Raketni motori. Raketni motori Prednosti i nedostaci hemijskih raketnih motora, njihov opseg


Jedan od najvažnijih dijelova motora je turbopumpna jedinica za dovod kisika i kerozina u komoru za sagorijevanje.

Osovina sa turbinom, centrifugalni navojni točak pumpe oksidatora, ležajevi i zaptivke radnog kola.
Pročitajte više http://www.lpre.de/energomash/RD-170/index.htm

Pedesetih godina prošlog vijeka, sovjetski i američki stručnjaci, gotovo neovisno jedni od drugih, pronašli su izlaz iz ćorsokaka. (Usput, nakon toga je počela era svemirskih raketa.) Oklop mlaznice je bio napravljen od dva sloja, između kojih je tekla rashladna tečnost: unutrašnji tanki zid je dobro prenosio toplotu vrućih gasova, spoljni debeli percipirana snaga opterećenja. Iza prividne jednostavnosti krio se titanski rad tehnologa, nije tako lako spojiti tri komponente u jednu celinu...

RD-170 na štandu.

Do našeg vremena, proizvodnja dvoslojnih trupa dovedena je do savršenstva, a kako bi se povećala snaga motora, bio je potreban temeljno novi. Bio je oličen u RD-170. Umjetno stvara uvjete pod kojima se područje maksimalnih temperatura nalazi duž ose komore za sagorijevanje, a na njenoj periferiji je mnogo "hladnije". Ovo posljednje se postiže promjenom optimalnog omjera goriva (kerozina) i oksidatora (kiseonika).

Višak kerozina se ubrizgava u periferno područje kroz dodatne mlaznice. Osim toga, dio kerozina, koji je igrao ulogu rashladnog sredstva, prodire kroz kapilarne rupe na unutra mlaznice. Odnosno, vatra koja bjesni u blizini zidova djelomično je ugašena ... gorivom! To je omogućilo povećanje temperature u jezgri komore, a samim tim i snage motora.

Raste zahvaljujući još jednoj osobini. Činjenica je da nije tako lako postići potpuno sagorijevanje svega mješavina goriva unutar komore; njegov dio, iako mali, obično se izvodi iz mlaznice. Stoga se "koktel" goriva i oksidatora mora pripremiti vrlo brzo i efikasno. Dizajneri su isprobali sve vrste miksera i mlaznica: mlazne, prorezne, rešetkaste, vrtložne, centrifugalne... Sigurnost od požara: samozapaljive komponente su pomešane direktno u cevovodu, do komore za sagorevanje! Naravno, morao sam uzeti u obzir mnogo suptilnosti, ali glavna stvar je da je motor uspješno radio. Međutim, skoro 30 godina niko se nije usudio ponoviti takvu šemu. Prije pojave RD-170.

Slika pokazuje da se već u turbopumpnoj jedinici miješaju sav kisik koji ulazi u nju i dio kerozina. Dizajneri su zapalili u cjevovodu projektni način rada motora - zbog viška kisika, temperatura smjese (a ovdje njen sastav nije optimalan za sagorijevanje) raste na samo 400 °C. Međutim, ono što je vruća smjesa s viškom kisika? Vrlo agresivno okruženje, pogubno za svaki metal. Zidovi cjevovoda, naravno, mogu biti vrlo debeli, ali na putu korozivnog toka nalazi se tanka i fleksibilna cijev s mehom. Ne možete napraviti drugačije - kada upravljate raketom, motor se mora rotirati u dvije ravni za 6 - 8 stepeni. Ovdje su kemičari već isprobali i stvorili jedinstvenu leguru nikla za mlaznicu (čiji je sastav, naravno, klasifikovan), sposobnu izdržati agresivnu smjesu s pritiskom od 270 - 300 atm.

U komori za sagorevanje se kombinuje sa zagrijanim kerozinom koji je prošao kroz rashladni plašt, a sada plamen bjesni snažno: iako tlak pada na 250 atm, temperatura doseže 3500 ° C! Istovremeno, na zidovima (već znamo zašto) je niža za otprilike 2800°C. Plin izlazi iz mlaznice sa specifičnim impulsom od 330 s i stvara potisak od 800 t/s (sa masom motora od oko 11 t).

