель AJ-26. Авария со взрывом ракеты Antares на старте, случившаяся в конце октября этого года, возможно, произошла именно из-за двигателя AJ-26 — эта версия озвучивалась как основная. После взрыва Antares с AJ-26 больше не полетит, однако переговоры об использовании в составе ракеты РД-181 начались задолго до аварии. Более того, до аварии уже были подведены итоги тендера среди поставщиков двигателей, по результатам которого безоговорочную победу одержало НПО «Энергомаш».
«Конструкторское бюро НПО «Энергомаш» — лучшее в мире по жидкостным ракетным двигателям, — констатирует Андрей Ионин, член-корреспондент Российской академии космонавтики имени Циолковского. — А американцы демонстрируют прагматичность. Санкции санкциями, а там, где им это выгодно, они сотрудничество с нами только расширяют. И контракт с Orbital тут не единственный пример: предложения о новых проектах звучат от Boeing, Lockheed Martin, кроме того, NASA желает продлить сотрудничество по МКС… Понятно, что заявления в духе «не будем покупать у русских, а взамен создадим свой двигатель» — это чистой воды популизм. Никто не даст несколько миллиардов долларов на то, чтобы попытаться повторить русский двигатель».
Заключенное с Orbital Sciences соглашение — уже второй крупный контракт НПО «Энергомаш» с американской компанией. В конце 1990-х годов химкинское НПО выиграло контракт, дающий право поставлять американской United Launch Alliance (ULA, совместная компания Lockheed Martin и Boeing) двигатели РД-180 для ракет Atlas. Этот контракт, сумма которого также близка к $1 млрд, действует и сегодня. Наложенные конгрессом ограничения на его использование в составе ракеты Atlas V касаются только военных нагрузок. ULA продолжит закупать РД-180 для невоенных программ.
mother-russia.org
09.08.2017
Двигателестроительное предприятие НПО «Энергомаш» вложит 7 млрд рублей в подготовку производства двигателей РД-171МВ для новой ракеты-носителя среднего класса «Союз-5″, сообщил генеральный директор предприятия Игорь Арбузов.«Общий объем инвестиций составит почти 7 млрд рублей. Инвестиционный проект планируется реализовать до конца 2019 года», — сказал он ТАСС.По словам гендиректора, реконструкция предприятия и подготовка к началу серийного производства новых двигателей начнется уже в этом году.Ранее Арбузов уточнил, что подписано инвестиционное соглашение с губернатором Московской области, которое дает предприятию возможность существенно сократить расходы по налогам на прибыль и по налогам на имущество, которое будет создаваться при реконструкции предприятия.Первый двигатель РД-171МВ будет поставлен заказчику — Роскосмосу — в 2021 году, а его летные испытания в составе ракеты-носителя «Союз-5″ должны начаться в 2022 году.На первой ступени ракеты планируется использовать двигатели РД-171МВ производства НПО «Энергомаш», которые станут развитием двигателей РД-171М, использовавшихся в ракетах-носителях «Зенит». На второй ступени будут стоять два РД-0124М (создан в КБ химавтоматики, используется на третьей ступени ракеты-носителя «Союз-2.1б») вместо РД-120 (производится на Украине).Для ускорения летных испытаний планируется задействовать имеющийся на космодроме Байконур стартовый комплекс ракеты «Зенит», который в рамках проекта «Байтерек» будет модернизирован Казахстаном под новую российскую ракету. Первый пуск «Союза-5″ с Байконура планируется на середину 2022 год, первый пилотируемый запуск с кораблем «Федерация» запланирован на 2024 год.В последующем ракета-носитель «Союз-5″ станет основой для первой ступени российской сверхтяжелой ракеты-носителя.ТАСС
РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ «СОЮЗ-5″22.02.2018НПО «Энергомаш» (предприятие — изготовитель ракетных двигателей) в 2018 году поставит в Ракетно-космический центр «Прогресс» (изготовитель ракет-носителей «Союз») макет двигателя «РД-171МВ» для новой ракеты «Союз-5″. Об этом сообщил гендиректор НПО «Энергомаш» Игорь Арбузов.«В этом году мы должны поставить РКЦ «Прогресс» макет двигателя (РД-171МВ). В марте 2021 года будет поставлен первый летный комплект, а в сентябре 2021 года мы поставим второй летный комплект двигателей для ракет «Союз-5″ в беспилотном варианте. В 2022 году будет осуществлен первый запуск ракеты «Союз-5″, — сказал Арбузов на заседании по итогам финансовой и производственной деятельности НПО «Энергомаш» в 2017 году.На предприятии уточнили, что в 2023 году оно поставит заказчику уже полностью отработанный двигатель для использования на пилотируемой версии ракеты-носителя «Союз-5″.В свою очередь заместитель гендиректора НПО «Энергомаш» по экономике и финансам Иван Краснов сообщил о планах поставить заказчикам 19 ракетных двигателей различной модификации.«В 2018 году НПО «Энергомаш» планирует поставить заказчикам 11 двигателей РД-180, два РД-191, шесть двигателей РД-181. По программе испытаний будет проведено 28 испытаний», — сказал Краснов.ТАСС
РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ «СОЮЗ-5″
ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ РД-170/РД-171/РД-171М
Разработка двигателей РД-170 и РД-171 для первых ступеней РН «Энергия» и РН «Зенит» соответственно началась в 1976 году. Их разработка стала качественно новым шагом в создании ЖРД. Самый мощный в мире четырехкамерный ЖРД обладает наивысшим уровнем параметров и характеристик для двигателей данного класса, работает на экологически чистых компонентах топлива: жидкий кислород и керосин. Двигатель для РН «Энергия» предназначен для многоразового использования и аттестован для 10-кратного использования. Один из экземпляров двигателя был испытан на огневом стенде до 20 раз. Двигатель характеризуется высокой надежностью функционирования, ремонто- и контролепригодностью и имеет большой запас по ресурсу (не менее 5). Управление вектором тяги двигателя осуществляется благодаря созданию уникального сильфонного узла качания камер, работающего в зоне высокотемпературного газового потока. Двигатели прошли около 900 огневых испытаний с общей наработкой свыше 100000 сек.К началу работ над двигателями РД-170 (11Д521) и РД-171 (11Д520) НПО «Энергомаш» (прежние названия ОКБ-456 и КБ ЭМ) обладал опытом создания двигателей с высоким давлением в КС, построенных по замкнутой схеме и работавших на высококмпящих компонентах (AT и НДМГ).В частности, для баллистических ракет были созданы двигатели 15Д119 (РД-263/264) тягой Pз=1040 кН (106 т) и давлением в КС 20.6 МПа, и 15Д168 (РД-268) тягой Pз=1147 кН (117 т) и с давлением в КС 22.6 МПа. В процессе работы над этими двигателями на заводе при КБ усовершенствовали технологию стального литья сложных силовых деталей (например, корпусов насосов и агрегатов автоматики, которые ранее изготавливаться из цветных металлов). Для исключения возникновения неустойчивости горения в камере ЖРД были внедрены пластмассовые антипульсационные перегородки, устанавливаемые на смесительную головку и способствовавшие затуханию пульсаций давления.Определенный задел был обеспечен также разработкой двигателя 8Д420 (РД-270) тягой 640 т и давлением в КС 26.1 МПа, работающего по схеме «газ-газ». Среди прочего, для этого двигателя были разработаны специальные стояночные уплотнения ТНА для обеспечения многократности запуска, а для уменьшения массы и габаритов ТНА была разработана конструкция бустерных насосов с расположением лопаток турбины непосредственно на рабочем колесе-шнеке насосна.Опыт проектирования и экспериментальных испытаний крупномасштабных двигателей и агрегатов, работающих при давлениях до 60 МПа, а также освоенные технологии изготовления таких агрегатов были использованы при работе над двигателями 11Д520 и 11Д521.Базовый двигатель РД-170/171 разработан в 1976-1986 гг. Двигатель РД-170 был спроектирован и сертифицирован для 10-кратного полетного использования. Двигатель РД-170 прошел 20 огневых испытаний без съема со стенда.Двигатель выполнен по замкнутой схеме с дожиганием окислительного генераторного газа после турбины.Компоненты топлива: окислитель — жидкий кислород, горючее — керосин.Двигатель состоит из четырех камер сгорания, турбонасосного агрегата (ТНА), бустерного насосного агрегата горючего (БНАГ), бустерного насосного агрегата окислителя (БНАО), двух газогенераторов, блока управления автоматикой, блока баллонов, системы приводов автоматики (СПА), системы рулевых приводов (СРП), регулятора расхода горючего в газогенераторе, двух дросселей окислителя, дросселя горючего, пуско-отсечных клапанов окислителя и горючего, четырех ампул с пусковым горючим, пускового бачка, рамы двигателя, донного экрана, датчиков системы аварийной защиты, двух теплообменников для подогрева гелия на наддув бака окислителя.Одна из основных конструктивных особенностей этого двигателя — наличие четырех камер, качающихся в двух плоскостях, и двух газогенераторов, работающих на одну турбину. Четыре камеры сгорания позволили иметь параметры камеры по тяге, близкие к освоенному диапазону: 185 т тяги при достигнутых в других разработках 150 т. Кроме того, наличие четырех камер и двух ГГ позволяет организлвать автономную отработку этих агрегатов.Основные параметры базовых двигателей семейства РД-170 И РД-171:• Жидкостный ракетный двигатель с дожиганием окислительного газа• Топливо: кислород + керосинПервый запуск РН «Зенит» с двигателем РД-171 был осуществлен в апреле 1985 г. В 1987г и 1988г состоялись запуски РН «Энергия» с двигателями РД-170. С 1999 г. эксплуатация двигателей РД-171 продолжается и в составе РН «Зенит 3 SL » по программе «Морской старт».
