Сюжет:
Авиасалон МАКС-2015 (213)18:0329.08.2015
(обновлено: 19:32 29.08.2015)
270931662
Подпишись на ежедневную рассылку РИА Наука
Спасибо за подписку
Пожалуйста, проверьте свой e-mail для подтверждения подписки
В начале 2016 года в России будет испытан принципиально новый ракетный двигатель для носителей любого класса, не имеющий аналогов в мире.
ЖУКОВСКИЙ (Московская область), 29 авг — РИА Новости, Александр Ковалев. Не имеющий аналогов в мире ракетный двигатель нового поколения, работающий по принципу импульсно-детонационного горения для ракет-носителей любого класса, планируется испытать в РФ в начале 2016 года, сообщил РИА Новости президент РКК "Энергия" Владимир Солнцев.
"Я инициировал от РКК "Энергия", как от управляющей компании НПО "Энергомаш", создание новейшего ракетного двигателя импульсно-детонационного горения, работающего по принципу, рассчитанному российским академиком Зельдовичем. Огневые испытания этого двигателя с рабочей температурой порядка 6 тысяч градусов в камерах горения и пока даже не имеющего названия мы планируем начать в начале 2016 года", — сообщил Солнцев.
По его словам, после прохождения всех необходимых стадий испытаний и подтверждения расчетных математических характеристик новый двигатель сможет использоваться на ракетах легкого, среднего и тяжелого классов. "Сейчас мы работаем над прототипом. Академик Зельдович доказал принципиальную возможность создания такого двигателя математически, а мы создадим его в металле и проверим. Если удастся, это будет начало нового этапа в развитии мирового космического двигателестроения", — отметил глава РКК "Энергия".
В 1940 году советский ученый Яков Зельдович выдвинул идею о возможности энергетического использования детонационного горения — горения топливной смеси в режиме самовоспламенения за сильной ударной волной. По его оценкам, термодинамический коэффициент полезного действия (КПД) цикла с детонационным горением топлива может существенно превышать КПД цикла с горением при постоянном давлении, широко используемого в современных ракетных, прямоточных и газотурбинных двигателях.
Позже теоретические выводы и оценки Зельдовича были подтверждены термодинамическими и многомерными газодинамическими расчетами. Несмотря на то, что теоретические выводы об энергоэффективности цикла Зельдовича не подвергаются сомнению, прямых экспериментальных доказательств этих выводов до сих пор не было.
ria.ru
👁 763
В последние годы в России проводятся проектные исследования, целью которых является создание ракеты нового поколения, а именно о создании РН сверхтяжелого класса, для осуществления пилотируемых полётов на Луну и Марс.
Предполагается , что такая РН будет эксплуатироваться на космодроме “Восточный”.
Основные особенности РН СТК связаны с её размерностью ( стартовая масса порядка 2.400 тонн, высокой стоимостью создания и эксплуатации, жесткими требованиями по надёжности и безопасности. И , главное, высокая надёжность должна быть практически с первого пуска, поскольку высокая стоимость и уникальность каждого пуска ракет такого класса практически исключает возможность эволюционного достижения надёжности путём доработки конструкции, как это было при разработке первой советской РН сверхтяжелого класса —Н-1.
РН ” Энергия” – новый подход :
Одно из наиболее важных проектных решений, при создании РН ” Энергия”- это опережающее начало лётных испытаний ракетных блоков первой ступени в составе РН “Зенит”. К моменту первого запуска РН ” Энергия” было осуществлено девять пусков РН “Зенит”, подтвердивших надёжность двигательной установки блоков первой ступени.
Поэтому первую ступень целесообразно комплектовать из отдельных ракетных блоков, которые могут пройти лётную отработку в составе ракет меньшей грузоподъёмности, что также позволит создать целое семейство ракет различной грузоподъёмности, запуски которых будут проводиться чаще , чем ракеты СТК, что позволит поддерживать стабильность производства и высокое качество изготовления составных частей сверхтяжелой ракеты.
В ближайшее время ожидать полномасштабного развёртывания работ по созданию отечественной РН СТК проблематично, но если ориентироваться на разработку семейства РН различной грузоподъёмности, то на этой базе можно будет быстро создать надёжные средства выведения нужной грузоподъёмности для осуществления пилотируемых полётов на Луну.