Mnogo toga u RD-170 izazvalo je divljenje američkih stručnjaka, ali za NPO Energomash ovo je već prošla faza. Crteži prvog trokomponentnog (kiseonik, vodonik, kerozin) raketnog motora na tečno gorivo na svetu već su na stolu generalnog direktora, doktora tehničkih nauka Borisa Katorgina. Dok se zvao RD-701. Masa motora će biti 1,8 tona, a razvijaće maksimalni potisak od 200 tona/s. Radit će u dva režima, trošeći 6% vodonika, 12,6% kerozina i 81,4% kisika nakon starta, a uz daljnje ubrzanje - bez kerozina. Već je utvrđena upotreba novog motora - spejs šatlova koji polijeću iz aviona tipa Mriya.
http://epizodsspace.no-ip.org/bibl/tm/1993/6/rd-170.html
Ključnim momentom u međunarodnim aktivnostima NPO Energomash treba smatrati 1992. godinu kada je 26. oktobra potpisan „Sporazum o zajedničkom marketingu i licenciranju tehnologije“ sa Pratt & Whitney iz United Technologies Corporation, u kojem je NPO Energomash imenovao United Technologies Corporation za svoju ekskluzivni marketinški predstavnik u pogledu proizvodnje, upotrebe ili prodaje pogonskih sistema i licenciranih tehnologija u Sjedinjenim Državama.

U skladu sa potpisanim ugovorom, NPO Energomash i Pratt & Whitney su sprovodili aktivne i uspešne marketinške aktivnosti. U januaru 1994. godine, u objavljenom izvještaju sjedišta NASA-e "Pristup svemiru" prvi put je službeno spomenuta mogućnost korištenja motora koje je razvio NPO Energomash kao glavnog pogonskog motora američkih svemirskih lansirnih vozila. Takav motor bi mogao biti motor RD-180, dvokomorni derivat motora RD-170 koji se koristio u prvim fazama raketa-nosača Zenit i Energiya.

Osim toga, u okviru jednog od ugovora, 11-25. oktobra 1995. godine, u West Palm Beachu na Floridi, uspješno su izvedena tri klupna lansiranja raketnog motora RD-120 koji je razvio NPO Energomash na poligonu kompanija Pratt & Whitney. Za kratko vrijeme u Sjedinjenim Državama završen je veliki niz radova na pripremi američke baze za paljbene testove ruskog serijskog raketnog motora. Uspjeh ovog programa poslužio je kao snažan dokaz stvarne izvodljivosti plodne saradnje između ruskih i američkih stručnjaka.

Iste 1995. Lockheed Martin je raspisao konkurs za motor za svoje novo lansirno vozilo Atlas IIAR. Za pravo zastupanja novi motor RD-180 koji je razvio NPO Energomash za Atlas IIAR u prvoj fazi je konkurirao dvije američke firme - Pratt & Whitney i Rocketdine. U avgustu 1995. godine, izbor je napravljen u korist Pratt & Whitney. Direktno u konkurenciji, pored projekta motora RD-180, motor NK-33 ruskog preduzeća "Trud" po imenu. N.D. Kuznjecov iz Samare i varijanta motora Rocketdine MA-5. Dana 12. januara 1996. u Denveru, Colorado, Lockheed Martin je objavio izbor raketnog motora RD-180 kao motora za prvi stepen rakete-nosača Atlas IIAR.

U vrlo kratkom vremenu, NPO Energomash je izvršio veliki obim radova na razvoju motora, uključujući i požarna ispitivanja na štandu NPO Energomash. 1998. godine u SAD-u su izvršena četiri uspješna demonstraciona požarna ispitivanja motora RD-180 br. 4A. Kao rezultat toga, razvijen je novi raketni motor RD-180, koji je u martu 1999. godine certificiran za upotrebu u raketi-nosaču Atlas III.