ПРОГРАММА МОДЕРНИЗАЦИИ ДВИГАТЕЛЯ РД-171Первый товарный двигатель РД-171М поставлен на Украину 25 марта 2004 г. после проведения КТИ продолжительностью 140 сек.Сертификация двигателя РД-171М завершена 5 июля 2004г – на сертификационном двигателе проведено 8 испытаний продолжительностью 1093,6 сек., причем последнее испытание (сверх плана) – на режиме 105%.Двигатели семейства РД-170/171 прошли 1001 стендовое огневое испытание с общей наработкой 110827,73 сек.Первый пуск РН «Зенит 3SL» с двигателем РД-171М проведен 15.02.2006 г.
МОДИФИКАЦИИ:• РД-170 — для первой ступени «Энергии». Двигатель может обеспечить управление в двух плоскостях — по тангажу и по рысканию, благодаря синхронному качанию всех четырёх камер двигателя.• РД-171 — в отличие от базовой модели РД-170, управляет каждой камерой только в одной плоскости, все камеры двигателя качаются тангенциально. Двигатель РД-171 используется в ракетах-носителях «Зенит».• РД-175 — разрабатываемый вариант с двумя ТНА, тягой в 980 тонн у земли и 1000 тонн в вакууме, для перспективной ракеты Энергия-К
ХАРАКТЕРИСТИКИ
| Модификации двигателя | РД-170 | РД-171 | РД-171М |
| Тяга, земная/пустотная, тс | 740 / 806 | 740 / 806 | 740 / 806 |
| Удельный импульс, земной/пустотный, с | 309 /337 | 309 / 337 | 309 / 337 |
| Давление в камере сгорания, кгс/см2 | 250 | 250 | 250 |
| Масса, сухая/залитая, кг | 9750 / 10750 | 9500 / 10500 | 9300 / 10300 |
| Габариты, высота/диаметр, мм | 4000 / 3800 | 4150 / 3565 | 4150 / 3565 |
| Период разработки | 1976-1986 | 1976-1988 | 1992-19962003-2004 |
| Назначение | РН «Энергия» | РН «Зенит» | РН «Зенит 3SL» |
| Количество и период пусков | 2 пуска1987-1988 | 54 пуска1985-2005 | 29 пусков с 2006(на 30.06.2016) |
Источники: engine.space, www.roscosmos.ru, ru.wikipedia.org, www.lpre.de, ecoruspace.me и др.
РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ «СОЮЗ-5″ ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ РД-191 ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ РД-181 ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ РД-180 НПО ЭНЕРГОМАШ
bastion-karpenko.ru
Двигатели РД-107/108
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
russpace.ucoz.ru
| # СОДЕРЖАНИЕДвигательКо второй половине 1950–х годов по специальному заданию руководителя ОКБ–456 В.П.Глушко Государственный институт прикладной химии (ГИПХ) разработал процесс промышленного синтеза несимметричного диметилгидразина (НДМГ), относящегося к группе гидразиновых горючих. Гидразин по своей природе ближе всего стоит к аммиаку, а его производные, такие, как гидразин–гидрат, широко применялись в ракетной технике еще со времен Второй мировой войны. НДМГ имел определенные преимущества перед традиционными спиртами или природными углеводородами: он самовоспламенялся при контакте с азотнокислотными окислителями и перекисью водорода. Топливо на его основе имело несколько более высокий удельный импульс, чем керосин. Кроме того, в отдельных случаях при применении катализаторов НДМГ мог служить однокомпонентным топливом (монотопливом) наподобие перекиси водорода, превосходя при этом её по энергетическим характеристикам. В.П.Глушко предвидел, что благодаря своим положительным качествам НДМГ постепенно вытеснит остальные горючие во всех видах ракетной техники. Двигатель РД-109 НДМГ представляет собой бесцветную гигроскопичную жидкость с аммиачным запахом. По плотности и температуре плавления примерно соответствует керосинам, при обычной температуре и в отсутствии воздуха стабилен, но при температурах выше 350°С разлагается с выделением теплоты и образованием горючих газообразных продуктов; при перегревах в замкнутом пространстве взрывается. Он более стабилен и менее взрывоопасен, чем остальные гидразиновые горючие, устойчив при хранении в герметично закрытых емкостях. Хорошо растворяется в воде, спиртах, углеводородах, аминах и эфирах. Коррозионно малоактивен по отношению ко многим конструкционным материалам. Из отрицательных свойств НДМГ можно назвать, прежде всего, высокую стоимость получения, достаточно низкую температуру кипения (63°С) и чрезвычайно высокую токсичность. Полагая начать разработку большого семейства ЖРД на новом горючем, В.П.Глушко понимал, что для широкомасштабного развертывания работ нужна солидная поддержка. Её он надеялся получить от С.П.