Перспективный вариант РН СТК :
Общие принципы обеспечения надежности и безопасности эксплуатации маршевых двигателей ракетных ступеней
Возможные виды отказов ЖРД и их последствия :
Анализ результатов эксплуатации ракетыносителя с ЖРД показывает, что более 50% их аварий так или иначе связаны с отказом двигателей, чаще из-за производственных дефектов или нарушений условий эксплуатации.
Для минимизации вероятности отказа ракетной ступени количество двигателей должно быть минимальным, в иднале – один. Но это влечет за собой необходимость увеличение тяги единичного двигателя. Но тут есть свои “но” , особенно для тяжелых ракет , например, возможности стендов для испытания огневых двигателей.
Если в состав РН входят несколько двигателей , то возникает вопрос о возможности пуска при отказе одного или нескольких двигателей.
Характерным примером создания резервированной ДУ первой ступени является отечественная ракета Н-1, где в состав первой ступени входило 30 двигателей11Д51 (НК-15)и, теоретически задача пуска могла быть выполнена при отказе даже нескольких из них.
Более современный пример – это РН Falcon-9, на первой ступени которой имеются 9 ЖРД Merlin 1C
При запуске РН Falcon-9 08.10.2012 г. один из девяти двигателей был выключен, но основная задача-выведение на орбиту КА Dragon — была выполнена.
В обоих случаях первые ступени были выполнены как моноблоки, что позволяет при выключении отдельных двигателей израсходовать весь запас топлива.
САЗ двигателей характеризуется величиной охвата, которая получила название “коэффициент охвата” (α) и равен относительной доле отказов двигателя, при которых выключение произойдет без взрыва , и трактуется как вероятность безаварийного выключения отказавшего двигателя.
Кроме этого, существует опасность выдачи ложной команды на выключение двигателя , когда он фактически исправен.
В этой связи в качестве перспективного направления рассматривается создание двигателей , работающих по схеме с дожиганием восстановительного газа. Такая схема уже была успешно реализована на отечественно двигателе РД -0120, разработанным КБ Химавтоматики (КБХА) для второй ступени РН «Энергия», где в качестве компонентов топлива использовались жидкие кислород и водород.
Стоит отметить, что одной из наиболее кардинальных мер контроля качества изготовления ракетных ступеней являются огневые технологические испытания полностью собранных ступеней РН.
В отечественной ракетной технике этот вид испытаний не нашел применения,вид испытаний не нашел применения, в отличие от США, где ОТИ проводились для РН Сатурн -5, при выполнении программы Apollo, а в настоящее время такая технология контроля качества изготовления реализована для семейства РН Falcon компании Space-X.
При создании РН ” Энергия” пришли к заключению, что возможности ОТИ по выявлению производственных дефектов ограничены и отказались от этого вида ракетных испытаний.
Вместо ОТИ было признано достаточным проводить следующие испытания:огневые КТИ каждого двигателя без последующей переборки и замены основных узлов и агрегатов, а также холодные технологические испытания пневмогидравлической системы ракетных блоков, суть которых сводится к воспроизведению полёта без запуска двигателей, но со срабатыванием всех элементов, кроме пиротехнических , в циклограмме полёта.
Также предполагается в максимальной степени использовать задел в части кислородно -керосинового двигателя РД-170 первой ступени РН ” Энергия”, созданного НПО ” Энергомаш”
В состав РН ” Энергия-5КВ” входят : четыре блока первой ступени с одним 4-хкамерным двигателем РД-171МВ на каждом блоке. Блок второй ступени с одним 4-хкамерным двигателем РД -171МВ и блок третьей ступени с четырьмя новыми однокамерными двигателями РД -0150 разработки КБХА.
Такая ракета при стартовой массе 2400 т может вывести на низкую круговую орбиту ПН порядка 100т, что достаточно для осуществления Лунной пилотируемой программы.
Генконструктор по пилотируемым космическим системам и комплексам России Евгений Микрин сообщил , что сейчас разрабатывается водородный двигатель для верхней ступени разрабатываемой в России ракеты сверхтяжелого класса получил название – его назовут РД-150.