Služba za spoljnu ekonomsku delatnost obavila je dosta posla na dobijanju državne podrške za rusko-američki projekat razvoja i prodaje motora RD-180. U tome su veliku pomoć pružili Ministarstvo odbrane Ruske Federacije i Ruska svemirska agencija. U bliskoj saradnji sa ovim organizacijama, 1997. godine pripremljen je i potpisan dekret predsednika Ruske Federacije, kojim se NPO Energomaš dozvoljava da proda motor RD-180 na američkom tržištu i organizuje paralelnu proizvodnju ovog motora u SAD kao deo zajedničkog američko-ruskog poduhvata.

Dana 27. januara 1997. godine, NPO Energomash i Pratt & Whitney potpisali su ugovor o osnivanju društva sa ograničenom odgovornošću RD AM ROSS, LLS. Zajedničko ulaganje je stvoreno za marketing, implementaciju i organizaciju proizvodna baza u SAD za paralelnu proizvodnju motora RD-180 i njihovih modifikacija.

Dana 16. maja 1997. potpisan je petostrani Sporazum o korišćenju motora RD-180 proizvođača NPO Energomash i o podršci paralelnoj proizvodnji RD-180 u SAD, u kojem su Ruska svemirska agencija, NPO Energomash, Lockheed Martin, RD AMROSS i Pratt & Whitney ugovorili su međusobne obaveze u slučaju da Lockheed Martin Astronautics pobijedi u finalnoj rundi EELV takmičenja. U ovom dokumentu, Lockheed Martin je garantovao kupovinu 101 komercijalnog motora RD-180.

Odlika rusko-američkog projekta, u kojem učestvuje NPO Energomaš, jeste da je glavni izvođač, američka kompanija Lockheed Martin, gotovo istovremeno razvila dva nova lansirna vozila, od kojih je jedno (Atlas III) bilo namijenjeno prvenstveno za lansiranje komercijalnih nosivosti, dok je drugi (“Atlas V”) razvijen u okviru programa EELV (Advanced Expendable Launch Vehicle) i trebao bi postati osnova čitave porodice srednjih i teških lansirnih vozila koja se koriste u svemirskim lansiranjima u interesu kako američke vlade tako i komercijalnih kupaca.

Trenutno je motor RD-180 također certificiran za upotrebu u lansirnim vozilima Atlas V (EELV) i srednje i teške klase.

28. marta 1997. godine potpisan je ugovor o isporuci raketnih motora RD-180 u SAD između NPO Energomash i RD AMROSS, LLS.

Prvi komercijalni motor RD-180 isporučen je u SAD 2. januara 1999. Početkom septembra 2011. u SAD je već isporučeno 55 komercijalnih motora. Izvršeno je šest lansiranja rakete-nosača Atlas III sa motorima RD-180 (prvo je bilo 24. maja 2000. godine). Sva lansiranja su prošla bez primjedbi na rad motora.

Glavne misije koje je naručila NASA uključuju lansiranje Lunar Surface Orbitera i Lunar Crater Exploration Orbitera (LRO/LCROSS), svemirske letjelice za istraživanje površine Marsa, svemirske letjelice za istraživanje Plutona i njenog mjeseca Charona kao dio misije na nove horizonte za Pluton”, “Solarne Dynamics Observatories” radi dobijanja kvalitativno novih naučnih podataka o proučavanju Sunca. Do kraja 2011. planirano je da se na raketi-nosaču Atlas 5 pokrene naučna laboratorija Mars.

Svi glavni izumi korišteni u razvoju i proizvodnji motora RD-180 zaštićeni su međunarodnim patentima. Pribavljeno 20 američkih patenata i 13 EPO patenata.

istorija

NPO Energomaš je u 1. kvartalu 2013. godine završio ispitivanje motora RD-193 i pristupio izradi dokumentacije za adaptaciju na raketu-nosač.

Dizajn

Motor je pojednostavljena verzija RD-191. Odlikuje se odsustvom jedinice za ljuljanje kamere i drugih strukturnih elemenata povezanih s njom, što je omogućilo smanjenje dimenzija i težine (za 300 kg), a također je smanjilo njegovu cijenu.