Королёва, для которого предлагал создать двигатель на топливе «жидкий кислород — НДМГ» для третьей ступени РН, предназначенной для запуска космических аппаратов к Луне и для вывода на орбиту вокруг Земли тяжелого корабля–спутника (первые две ступени — модифицированная Р–7). В.П.Глушко ориентировал заказчика на неслыханно большую величину удельного импульса своего ЖРД — 350 единиц! Ракетчиков, оперирующих к тому времени гораздо меньшими величинами, не могло не вдохновить это число. Согласно баллистическим расчетам, ракета с оптимальной ступенью с новым ЖРД, позволяла запустить к Луне аппарат массой в два с лишним раза больше, чем носитель с соответствующей кислородно–керосиновой ступенью. (Первоначально С.П.Королёв предлагал создать кислородно–керосиновый ЖРД для третьей ступени носителя на базе рулевой камеры двигателей первых ступеней «семёрки».) При сравнении с предлагаемым кислородно–керосиновым ЖРД расчетные преимущества двигателя на новом топливе выглядели весьма и весьма рельефно. С.П.Королёв поверил в новое горючее. Этот вариант становился основным, но не единственным: предпочитая свести к минимуму риск, связанный с созданием изделия на малоизученном компоненте топлива, Главный конструктор ОКБ–1 поручил сотрудникам своего двигательного отдела подготовить проект альтернативного кислородно–керосинового ЖРД. 10.02.1958 г. он встретился с руководителем воронежского ОКБ–254 (ныне КБ Химической автоматики) С.А.Косбергом и поручил ему создать резервный двигатель для своего носителя на основе этого проекта с использованием рулевой камеры сгорания «семёрки» конструкции М.В.Мельникова и нового ТНА, разработанного в Воронеже. В начале 1958 г. в Подлипках началась разработка РН, которая должна была осенью–зимой того же года обеспечить пуски аппаратов к Луне. Работа над проектом носителя была подкреплена соответствующим Постановлением ЦК и Совмина от 20.03.1958 г. Эскизный проект подписан С.П.Королёвым 1.07.1958 г. РН «Восток» со спутником «Фотон», созданных на базе ИСЗ-фоторазведчика «Зенит-2» Рассматривая оба двигателя, проектанты ОКБ–1 поняли, что с разрабатываемая ракета будет иметь большие перспективы как носитель. В частности, масса тяжелого спутника, который первоначально задумывался как фоторазведчик, становилась достаточной для проектирования на его базе пилотируемого космического корабля (КК). Исходя из планируемых характеристик ЖРД третьей ступени выбирались параметры КК и РН для выведения его на орбиту. По их расчетам получалось, что ЖРД на новом синтетическом горючем по сравнению с двигателем на керосине позволял на 23% увеличить массу корабля. Двигатель В.П.Глушко, имевший «фирменное» обозначение РД–109, представлял собой однокамерный ЖРД для верхних ступеней космических ракет. Небывалого значения удельного импульса предполагалось достичь не только применив новое высокоэнергетическое горючее, но и благодаря большому давлению в камере сгорания (свыше 75 ата) и высотному соплу с большой степенью расширения (давление на срезе — 0,1 ата). Компоненты топлива подавались в камеру при помощи ТНА; после отработки на его турбине газ отводился в рулевые сопла, служащие для управления ракетой в полете. ЖРД состоял из охлаждаемой горючим камеры сгорания с плоской форсуночной головкой и профилированным соплом, ТНА двухвальной схемы с газогенератором, агрегатов автоматики и узлов общей сборки. Для привода турбины ТНА применили газогенератор (ГГ), работающий не на парогазе, как в двигателях прежних конструкций, а на продуктах сгорания основного топлива при большом избытке горючего («сладкий» газ). Однако при предварительных испытаниях из–за чрезмерно малого расхода окислителя выявились серьезные затруднения с надежным запуском, поэтому дальнейшие работы с двухкомпонентным ГГ прекратили. Началась ускоренная разработка и доводка однокомпонентного газогенератора, работающего на принципе термокаталитического разложения НДМГ. Схема двигателя РД-109 Камера сгорания с высотным соплом являлась первым изделием подобного типа разработки ОКБ–456. Одновременно проверялась возможность ее охлаждения диметилгидразином и исследовались его эксплуатационные свойства. Эти результаты предполагалось впоследствии использовать для разработки мощных двигателей на новом топливе. Сгорание топлива в РД–109 происходило при более высоких температурах и давлениях, чем в прежних ЖРД, и его камера работала в более тяжелых термодинамических условиях. Положение усугублялось тем, что эффективность системы охлаждения камеры оказалась ниже расчетной. Известие о трудностях, вставших перед создателями РД–109, С.