«Для третьей ступени ракеты-носителя сверхтяжелого класса планируется создание нового кислородно-водородного двигателя РД-150», – сообщил он, отметив, что двигатель будут создавать с учетом опыта работы над РД-120 для комплекса «Буран-Энергия».
Первыми двумя ступенями сверхтяжелой ракеты могут стать первые ступени средней ракеты «Союз-5», разрабатываемые в настоящее время.
О начале эскизного проектирования новой сверхтяжелой ракеты-носителя Роскосмос сообщил еще в середине прошлого года. Отмечалось, что проектирование будет реализовано через полтора–два года.
Также сообщалось о начале разработки водородного двигателя для ракеты-носителя повышенной грузоподъемности «Ангара-А5В». Его также предполагается использовать на сверхтяжелой ракете-носителе «Энергия-5». Об этом, в частности, говорил, российский вице-премьер Дмитрий Рогозин, по словам которого этот двигатель в составе третьей ступени поднимет грузоподъемность ракеты «Ангара-А5» версии «Ангара-А5В» до 37 тонн, а в дальнейшем его предполагается использовать в третьей ступени сверхтяжелой ракеты-носителя.
«Принято решение по ускорению работ по ракете сверхтяжелого класса. В этой связи уже развернуты научно-исследовательские работы, будут открыты опытно-конструкторские работы по водородному двигателю РД-0150», – заявил ранее Рогозин.
Первый пуск российской сверхтяжелой ракеты-носителя «Энергия-5» планируется провести в 2028 году, а стартовый комплекс для нее должен быть готов на космодроме Восточный в 2027 году.
Источник 1 и Источник 2
aboutspacejornal.net
Россия первой успешно испытала детонационный жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) нового поколения на экологически чистом топливе, сообщает Фонд перспективных исследований (ФПИ).
Специализированная лаборатория «Детонационные ЖРД», созданная в 2014 году на базе АО НПО «Энергомаш» — ведущего российского предприятия космической отрасли, провела первые в мире успешные испытания полноразмерного демонстратора детонационного жидкостного ракетного двигателя на топливной паре кислород-керосин. Исследовательские работы проводились учеными совместно с коллегами из Новосибирского института гидродинамики им. М.А.Лаврентьева Сибирского отделения РАН и Московского авиационного института.
Россия является безусловным мировым лидером в разработке и производстве ракетных двигателей. Но на текущий момент классические жидкостные ракетные двигатели вплотную подошли к своему теоретическому пределу по удельным параметрам.
Идея использовать детонационный режим горения, как наиболее термодинамически выгодный способ сжигания топлива, впервые был предложен советскими учеными еще в середине прошлого века. Однако, практически реализовать этот режим удалось только сейчас.
При проведённых в июле-августе текущего года испытаниях двух первых в России полноразмерных демонстраторов детонационного ЖРД впервые в мире были зарегистрированы установившиеся режимы непрерывной спиновой детонации с частотой вращения поперечных детонационных волн около 20 кГц на топливной паре кислород-керосин. В этих испытаниях удалось добиться получения различного количества детонационных волн, уравновешивающих вибрационные и ударные нагрузки друг друга.
Кроме того, кооперации институтов удалось добиться работоспособности демонстраторов в течение нескольких пусков в условиях экстремальных детонационных нагрузок и сверхвысоких температур. Это стало возможным за счет специально разработанных Центром им. М.В.Келдыша для нужд проекта теплозащитных покрытий уникального состава.
«Значение успеха этих испытаний для опережающего развития отечественного двигателестроения трудно переоценить. Мы шли к этому результату два года и, безусловно, удовлетворены им. За ракетными двигателями такого рода будущее», — отметил главный конструктор НПО «Энергомаш» Владимир Чванов.
В настоящее время работы перешли из стадии расчётных исследований и моделирования в стадию огневых испытаний. По результатам проведенной расчетно-теоретической работы созданы три наиболее перспективных варианта компоновочных схем демонстраторов новейших двигателей, теоретически способных существенно превзойти существующие мировые разработки по удельным характеристикам, отмечает ФПИ.