Modifikacije

RD-181

RD-181- izvozna verzija motora. Za razliku od RD-193, koristi se sklop za okretanje komore i mlaznice. Instalira ga Orbital Sciences Corporation na prvom stepenu rakete-nosača Antares. Pripada familiji raketnih motora na tečno gorivo RD-170 i jednokomorni je raketni motor na tečno gorivo sa vertikalno postavljenom turbopumpnom jedinicom. Motor se gasi potiskom u rasponu od 47-100%, upravljanje vektorom potiska - 5°.

2012. godine započeli su radovi između Orbital Sciences Corporation i NPO Energomash na zamjeni motora AJ-26 prve faze rakete-nosača Antares. 2013. godine pokrenute su konkurentske procedure između JSC NPO Energomash i PJSC Kuznetsov.

U decembru 2014. potpisan je ugovor između Orbital Sciences Corporation i NPO Energomash u vrijednosti od 224,5 miliona dolara za nabavku 20 RD-181 sa opcijom kupovine. dodatni motori do 31.12.2021.

U 2014. godini je izdata projektna dokumentacija, početkom 2015. godine obavljeno je prvo požarno ispitivanje motora RD-181, au maju je uspješno završena certifikacija ovog motora.

U ljeto 2015. godine isporučeni su prvi komercijalni motori RD-181 u SAD, ukupno četiri motora isporučena su u 2015. godini.

Prvo lansiranje lansirne rakete Antares sa motorima RD-181 održano je 17. oktobra 2016. godine.

Bilješke

  1. Rusija je napravila novi raketni motor (neodređeno) . VPK (08.04.2013.). Arhivirano iz originala 6. juna 2013.
  2. U razvoju - raketni motori za teške uslove rada (neodređeno) . RGRK "Glas Rusije" (22. februar 2012). Pristupljeno 5. 6. 2013. Arhivirano iz originala 6. 6. 2013.
  3. Novi motor za laku raketu Sojuz biće spreman za masovnu proizvodnju krajem godine (neodređeno) . Časopis "Cosmonautics News" (08.04.2013.). Pristupljeno 5. 6. 2013. Arhivirano iz originala 6. 6. 2013.
  4. Ognev V.. Univerzalni raketni motor RD-193. Mišljenje razvojnog inženjera, Časopis "Cosmonautics News". (2013).
  5. Ruski svemir: novi motori, novi sistemi (neodređeno) . Eho Moskve (8. april 2013). Arhivirano iz originala 10. aprila 2013.
  6. Afanasiev I."Energomaš" u novom milenijumu // Vesti kosmonautike. - 2012. - T. 22, br. 8.
  7. SERGEY GUSEV, ŠEF ODELJENJA ZA LRE, O PROGRAMU RD-181 (ruski). NPO Energomash (april 2017). Arhivirano iz originala 4. avgusta 2017.
  8. GODIŠNJI IZVEŠTAJ AD NPO Energomaš za 2014. godinu (neodređeno) . NPO Energomash (2015).

U SAD se uveliko priča o vraćanju statusa „velike svemirske sile“ odustajanjem od ruskih raketnih motora RD-180.

Mnogima smeta što povlačenje američkih vojnih satelita zavisi od dobre volje Rusa.

Ovom prilikom u državama se pojavio zanimljiv dualizam:
Američko ratno zrakoplovstvo i ULA traže od Kongresa da dozvoli isporuku RD-180 u SAD, a senator John McCain kategorički zabranjuje Kongresu da to dozvoli.
Konačno, Kongres ukinuo zabranu- očigledno, dok se američko ratno vazduhoplovstvo pokazalo ubedljivijim od oborenog američkog pilota koji je zapretio da će glasati protiv budžeta (zbog RD-180).
:)

Istovremeno, izvještaj specijalne komisije Pentagona koju predvodi penzionisani general-major američkog ratnog zrakoplovstva Howard Mitchell, u kojem je napomenuo da će bez RD-180 biti poremećena svemirska lansiranja vojnih satelita nakon 2016. godine. Prebacivanje lansiranja sa raketa Atlas V koje koriste ruske motore na rakete Delta IV (koje imaju raketne motore na tečno gorivo RS-68) i dalje će rezultirati značajnim kašnjenjima i mogući gubici, što bi moglo iznositi 5 milijardi dolara.

