Ракетные двигатели сша: Прекращение экспорта ракетных двигателей в США создаст проблемы для компании Orbital Science

Содержание

На чём США будут летать без российских ракетных двигателей

Итак, судя по заявлению «Роскосмоса», Соединённые Штаты Америки остаются без двух российских ракетных двигателей, которые уже много лет обеспечивают им в том числе самые интересные и стратегически важные космические запуски, — РД-180 и РД-181.

— Мы считаем, что в этой ситуации мы не можем дальше снабжать США нашими лучшими в мире ракетными двигателями, пусть они летают на чём-то ещё, на своих мётлах, эти поставки мы замораживаем, — заявил глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин.

Что запускают в США на РД-180 и РД-181

Модель двигателя РД-180. Обложка © Wikipedia

Как объясняют на экскурсиях в НПО «Энергомаш» имени академика В.П. Глушко, РД-180 — это «поделённый пополам» знаменитый РД-170, сделанный ещё в советские времена для ракеты «Энергия» (система «Энергия-Буран»). Напомним, сейчас есть его более современные версии: РД-171, РД-171М, а РД-171МВ — это тот самый «царь-двигатель».

У этих больших четырёхкамерных двигателей тяга около 800 тонн, а у двухкамерного РД-180, соответственно, примерно 420. Американцам на тот момент именно столько и было нужно. На тот момент — это на момент середины 1990-х, когда понадобился двигатель для ракет «Атлас-3» и «Атлас-5». НПО «Энергомаш» в 1996 году выиграло конкурс, и с тех пор в Штаты поставили более сотни этих двигателей, с их участием было 97 пусков, и что характерно: все до единого успешные.

В числе прочего на ракетах с РД-180 запускали зонд «Новые горизонты» (знаменитая миссия к Плутону), Lunar Reconaisance Orbiter (который сфотографировал места высадок «Аполлонов»), аппарат «Юнона» (исследование Юпитера и его спутников), OSIRIS-REx (к астероиду Бенну), Boeing Starliner (новый корабль для пилотируемых миссий). Стоит отметить, что «Атлас-5» выводит на орбиту и американские военные спутники, за что «Энергомаш» иной раз выслушивает упрёки.

А РД-181 — это однокамерный двигатель на основе РД-191 для ракет «Ангара». Его разработали в 2014–2015 годах для ракет «Антарес». На этих носителях на орбиту запускают космические грузовики Cygnus, и это очень примечательная деталь: в свете недвусмысленных заявлений «Роскосмоса» о возможном уходе России с МКС именно на эти корабли возлагаются чуть ли не последние надежды. На сегодняшний день, кроме российских кораблей «Прогресс», только Cygnus может своими двигателями корректировать орбиту станции.

Как американские ракетчики пытались обойтись без русских

Ракета United Launch Alliance Atlas V. Фото © Getty Images / Paul Hennessy / SOPA Images / LightRocket

Как рассказал Лайфу ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН Натан Эйсмонт, американские ракеты «Атлас» всегда запускали только при участии разработчиков РД-180, но недавно решили обойтись без российских коллег.

— Существует такое понятие: авторский надзор. Это, по существу, участие представителей предприятия-разработчика во всех процессах подготовки к запуску. И американцы сказали, что могут использовать эти РД-180 без участия «Энергомаша». С моей точки зрения, это очень смелое заявление, прямо совсем смелое. Они «Атлас-5» с этими двигателями уже десятки раз запускали, и всё было хорошо, но всё это было с участием «Энергомаша», — пояснил эксперт.

Он добавил, что в США были попытки не только самостоятельно запускать, но и попросту копировать российские двигатели.

— В силу разных причин около десятка двигателей НК-33 от КБ Кузнецова оказались в «Южмаше» (Южный машиностроительный завод имени А.М. Макарова на Украине. — Прим. Лайфа), и американская фирма решила использовать эти двигатели без участия разработчиков. И они чуть ли не закупили партию этих двигателей и без участия разработчиков попробовали всё это дело испытать. Всё это закончилось печально. Всё это взорвалось. И когда это случилось, они пытались обратиться к КБ Кузнецова, но получили отказ. Американцы пытались воспроизвести эти двигатели при наличии полной документации, но у них ничего не получилось, — подчеркнул Натан Эйсмонт.