«Полученные результаты имеют поистине общемировое значение и впечатляют своей уникальностью. Мы взялись за сложную задачу — доказать возможность организовать детонацию в кислородно-керосиновых ракетных двигателях. И сейчас мы можем твердо сказать, что это возможно, и мы знаем, как это сделать. Но мы не собираемся останавливаться на достигнутом и надеемся уже в ближайшее время дать практические подтверждения всех остальных заявленных характеристик», — заявил заместитель генерального директора ФПИ Игорь Денисов.
rus.vrw.ru
Стали известны подробности разработки водородного двигателя, предназначенного для верхней ступени создаваемой в РФ ракеты сверхтяжёлого класса.
РД-150 – именно такое название получил водородный двигатель для верхней ступени разрабатываемой в РФ ракеты сверхтяжёлого класса. Об этом, как сообщает издание teknoblog.ru, рассказал генеральный конструктор по пилотируемым космическим системам и комплексам Евгений Микрин.
По его словам, новый кислородно-водородный двигатель РД-150 будет разрабатываться с учётом опыта работы над РД-120 для комплекса «Буран-Энергия». Также стало известно, что первыми двумя ступенями сверхтяжёлой ракеты могут стать первые ступени ракеты «Союз-5».О начале проектирования новой сверхтяжёлой ракеты-носителя «Роскосмос» сообщил в середине 2017 года. Предположительно, оно завершится через год-полтора.
Источник фото: roscosmos.ru - Пресс-служба Роскосмоса
Кроме того, говорилось о начале разработки водородного двигателя для ракеты-носителя повышенной грузоподъёмности «Ангара-А5В». Этот агрегат могут установить и в сверхтяжёлую ракету-носитель «Энергия-5». Это отмечал, в частности, вице-премьер РФ Дмитрий Рогозин, который заявил, что двигатель в составе третьей ступени поднимет грузоподъёмность ракеты «Ангара-А5В» до 37 тонн.
Также Рогозин отмечал, что было принято решение по ускорению работ по ракете сверхтяжёлого класса. В связи с этим развёрнуты научно-исследовательские проекты и опытно-конструкторские работы по водородному двигателю РД-150, сказал он.
Стоит отметить, что 22 мая 2017 года Владимир Путин поручил российскому правительству принять меры для ускорения работы по созданию ракеты сверхтяжёлого класса. По словам президента РФ, выполнение данной задачи возможно за счёт разработки всех технологий, который были представлены генеральными конструкторами.
inforeactor.ru
Российские учёные первыми успешно испытали детонационный жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) нового поколения, работающий на экологически чистом топливе. Всего были разработаны три перспективных варианта компоновочных схем демонстраторов двигателей, два из них были испытаны.
«Специализированная лаборатория «Детонационные ЖРД», созданная в 2014 году на базе АО НПО «Энергомаш» — ведущего российского предприятия космической отрасли, провела первые в мире успешные испытания полноразмерного демонстратора детонационного жидкостного ракетного двигателя на топливной паре кислород-керосин», — сообщается в заявлении, опубликованном на официальном сайте Фонда перспективных исследований (ФПИ).
Учёные проводили испытания двух первых демонстраторов в июне—августе 2016 года совместно с коллегами из Новосибирского института гидродинамики имени М. А. Лаврентьева Сибирского отделения РАН и Московского авиационного института. «В настоящее время работы перешли из стадии расчётных исследований и моделирования в стадию огневых испытаний. По результатам проведённой расчётно-теоретической работы созданы три наиболее перспективных варианта компоновочных схем демонстраторов новейших двигателей, теоретически способных существенно превзойти существующие мировые разработки по удельным характеристикам», — сообщают они.
Как отмечается, в настоящее время классические жидкостные ракетные двигатели вплотную подошли к своему теоретическому пределу, и использование способа сжигания топлива детонационного режима горения, предложенного советскими учёными в 1950-е годы, представляется перспективным. «За ракетными двигателями такого рода будущее», — отметил главный конструктор НПО «Энергомаш» Владимир Чванов.
«Многие ведущие страны вплотную занимаются разработками детонационных двигателей, но сколько-нибудь серьёзных успехов на данном виде топлива ещё никто не добивался», — подчеркнул руководитель проектной группы ФПИ Борис Сатовский.
https://russian.rt.com
comments powered by HyperCommentswww.nasha-strana.info
Специалисты российского НПО «Энергомаш» работают над созданием нового кислородно-метанового ракетного двигателя для космической отрасли. Первые огневые испытания намечены на 2019-2020 годы, сообщил гендиректор конструкторского бюро Игорь Арбузов.