Jeste li zaboravili na astronaute koji možda neće dobiti povratnu kartu sa ISS-a?
Takođe lete sa sovjetskim ruskim "Unijatima".

Referenca:

RD-180 proizvodi NPO Energomash po imenu akademika V.P. Glushko od 1999.

Zašto Amerikanci ne mogu napraviti RD-180?

P.P.S.

United Launch Alliance kupuje još 20 motora RD-180

United Launch Alliance, zajedničko ulaganje između Lockheed Martin Corp i Boeing Co, naručila je 20 dodatnih ruskih raketnih motora RD-180.
To je pojasnila predstavnica kupaca Jessica Roj isporuke nove serije počet će odmah nakon što se završi prethodna narudžba za 29 motora, navodi Reuters.
Ruski motori će se koristiti na američkim raketama Atlas-5 dok SAD ne razviju i certificiraju svoj novi motor. RD-180 se koriste u prvoj fazi američkih projektila.
U decembru 2014. Predstavnički dom američkog Kongresa, kao antirusku mjeru prema događajima u Ukrajini, usvojio je amandman senatora Johna McCaina koji predviđa SAD potpuno odustaju od raketnih motora RD-180 do 2019. Izuzetak je ugovor koji su konzorcij Boeing i Lockheed Martin (ULA) zaključili sa ruskim NPO Energomash do 2019. godine. Istovremeno je objavljeno da je Kongres izdvojio 220 miliona dolara za razvoj novih američkih motora.

220 miliona "reza" očigledno nije dovoljno, kao što smo već videli gore.

Montažna radnja raketnih motora JSC "Kuznjecov" / Foto: TASS, Sergej Fadejčev

Prva dva od 60 raketnih motora RD-181 po ugovoru vrednom milijardu dolara isporučila je ruska strana američkoj kompaniji Orbital Sciences Corporation, rekli su za RIA Novosti iz RSC Energia.

"16. jula prva dva motora su isporučena u Sjedinjene Američke Države, a datum isporuke sljedeće serije još nije objavljen", saopštila je pres služba.

Ranije je TASS objavio da će Sjedinjenim Državama biti potrebno do deset godina i oko 3 milijarde dolara da naprave sopstveni raketni motor, sličan ruskom RD-181. To je izjavio predsednik RSC Energia Vladimir Solncev.


"Ako govorimo o stvaranju motora u Americi, onda je svaka sila u stanju da stvori, samo je pitanje: zašto? Prema mojim procjenama, za to će biti potrebno oko 3 milijarde dolara, a možda i više, i sedam do deset godina “, rekao je V. Solntsev. Naglasio je da u ovom slučaju rezultat može biti dvosmislen i nije činjenica da će sve uspjeti. Istovremeno, napomenuo je čelnik korporacije, međunarodnu saradnju niko nije "otkazao ili ubio".

Vladimir Solntsev / Foto: www.rg.ru

Ranije je V. Solntsev rekao da NPO Energomash planira isporučiti američkoj kompaniji Orbital Sciences 60 novih RD-181, a ugovor je već potpisan za 20 njih. Iznos ugovora je oko milijardu dolara, a ovaj iznos uključuje čitav niz usluga. V. Solntsev je učestvovao u transakciji u ime NPO Energomash, pošto je i dalje izvršni direktor udruženja.

Čelnik Energije je objasnio i da su Energomaš i Ujedinjena raketno-svemirska korporacija dobili sve potrebne dozvole za taj posao.

RD-181 će se koristiti na prvoj fazi rakete Antares proizvođača Orbital Sciences. Ranije su ove rakete bile opremljene motorima AJ-26, napravljenim na bazi sovjetskog NK-33.

Rusija je prilagodila motore RD-180 američkim potrebama

Solntsev je napomenuo da su ruski stručnjaci prilagodili motore RD-180 koji su isporučeni Sjedinjenim Državama za rakete Atlas za lansiranje s posadom. "U protekle dvije godine sklopili smo ugovor sa United Launch Allianceom za adaptaciju motora RD-180 za programe s posadom u Sjedinjenim Državama. I (booster) Atlas i Space X su pobijedili na tenderu, a mi smo ispunili ovaj ugovor i adaptirali ovaj motor za lansiranje s ljudskom posadom", rekao je.