П.Королёв встретил с пониманием. Он ясно представлял, что В.П.Глушко создает образец ЖРД совершенно нового типа. В середине 1958 г. отношение В.П.Глушко к своему двигателю заметно изменилось. Из–за больших сложностей в отработке камеры сгорания и газогенератора Валентин Петрович предпочел отступить и переждать. К этому моменту ОКБ–456 начало создание ЖРД для новых ракет — Р–14 и Р–16, работающих на компонентах «азотная кислота — НДМГ». Это топливо оказалось гораздо проще в доводке — оно не содержало криогенных компонентов и сгорало при меньших температурах, чем кислород–НДМГ, благодаря чему камеры новых двигателей работали в менее напряженных условиях. Кроме того, компоненты топлива самовоспламенялись в контакте друг с другом, что значительно упрощало систему запуска. Всё это приводило к тому, что, несмотря на большую размерность новых двигателей, прогресс с ними был гораздо более очевиден, чем с РД–109. Ссылаясь на большую занятость работами по новым ЖРД, В.П.Глушко не уделял должного внимания своему первенцу. Активная работа над ним замедлилась. Стало очевидно, что надежды на создание ЖРД к осени 1958 г. и его участие в первых пусках аппаратов к Луне беспочвенны… Оставалось уповать на то, что новый ЖРД будет готов к четвертому кварталу 1959 г. с тем, чтобы с его помощью начать пуски тяжелых кораблей–спутников. Отработка элементов и систем РД–109 продолжалась, но уже совсем в другом темпе. Был проведен большой объем испытаний газогенератора, в ходе которых выявилось, что при температуре ниже 100°С процесс разложения НДМГ прекращается, а при нагреве стенки выше 250°С происходят взрывы в тракте охлаждения ГГ. Стендовые огневые испытания РД–109 в полной комплектации начались только в январе 1959 г. Они подтвердили возможность создания ЖРД с высокой удельной тягой, работающих на НДМГ. Отработка запуска велась на стенде, оснащенном барокамерой объемом 90м3, обеспечивающей работу двигателя при давлении окружающей среды около 1 мм рт. ст. При огневых испытаниях выбиралась последовательность подачи команд на запуск ЖРД, определялся расход топлива на предварительной ступени, отрабатывались режимы продувок, а также проверялась работоспособность пирозажигательного устройства. В процессе испытаний было установлено, что зона устойчивой работы двигателя лежит выше предполагавшегося ранее значения, что дало возможность повысить номинальное давление в камере сгорания с 76 до 79 ата. В результате упорной работы был создан высокооборотный работоспособный ТНА с охлаждаемым редуктором. Доводка агрегата проводилась в условиях, близких к реальным. При стендовых испытаниях первых экземпляров турбины оказалось, что развиваемая ею мощность несколько ниже потребной. Это потребовало проведения специальных мер по ее повышению. В процессе доводочных испытаний в течение 1959 г. отработали запуск двигателя и проверили совместная работа всех его агрегатов и узлов, причем некоторые из них пришлось значительно доработать. Так, по заданию КБ — заказчика создали и отработали оригинальную конструкцию смесителя для наддува бака горючего. К сожалению, в процессе доводки так и не удалось избавиться от трещин в сварных соединениях лопаток с диском турбины. Был применен более сложный и тяжелый вариант крепления лопаток с помощью замка ёлочного типа. Тем не менее, ресурсные испытания показали, что двигатель РД–109 работоспособен в течение заданного времени. Турбонасосный агрегат двигателя РД-109 Все бы хорошо, но главные результаты вдохновляли ракетчиков: удельный импульс оказался гораздо ниже заданного значения и едва доходил до 334 единиц. Между тем, даже первые образцы созданного в рекордно короткий срок — всего за девять месяцев! — резервного кислородно–керосинового двигателя РД–0105, получившего в Воронеже «фирменное» название РО–5, имели удельный импульс свыше 316 единиц. Его разработчики не видели особых сложностей на пути повышения в ближайшем будущем этого показателя еще на 10–15 единиц. Естественно, что столь малая разница в удельном импульсе двух конкурирующих двигателей сводила на нет