Чем американцы надеются заменить РД-180

BE-4. Фото © Wikipedia

Сначала в качестве заменителя рассматривали двигатель AR1 от Aerojet Rocketdyne. Он тоже кислородно-керосиновый, тяга около 250 тонн. В 2015 году оценивалось, что его разработка займёт от шести до восьми лет.

AR1 планировался для ракет «Атлас», но, когда пришло время решать, оказалось, что разработка в слишком сыром состоянии, поэтому американцы решили применить план Б. То есть использовать совсем другую ракету с совсем другими двигателями (тяжёлый носитель Vulcan с двигателями BE-4 от компании Blue Origin Джеффа Безоса). Принципиальное отличие BE-4 — он метановый. Тяга примерно такая же, как у AR1. Так что теперь именно двигатель Безоса заявлен как главный кандидат на замену РД-180.

Но его разработка, как назло, продлилась на целых четыре года дольше запланированного: то нужно было доработать турбонасосный агрегат, то не хватало нужных материалов, то нужных деталей. В 2022 году планировалось выпустить уже с десяток BE-4. По факту пока ещё ни одного нет в распоряжении United Launch Alliance (компании, которая отвечает за космические запуски по заказу правительства США). Впрочем, глава ULA Тори Бруно заявил, что всё-таки надеется в этом году получить BE-4 и начать запускать ракеты Vulcan. Как он пояснил изданию The Verge, у ULA ещё есть определённый запас РД-180 на переходный период.

Что касается AR1, то ими заинтересовалась компания Firefly Aerospace, и год назад, в январе 2021 года, для неё собрали первый экземпляр.

Что касается РД-181 для «Антаресов», с этим двигателем ситуация выглядит ещё более неопределённой: о возможных кандидатах на замену ему ничего не известно, а меж тем на ближайшие пару лет были намечены как минимум два запуска кораблей Cygnus. По словам Дмитрия Рогозина, в 2022–2024 годах планировалось поставить в США 12 двигателей РД-181, велись также и переговоры о поставке их усовершенствованной версии — РД-181М.

Смогут ли в США обойтись без российских ракетных двигателей?

Джефф Безос всех спасёт

Илон Маск всех спасёт

Они не смогут запускать Cygnus и не смогут корректировать орбиту МКС

Илон Маск не поможет: Почему в случае ухода России с МКС её останется только затопить

Адель Романенкова

Статьи
рд180
Роскосмос
Космонавтика
Наука и Технологии

Комментариев: 3

Для комментирования авторизуйтесь!

РИА Новости — события в Москве, России и мире сегодня: темы дня, фото, видео, инфографика, радио

РИА Новости

4. 7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на

Политика

В мире

Экономика

Общество

Происшествия

Армия

Наука

Спорт

Культура

Религия

Туризм

Специальная военная операция на Украине

Российские артиллеристы уничтожили две украинские гаубицы под Херсоном

США вытесняют российские ракетные двигатели на обочину

Атлас V стартует для миссии Космических сил США-12.

United Launch Alliance photo

Соединенные Штаты, полагавшиеся с начала 2000-х годов на ракетные двигатели российского производства для запусков в целях национальной безопасности, готовятся к запуску двигателей нового поколения, произведенных в их границах.

United Launch Alliance — совместное предприятие Lockheed Martin и Boeing — и SpaceX Илона Маска готовятся к первой партии запусков в целях национальной безопасности, предоставленных компаниям в 2020 году. Будет проведено более 30 запусков между Vulcan Centaur ULA и Falcon 9 компании SpaceXи Falcon Heavy с 2022 по 2027 финансовый год в рамках второго этапа программы запуска космических аппаратов национальной безопасности, или NSSL.

Предстоящие запуски позволят Соединенным Штатам отказаться от РД-180 российского производства — двигателя первой ступени, используемого для запуска ракеты ULA Atlas V.

Двигатель РД-180 — двухкамерный, двухфорсуночный, разработанный и изготовленный российской компанией Энергомаш. По словам Криса Стоуна, старшего научного сотрудника по космическим исследованиям в Институте аэрокосмических исследований Митчелла, двигатель работает на смеси керосина и жидкого кислорода, чтобы обеспечить достаточную тягу для начальной фазы полета.