„Atlas-5 sada može nabaviti nova istorija, novo lice“, primetio je V. Solncev.

Zakon o američkim vojnim izdvajanjima za fiskalnu 2015. uključuje amandman republikanskog senatora Johna McCaina koji zabranjuje dalju kupovinu RD-180 za rakete. Atlas postavlja u orbitu vojne i civilne satelite, a mnogi zakonodavci tvrde da su američki nacionalni sigurnosni interesi postali zavisni od ruske tehnologije.

Istovremeno, zakon predviđa izdvajanje 220 miliona dolara za razvoj američkog motora koji bi zamijenio RD-180. Američko ratno zrakoplovstvo, koje je zaduženo za svemirska lansiranja, zatraženo je da riješi problem u roku od pet godina. Pentagon, međutim, otvoreno priznaje da ne znaju kako da iskoriste izdvojena sredstva – preporučljivo je napraviti novi motor samo za određenu lansirnu raketu.

To trenutno radi United Launch Alliance Corporation, koja pokreće Atlas. Američka vojska smatra da ona treba da nastavi ovaj posao.


Tehnička referenca


RD-180
- raketni motor na tečno gorivo zatvorenog ciklusa sa naknadnim sagorevanjem oksidacionog generatorskog gasa iza turbine, opremljen sa dve komore za sagorevanje i dve mlaznice. Dizajnirao i proizveo OAO NPO Energomash po imenu akademik V.P. Glushko. Gorivo - kerozin, oksidant - tečni kiseonik. Cijena jednog motora od 2010. godine iznosi 9 miliona dolara.

RD-180 je stvoren sredinom 90-ih na bazimotor RD-170. 1996. godine General Dynamics je stekao pravo korištenja motora. Prvi put je korištena 24. maja 2000. kao prva faza rakete-nosača Atlas IIA-R, modifikacije rakete Atlas IIA. Slovo "R" u nazivu rakete označava upotrebu motora Ruska proizvodnja. Nakon toga, raketa je preimenovana u Atlas III.

Nakon prvog lansiranja, dodatni posao za certifikaciju motora u svrhu njegove upotrebe na univerzalnom raketnom modulu glavnog stepena rakete Atlas-5. RD-180, koji je korišćen na ispitnom stolu, prikazan je na 23. sastanku G8 (jun 1997, Denver, SAD). Motor se sastoji od dvije komore, jedinice turbopumpe, jedinice pumpe za povišenje goriva, jedinice pumpe za pojačavanje oksidatora, generatora plina, upravljačke jedinice za automatizaciju, bloka cilindara, sistema automatizacije, upravljačkog sistema, regulatora protoka goriva u generatoru gasa, gas oksidatora, gas za gorivo, starter zaporni ventili za oksidant i gorivo, dve ampule sa startnim gorivom, startni rezervoar, okvir motora, donji ekran, senzori sistema za hitnu zastitu, izmjenjivač topline za zagrijavanje helijuma za hlađenje rezervoara oksidatora.

Danas je sva proizvodnja motora koncentrisana u Rusiji. Prodaju je izvršilo zajedničko ulaganje između Pratt & Whitney i NPO Energomash, pod nazivom JV RD-Amros (eng. RD AMROSS). Nabavku i instalaciju obavila je United Launch Alliance. Od maja 2014. godine sudskim nalogom privremeno je obustavljeno sklapanje novih ugovora u vezi sa tužbom konkurenta - SpaceX-a, nastavlja se isporuka motora po starim ugovorima.

Motor RD-180 na ispitnom stolu u Marshall svemirskom centru (SAD) / Fotografija: / en.wikipedia.org

Taktičko-tehnički pokazatelji

Tip raketni motor na tečno gorivo
Gorivo kerozin
Oksidator
tečni kiseonik
komore za sagorevanje 2
Aplikacija
"Atlas III i Atlas V" (prva faza)
Razvoj RD-181
Karakteristike težine i veličine
Bruto težina, kg 5 950
Suha težina, kg 5 480
Visina, mm
3 600
Prečnik, mm
3 200
Radne karakteristike
Trakcija, tf:

vakuum: 423,4

Ruski raketni motori RD-180 bili su rasprava između dvije United Launch Alliance (ULA) i rivalske kompanije Orbital Sciences. Prvi ne dozvoljava drugom da kupi motore za svoje rakete Antares.