преимущества РД–109 для трехступенчатого носителя: максимальная расчетная масса ПГ (автоматического лунного аппарата) «основного» варианта РН падала до 424 кг, а «дублирующего» варианта возрастала до 373 кг. Дублер становился номером первым — привлекательным и перспективным, а основной вариант рисковал совсем сойти со сцены. Вообще–то достигнутый удельный импульс не был неожиданностью для сотрудников ОКБ–456. Дело в том, что влияние большого числа неизвестных факторов при проектировании понизило эффективность, надежность и работоспособность камеры сгорания и ТНА по сравнению с расчетными. Требовалось провести дополнительные работы по усовершенствованию уже созданного двигателя. В.П.Глушко стремился доказать всем, что путем незначительных изменений имеющейся конструкции, предварительные значения проектных параметров могут быть даже превзойдены. Взвесив все «за» и «против», С.П.Королёв отказался от использования ЖРД на кислороде–НДМГ для носителя пилотируемого космического корабля, однако обещал В.П.Глушко, что «после получения окончательных характеристик двигателя ОКБ–1 проработает вопрос об использовании этого двигателя на вновь разрабатываемых изделиях и результаты согласует с ОКБ–456». ЖРД на кислороде–НДМГ с оговоренными в проекте трехступенчатой ракеты параметрами не появился ни в 1958, ни в 1959 году. В начале 1960 г. работы по РД–109 прекратили в связи с началом разработки более совершенного двигателя РД–119. Двигатель РД-119 Новый ЖРД отличался от РД–109 существенно повышенной удельной тягой, (высотность сопла увеличена более чем в полтора раза, процесс смесеобразования в камере улучшен), а также значительно меньшей массой и большей надежностью. В конструкцию камеры РД–119 внесли ряд кардинальных изменений, направленных на улучшение ее энергомассовых характеристик, улучшили охлаждение внутренней стенки камеры, создав двухщелевой пояс дополнительного завесного охлаждения; отработана новая форсуночная головка, повысившая устойчивость рабочего процесса и обеспечившая большую полноту сгорания компонентов топлива. Эти мероприятия позволили получить наивысший для своего времени удельный импульс тяги в пустоте (352 единицы). При этом вследствие выбора рационального профиля сверхзвуковой части сопла, а также благодаря широкому использованию в конструкции камеры титановых сплавов удалось, несмотря на значительное увеличение выходного диаметра сопла, несколько уменьшить массу камеры сгорания. Камера сгорания двигателя РД-119 ТНА двигателя РД–119 был выполнен по одновальной схеме. Благодаря упрощению агрегата и улучшению его характеристик удалось существенно снизить расход газа на привод турбины и массу ТНА. Газогенератор двигателя имел неохлаждаемый корпус. Для повышения эффективности системы управления полетом в первые секунды работы РД–119, также, как и РД–109, предусматривался перепуск газа из газогенератора в рулевые сопла, минуя турбину. Значительное повышение надежности двигателя достигалось благодаря форсуночной головке, обеспечившей устойчивый рабочий процесс в камере сгорания, а также за счет введения сварных соединений в турбине и газогенераторе вместо фланцевых и отработкой технологического процесса изготовления узлов и агрегатов. Для контроля качества каждый двигатель РД–119 испытывался на стенде по новой методике: путем контрольного прожига продолжительностью 150 сек и выборочного партионного испытания на ресурс продолжительностью 260 сек. Новый ЖРД разрабатывался в период 1960–1963 гг., в 1963 г. прошел чистовые доводочные испытания и был принят в серийное производство. Однако еще до этого момента, в 1962 г. началась его летная судьба. Как можно понять, в этот момент начался новый этап в жизни «химкинского мотора». Однако, она уже не была связана с ОКБ С.П.Королёва. РД–119 только–только шел на стенд, а воронежский РО–5 уже успешно испытывался в полете на трехступенчатом варианте «семёрки» при запуске первых «лунников». Следующий шаг этого носителя — ракета для пилотируемого корабля–спутника. Двигатель РД–119 уже соответствовал требованиям, поставленным в проекте носителя для корабля, однако все же оказался не у дел. Как ни доказывал В.П.Глушко его преимущества перед кислородно–керосиновым собратом, С.П.