Разработки ведутся в соответствии графиком, прописанным в Федеральной комической программе. Сроки летных испытаний пока не обозначены, поскольку предстоит выяснить, в составе какой ракеты-носителя они смогут пройти, уточнил Арбузов в интервью РИА Новости.
Он также пояснил, в чем состоят преимущества нового двигателя перед используемым сейчас кислородно-керосиновым. По словам эксперта, кислородно-метановый вариант можно дольше эксплуатировать, поскольку он меньше подвержен разрушениям. В процессе работы двигателя практически не идет выделение сажи. Благодаря этому он сможет использоваться многократно и идеален для многоразовых ракет-носителей, за которыми, безусловно, будущее.
Кроме того, новые технологии позволят существенно сэкономить время и силы на очистке внутренних полостей, то есть готовить метановые двигатели к повторному использованию будет гораздо проще.
По словам главы НПО «Энергомаш», над созданием кислородно-метановых двигателей сейчас работает и американская компания Blue Origin, намереваясь создать замену используемым сейчас российским РД-180. Конструкторам США уже удалось собрать первую версию двигателя BE-4, вскоре он будет передан на испытания.
«Посмотрим, что у них получится. Внимательно следим за их деятельностью, но могу заверить, что мы от Blue Origin не отстанем», — заверил Арбузов.
Он также добавил, что появление BE-4 может внести коррективы в график поставок РД-180 для ракет США Atlas-5. Тем не менее, перед вводом в эксплуатацию BE-4 еще должны пройти его огневые и летные испытания, так что до 2020-го контракт будет оставаться в силе, подчеркнул глава НПО «Энергомаш».
Напомним, жидкостные ракетные двигатели закрытого типа РД-180 сегодня являются фактически незаменимыми. В связи с обострением отношений с РФ после начала украинского конфликта политики США, в частности, сенатор Джон Маккейн, призывали отказаться от закупок российских двигателей, однако впоследствии вынуждены были признать, что обойтись без них не смогут еще несколько лет, и продлили контракт.
rusevik.ru
Специалисты РКК «Энергия» разрабатывают новый электроракетный двигатель, работающий на йоде, его испытания планируется провести в конце июня. В 2022 году планируется испытать двигатель на борту МКС и на грузовом корабле «Прогресс», сообщили агентству ТАСС в пресс-службе предприятия.
«Наземные испытания двигательной установки разработчики проведут уже в конце июня», — сказал один из руководителей проекта, инженер-конструктор Павел Щербина, которого цитирует пресс-служба РКК «Энергия».
Специалисты предприятия запатентовали систему хранения и подачи йода для перспективного электроракетного двигателя (ЭРД), уточнили в пресс-службе.
«На 2022 год запланирован эксперимент «Островский», названный так в честь автора идеи старшего научного сотрудника корпорации Валерия Островского использовать «чистый» реактивный иод в качестве так называемого рабочего тела двигателя — вещества, необходимого для получения импульса тяги. Предполагается первую часть эксперимента провести на борту МКС, а вторую — с использованием грузового корабля «Прогресс». После отстыковки корабль будет еще месяц находиться на орбите для испытаний новых, работающих на йоде электроракетных двигателей», — сообщили на предприятии.
В РКК «Энергия» пояснили, что преимущество двигателя с использованием йода, прежде всего, в его экономичности. «В существующих ЭРД в качестве рабочего тела традиционно используется ксенон, который значительно дороже йода. Кроме того, система подачи и хранения ксенона достаточно сложная и громоздкая, что значительно увеличивает габариты и массу двигательной установки. Еще один важный момент — количества производимого ксенона недостаточно для решения перспективных задач космонавтики, например, полетов на Луну», — отметили в пресс-службе.
На предприятии уточнили, что йод хорошо хранится в твердом состоянии и может быть легко превращен в газ без применения многоступенчатой системы понижения давления. «При ресурсных испытаниях возможна также рециркуляция йода. Как следствие — стоимость наземной отработки такого ЭРД в десятки раз ниже, при этом параметры двигателей на йоде как минимум не уступают аналогичным характеристикам ЭРД на ксеноне», — рассказали в РКК «Энергия».
in24.org