С помощью РД-180 ракета-носитель Atlas V осуществила десятки запусков космических аппаратов национальной безопасности США, включая военные, шпионские спутники и спутники GPS, а также коммерческие запуски. Atlas V был предпочтительным транспортным средством для Министерства обороны в течение почти двух десятилетий, наряду с семейством ракет ULA Delta IV.

Обе ракеты дали Соединенным Штатам «гарантированный доступ в космос», политика, которая обеспечивает возможности, необходимые для запуска и вывода на орбиту полезных грузов национальной безопасности США, заявил президент и главный исполнительный директор ULA Тори Бруно.

«Изначально мы были настроены так, чтобы иметь две резервные системы, по крайней мере, для правительства, потому что мы были единственной отечественной пусковой компанией», — сказал Бруно в интервью National Defense. «Что, если ваша площадка выйдет из строя или в одной из ракет есть изъян? У тебя всегда должно быть два пути».

Несмотря на почти идеальную скорость запуска Atlas V, вторжение России в Украину в 2014 году и аннексия Крыма вызвали призывы американских законодателей прекратить использование РД-180 и создать новый двигатель для Atlas V на территории США — задача «Легче сказать, чем сделать», — сказал Стоун.

«Идея была такова: «Давайте просто разработаем новый двигатель, который можно было бы вставить в заднюю часть Atlas V», но это не так, — сказал Стоун. «Это не самолет, из которого можно вытащить двигатель и вставить новый. Вы в основном строите двигатель и проектируете все вокруг него».

Кроме того, РД-180 имеет конструкцию, которую американские производители ракетных двигателей не смогли воспроизвести, добавил он. По его словам, это включает в себя уникальную металлическую смесь для стенок его камеры сгорания, которая предотвращает растрескивание во время запуска.

Понимая потребность в новых ракетах-носителях и двигателях, Центр космических и ракетных систем при Национальном разведывательном управлении в 2019 году опубликовал запрос предложений на получение двух внутренних контрактов на услуги по запуску в рамках новой программы космических запусков национальной безопасности, согласно Отчет Исследовательской службы Конгресса под названием «Учебник по обороне: космический запуск национальной безопасности».

Год спустя ULA и SpaceX были объявлены победителями двух контрактов, опередив Northrop Grumman и Blue Origin, говорится в отчете. ULA покроет 60 процентов миссий, заказанных Командованием космических систем, а SpaceX возьмет на себя остальные.

Решение о разработке новой ракеты и двигателя было подтверждено после полномасштабного вторжения России в Украину в феврале, когда Москва официально объявила о прекращении всех продаж и поддержки РД-180 в США в ответ на введенные санкции на страну.

«Мы смогли сказать: „Ну и что? Нам больше не нужны ваши вонючие двигатели», — сказал Стоун.

Поэтапно отказываясь от оставшихся ракет Atlas V и уже закупленных РД-180, ULA будет использовать свою новую тяжелую ракету-носитель Vulcan Centaur для предстоящих заданий. По словам Бруно, разработка ракеты ведется с 2014 года, и смещение акцента компании с двух ракет на одну позволило ей снизить затраты.

«Вулкан» имеет ту же одноядерную конструкцию, что и «Атлас-5», с возможностью добавления до шести твердотопливных ракетных ускорителей, но он намного крупнее, так что его грузоподъемность выше, чем у «Дельты-4», сказал он. Твердотопливные ракетные ускорители используются для обеспечения тяги от начального взлета до первого подъема.

«Тот факт, что это одноядерная тяжелая [ракета], делает эту тяжелую миссию — которую сегодня выполняет только Delta IV Heavy — действительно недорогой. Это примерно треть, даже ближе к четверти стоимости», — сказал Бруно. Delta IV Heavy — самая мощная ракета в парке ULA, она доставила на орбиту ряд крупных полезных грузов Национального разведывательного управления.

Старт первой ступени Vulcan будет оснащен парой двигателей BE-4 производства Blue Origin. ULA заключила партнерское соглашение с Blue Origin в 2014 году для совместного финансирования разработки двигателя, который также будет использоваться в ракете Blue Origin New Glenn, которую компания представила для участия во втором этапе конкурса.

В качестве основного двигателя ракетного ускорителя он использует в качестве топлива жидкий метан — еще одно отличие от РД-180, работающего на керосине, отметил Бруно.