Королёв оставался непреклонен. Возможно, он думал: «Зачем нам новый, пусть перспективный двигатель? Это же кот в мешке. У нас уже есть надежный мотор, который хорошо проявил себя. Да к тому же еще не известно, как поведет себя новый компонент в эксплуатации. А с керосином у нас давняя дружба. Да и готовый стартовый комплекс модернизировать практически не надо...» Однако, главное, представляется, не в этом: двигатель РД–0109 (РО–7) разработки С.А.Косберга (усовершенствованный вариант РО–5) уже имел удельный импульс 326 единиц. Преимущества же РД–119 были незначительными. А такие недостатки, как высокая токсичность НДМГ и его паров, большая стоимость горючего, а также низкая температура его кипения, перевешивали. Кислородно-керосиновый двигатель РД-0109 Так, должно быть, думал С.П.Королёв, принимая решение отказаться от НДМГ в пользу керосина на своей ракете для полета человека в космос. Правильный ли он сделал вывод? С высот сегодняшних совершенно очевидно, что да. За исключением возможности создания однокомпонентного газогенератора, ЖРД на топливе кислород–НДМГ практически не имеет преимуществ перед аналогичным по конструктивным параметрам (при одинаковых давлении в камере сгорания и степени расширения сопла) двигателем на кислороде–керосине. Недостатки же его очевидны. После отказа С.П.Королёва от химкинского двигателя В.П.Глушко, конечно же, не пришел в отчаяние: не все разрабатываемые ЖРД шли в серийное производство. Однако, слишком много сил и времени ушло на его создание. На одном из совместных совещаний по отрасли Валентин Петрович предложил М.К.Янгелю РД–119. Михаил Кузьмич обещал подумать. комментарии (0) |
www.airbase.ru
 РД-33 в берлинском музее (англ.) | |
| ТРДДФ | |
Россия Россия | |
| с 1977 года | |
| МиГ-29МиГ-29КМиГ-35Ил-102FC-1/JF-17 Mirage | |
| ОАО «Климов» | |
| с 1977 года | |
| около 5000 | |
| РД-33ИРД-33КРД-33 серии 3РД-33 серии 3МРД-33Н (СМР-95)РД-93 (бесфорсажный, для БПЛА «Скат»)РД-33МК | |
| 1055 кг | |
| 4230 мм | |
| 1040 мм | |
| 5040[1]кгс | |
| 8300[1]кгс | |
| КНД/вентилятор - осевой 4-ступ., КВД - осевой 9-ступ. с управляемым входным аппаратом и первыми двумя ступенями статора | |
| ТВД - осевая 1-ступ., ТНД - осевая 1-ступ., охлаждаемые | |
| 1260-1265 °C | |
| кольцевая прямоточная | |
| 21,7 | |
| 76,5-77 кг/с | |
| 0,77 (В максимальном бесфорсажном режиме) кг/кгс·ч | |
| 0,55 | |
| 7,86 кгс/кг | |
РД-33 — турбореактивный двигатель двухконтурный двухвальный с форсажной камерой (ТРДДФ), разработанный в 1968—1985 году в ОАО «Климов» под руководством С. П. Изотова и В. В. Старовойтенкова. Выпущено около 5000 двигателей РД-33. Самый массовый двухконтурный двигатель в своём классе тяги.
Ориентировочная стоимость одного двигателя РД-33 (по состоянию на 2008 год) составляет 68,3 млн рублей[2].
Проектирование двигателя РД-33 началось в 1968 году, стендовые испытания проходили в 1972 году, массовые поставки начались в 1981 году, государственные испытания двигателя завершились в 1984 г, а принятие на вооружение состоялось в 1985 году.
РД-33МК (ГСИ 2012 года) — модификация двигателя РД-33, имеет повышенные характеристики: назначенный ресурс увеличен до 4000 часов, тяга увеличена на 7 % за счёт повышения температуры газов перед турбиной, оснащен системой FADEC, которая разрабатывалась с 2001 года.
Двигатель двухконтурный с 4 ступенями КНД, 9 ступенями КВД, короткой кольцевой камерой сгорания с 24 форсунками, одноступенчатой ТВД и ТНД (монокристаллические), форсажной камерой. Система управления электро-гидромеханическая. Температура газов перед турбиной составляет 1680 К. Двигатель может работать при любом пространственном положении самолёта.
Двигатель предназначается для лёгкого фронтового истребителя МиГ-29 и других самолётов данного класса. РД-33 и его модификации устанавливаются на истребители МиГ-29 (РД-33 серии 2), МиГ-29К (РД-33К), МиГ-35 (РД-33МК), Super Mirage F-1, Super Cheetah D-2 (оба — РД-33Н (СМР-95)). Также модификация двигателя РД-33И устанавливалась на опытный штурмовик Ил-102.
Модификация двигателя без форсажной камеры для опытного штурмовика Ил-102.
Модификация для МиГ-29К палубного базирования и модернизированного МиГ-29М.
| Тяга на чрезвычайном взлётном режиме: | 9 400 кгс |
| Тяга на форсаже: | 8 800 кгс |
| Тяга максимальная бесфорсажная: | 5 400 кгс |
Двигатели РД-33 установлены на МиГ-29 Модификация с увеличенным до 1400 часов назначенным ресурсом.
Модификация с увеличенным до 2000 часов назначенным ресурсом. Выпускается серийно с 1999 года.
Модификация для палубного истребителя МиГ-29К. Введён чрезвычайный взлётный режим тягой 8700 кгс, также произведены конструкционные изменения.
Двигатели без форсажной камеры для летательных аппаратов различного назначения.
Модификация с нижним расположением коробки двигательных агрегатов для модернизации истребителей Super Mirage F-1 и Super Cheetah D-2 ВВС ЮАР. Первый российский проект создания турбореактивного двигателя для иностранного истребителя. Благодаря замене штатных двигателей на двигатели СМР-95 ЛТХ эффективность боевого применения самолётов выросли в 1,2 — 3 раза.
Модификация с нижним расположением коробки двигательных агрегатов для китайского лёгкого истребителя FC-1. Технические характеристики соответствуют РД-33.
РД-33МК «Морская Оса» — модернизированная версия двигателя РД-33. Форсажная тяга увеличена до 9000 кгс. Устанавливается на новейшие истребители МиГ-29К, МиГ-29КУБ, МиГ-35, коробка агрегатов расположена сверху.
Характеристики:
Модификация для опытного истребителя МиГ-29М/ОВТ. Технология, по которой спроектировано сопло с отклоняемым вектором тяги, универсальна. Это позволяет устанавливать отклоняемое сопло на турбореактивные двигатели различных конструкций как российского, так и иностранного производства.
Конструкция сопла, выполненная по осесимметричной схеме с поворотом сверхзвуковой части, обеспечивает возможность всеракурсного изменения вектора тяги, наибольшую угловую скорость его отклонения и наименьшее увеличение массы двигателя. Вектор тяги отклоняется изменением положения створок многорежимного сопла на заданный угол.
Максимальное отклонение сопла от продольной оси составляет 15 градусов со скоростью поворота 60 град./с, что даёт значительное увеличение манёвренности и улучшает характеристики полёта на закритических углах.
10 ноября 2016 года. Министерство обороны Болгарии купит у в России 10 двигателей РД-33 для самолетов МиГ-29. Первая пара двигателей поступит в Болгарию до 30 апреля 2017 года, а остальные будут поставляться по 2 экземпляра каждый следующий месяц.4 двигателя будут новыми, с увеличенным сроком эксплуатации, а остальные 6 поступят после ремонта. «Подписали договор за 42 миллиона лева (около 21 миллиона евро) с российской компанией, не с польской или другой, а с российской, на новые двигатели с огромным ресурсом. И будем иметь в итоге 16 исправных самолетов. Болгарские летчики могут смело и спокойно летать на произведенных в России и сертифицированных РСК „МиГ“ двигателях», — прокомментировал информацию о подписанном договоре премьер-министр страны Бойко Борисов в эфире телеканала bTV. Как явствует из опубликованного 31 октября официального доклада о работе комиссии, компания «Авиостарт» представила обновленное предложение 24 октября. В течение 25 и 26 октября члены комиссии провели переговоры с предстателями претендента и фактически приняли все предложенные условия, рекомендовав заключить с «Авиостарт» контракт. Единственной уступкой поставщика стало снижение стоимости каждого из прошедших капитальный ремонт двигателей на 1 тыс. евро. В итоге стоимость каждого нового двигателя составит 3.480.679 евро, отремонтированного — 1.319.048 евро. Соглашение также будет включать поставку руководств по технической эксплуатации и актуальных информационных бюллетеней.
Общая стоимость закупки составит 21,837 млн евро (42,709 млн. левов). При этом первоначально на закупку МО Болгарии выделило только 36 млн. левов.
Из доклада комиссии следует, что двигатели будут закуплены у РСК «МиГ», ремонт будет выполнен на ОАО «Московское машиностроительное предприятие им. В.В.Чернышева». Первые два прошедших ремонт агрегата будут переданы заказчику к 30 апреля 2017 года. Сроки поставки остальных двигателей не раскрываются.
По данным болгарских СМИ, в соответствии с достигнутыми договоренностями правительство Болгарии уже выделило необходимую дополнительную сумму для реализации этой программы.
Министерство обороны Болгарии также приняло решение о проведении прямых переговоров на закупку коробок самолетных агрегатов (КСА-2), стоимость которых оценивается в 13 млн. левов. Приглашения были направлены двум компаниям — «Авиостарт» и «Армар корпорейшен дженерал техникал кооперейшен» (Armar Korporeyshan General Equipment Coopereyshan). После оценки представленных предложений министерство примет решение о том, с кем из претендентов начать переговоры.
encyclopaedia.bid