Но прежде чем Vulcan сможет начать запуск полезной нагрузки национальной безопасности, он должен выполнить две успешные коммерческие миссии, чтобы получить сертификат — процесс, который был отложен из-за задержек с двигателем BE-4.

Бруно сказал, что ожидались некоторые задержки, учитывая как меньший штат сотрудников Blue Origin, когда ULA впервые решила использовать BE-4, так и сложный процесс создания ракетного двигателя с нуля.

ULA тесно сотрудничала с Blue Origin, а также перестраивала разработку Vulcan для размещения BE-4, сказал он.

«Вещи, которые мы могли бы сделать шаг за шагом… мы делаем это параллельно», — объяснил он. «Вы можете пойти на небольшой дополнительный риск в отношении нашей разработки, если нам придется вернуться назад и что-то изменить, потому что движок получился немного другим, но это управляемый риск».

Почти готовы первые два лётных двигателя БЕ-4. По его словам, после завершения они пройдут сертификационные испытания. Судя по тому, что он до сих пор видел в конфигурациях производительности BE-4, Бруно сказал, что он «очень доволен двигателем».

«Вулкан» будет сразу же приступать к сертификационным запускам, минуя любые испытательные полеты, отметил он. Первый полет ракеты будет нести полезную нагрузку лунного посадочного модуля Peregrine от Astrobotic Technology для программы NASA Commercial Lunar Payload Services, и в настоящее время она готовится к запуску «к концу этого года», сказал он.

В мае Командование космических систем поручило ULA и Vulcan провести первые пять миссий по обеспечению национальной безопасности в рамках второго этапа запуска космических аппаратов национальной безопасности. Хотя конкретных сроков запусков не было объявлено, ожидается, что они состоятся в течение следующих двух лет. Согласно пресс-релизу Командования космических систем.

SpaceX получила от Командования космических систем три миссии в качестве первой части контракта. Компания планирует использовать свои ракеты Falcon 9 и Falcon Heavy, обе из которых оснащены собственным семейством двигателей Merlin на керосине и жидком кислороде на первом этапе запуска.

Одной из причин, по которой семейство Falcon выделяется, является способность SpaceX восстановить первую ступень ракеты, включая двигатели Merlin, для повторного использования, отметил Стоун. Он добавил, что двигатели РД-180 не могут быть использованы во втором пуске.

SpaceX не ответила на запросы Национальной обороны об интервью.

Хотя миссии, заключенные по контракту в рамках фазы 2 Национальной программы космических запусков, еще не начались, как Космические силы, так и космическая промышленность уже готовятся к следующей фазе контрактов на средние и тяжелые запуски.

Самое большое изменение в индустрии запусков связано с тем, как Космические силы реагируют и готовятся к мелкомасштабным и крупномасштабным атакам противников в космосе, сказал Дуг Ловерро, президент компании Loverro Consulting, которая специализируется на национальной безопасности и космическом наведении. Ранее Ловерро занимал руководящие должности в НАСА и Пентагоне.

В результате требования к фазе 3, скорее всего, будут касаться необходимости одновременного запуска нескольких небольших спутников на низкую околоземную орбиту, таких как те, которые развернуты Агентством по развитию космоса, сказал он.

«У вас по-прежнему будут большие ракеты-носители для первоначального заполнения созвездий, но у вас будут маленькие ракеты-носители, которые можно будет ремонтировать или пополнять, когда эти спутники на орбите выйдут из строя», — сказал Ловерро.

Из-за ожидаемой потребности в меньшей полезной нагрузке компании, которые специализируются на технологии запуска небольших ракет, такие как Relativity Space, Rocket Lab, Virgin Orbit и Firefly Aerospace, имеют шанс побороться за будущие военные контракты, сказал он.

Еще одна тенденция, наблюдаемая в отрасли, заключается в большем развитии многоразовых двигателей с метановым топливом вместо традиционного керосина, используемого в РД-180, сказал Джо Лауриенти, основатель и генеральный директор производителя двигателей и ракет Ursa Major. Он отметил, что возможность повторного использования ракетного двигателя не только снижает затраты, но и лучше для окружающей среды.

«[Метан] сгорает более чисто, поэтому, если вы разбираете или проверяете двигатель, это, как правило, лучшее решение», — сказал он. «Повторное использование двигателя даже один раз снижает углеродный след, который вы создаете для создания этих деталей, и вы не сбрасываете детали в океан».

В июне Большая Медведица представила собственный многоразовый ракетный двигатель на метане под названием Arroway. По словам Лауриенти, компания разработала двигатель таким образом, чтобы его можно было в основном распечатать на 3D-принтере, что позволяет масштабировать его во время производства и легко ремонтировать перед повторным использованием.

Arroway пройдет испытания в 2023 году, а первая поставка запланирована на 2025 год. Лауриенти сказал, что Ursa Major предложит свой двигатель в качестве замены РД-180, а также в качестве потенциального двигателя верхней ступени.

Заглядывая вперед, Бруно отметил, что, поскольку противники США, такие как Китай, продолжают размещать противоспутниковое оружие и заявлять о своем присутствии в космосе, «это просто ставит Америку в гораздо более выгодное положение, поскольку эти технологии и промышленные мощности для производства продуктов здесь, на берегу». ».

ULA будет стремиться продолжить программу запуска космических аппаратов национальной безопасности, как только «Вулкан» завершит свои контрактные миссии в рамках фазы 2, сказал он.

В целом, решение прекратить использование РД-180 и иметь более разнообразные ракеты-носители создало более прочную ракетную производственную базу, сказал Ловерро.

«Мы видим, что индустрия разработки двигателей гораздо более распространена по всей стране и имеет гораздо больше форм и размеров, чем мы видели в конце 80-х, 90-х и начале 2000-х», — добавил Ловерро. Он отметил, что отсутствие развития было сочетанием зависимости Соединенных Штатов от российского РД-180, незаинтересованности министерства обороны в многоразмерных ракетах-носителях и отсутствия коммерческой космической отрасли.

Лауриенти сказал: «Сейчас действительно необходима суверенная космическая программа. … Соединенные Штаты могут превратиться из нетто-импортера ракетных двигателей в экспортера, где мы не только избегаем проблемы безопасности… но и создаем позицию стратегического преимущества».

Темы: Космос

Твердотопливные ракетные двигатели | Aerojet Rocketdyne

Загрузка…

Мощное прошлое с необычайным будущим

Наследие Aerojet Rocketdyne в области производства твердотопливных ракетных двигателей началось с двигателя Jet Assisted Take Off, который обеспечивал дополнительную форсированную мощность для военных самолетов США во время Второй мировой войны. В течение 19В 50-х и 1960-х годах компания стала пионером в разработке двигателей на твердом и жидком топливе для ракетных и космических программ США. Первые американские стратегические ракеты на твердом топливе, в том числе Minuteman I и Polaris, оснащались двигателями Aerojet Rocketdyne. Компания поставила двигательную установку для каждой межконтинентальной баллистической ракеты ВВС США, когда-либо находившейся на вооружении.

В 2020 году Aerojet Rocketdyne открыла предприятие по проектированию, производству и разработке (EMD) в Камдене, штат Арканзас. Современное предприятие EMD расширит многолетнее производство твердотопливных двигателей компании в Камдене, где в настоящее время компания производит 75 000 твердотопливных двигателей в год. Объект EMD был специально разработан, чтобы служить воротами для разработки будущих продуктов Aerojet Rocketdyne для крупных твердотопливных двигателей, таких как программа наземного стратегического сдерживания, гиперзвуковые системы, цели противоракетной обороны и малые ракеты-носители.

В течение 80 лет мужчины и женщины из Aerojet Rocketdyne производили твердотопливные ракетные двигатели для поддержки систем защиты, которые защищали наших бойцов, нашу нацию и наших союзников. Сегодня мы создаем твердотопливные ракетные двигатели, используя передовые технологии и материалы, в том числе топливо нового поколения, а также легкие и прочные корпуса двигателей, повышая производительность при меньших затратах.

Инфографика

Как работают твердотопливные двигатели?

Нажмите, чтобы увеличить.

Видео

Что такое твердотопливный двигатель двигатель

Aerojet Rocketdyne успешно испытала усовершенствованный большой твердый Ракетный двигатель (MCAT)

Обновления новостей

27 февраля 2023 г.

Posted inДвигатель