Clash of the Titans

Greška je bila učešće kompanije Orbital Sciences u državnim tenderskim nabavkama. ULA nezakonito sprječava konkurente da kupe motore RD-180 od dvije kompanije. To su izvođač radova RD Amross - SNPPO Energomash - i američki posrednik Pratt & Whitney Rocketdyne. Prvi proizvodi potrebni raketni motor na tečno gorivo RD-180. Drugi isporučuje komponente u Sjedinjene Države.

Jedini tečni motor RD-180 je optimalno prikladan za tenderske kupovine koje je raspisala američka vlada. Prema riječima stručnjaka, karakteristike ovih komponenti su idealne za teške lansirne rakete i potrebe NASA-e.

Šta je raketni motor RD-180

RD-180 je dvokomorni derivat četvorokomornog RD-170 koji koristi Zenith. Raketni motori na tečno gorivo zatvorenog ciklusa RD-180 sa naknadnim sagorevanjem Visoke performanse, praktičnost i mogućnost ponovne upotrebe RD-170 u dimenzijama kako bi se ispunili zahtjevi motora za Atlas V Evolved Expendable Launch Vehicle.

RD-180 - hidraulički motor za aktiviranje kontrolnog ventila i vektora potiska otklona u kardanskom ovjesu, sa pneumatikom za aktiviranje ventila i sistema za izduvavanje: okvir potiska za raspodjelu opterećenja je samodovoljan kao dio motora. Motor na startu koristi LOX olovo, sa naknadnim sagorevanjem generatorskog gasa i LOX, bogat pogonom gasne turbine. Tako je uspostavljeno povećanje performansi od 10 posto u odnosu na operativni overklok američkih motora i pod pretpostavkom čiste operacije za višekratnu upotrebu.
Samo u glavnom sklopu, turbo pumpa i pumpa za povišenje pritiska zahtijevale su razvoj kako bi se proširile na RD-120 i RD-170. Sve ostale komponente su preuzete direktno iz RD-170.

RD-180 je razvijen za 42 mjeseca uz djelić cijene tipičnog američkog novog dizajna motora. Motor radi na srednjem Atlas III i standardnom lansirnom vozilu Atlas V.

RD-180 je opremljen sa dva para komora za sagorevanje i mlaznicama. Motor je razvio i proizveo rusko istraživačko-proizvodno udruženje Energomash. Kerozin se koristi kao gorivo, tečni kiseonik je oksidant. Cijena raketnog motora RD-180 u 2010. godini iznosila je 9 miliona dolara.

Opis dizajna

  1. LOX/kerozin
  2. Dvije potisne komore (kardan +8 stepeni).
  3. Jedan blok bogat kiseonikom ispred gorionika.
  4. THA sklop visokog pritiska.
  5. Dvostepena pumpa za gorivo.
  6. Jednostepena pumpa za kiseonik.
  7. Jedna turbina.
  8. Samozapaljivo paljenje.
  9. Autonomni (ventili, TVT) sa dovodom kerozina iz pumpe za gorivo.
  10. Monitoring zdravlja i sistem predviđanja života.
  11. Automatizirana priprema leta (nakon ugradnje na vozilo, sve operacije se automatiziraju kroz lansiranje).
  12. Minimiziranje interfejsa sa lansirne table i Vozilo(pneumatski i hidraulički sistemi, samostalne, električno integrirane ploče, potisni okvir za pojednostavljenje mehaničkog sučelja).
  13. Ekološki prihvatljivi postupci s bogatim oksidantom koji pokreću paljenje prije gorionika, kao i režimi pokretanja i isključivanja oksidatora koji eliminišu koksovanje i neizgoreli potencijalno kontaminirani kerozin.
  14. 50-100% kontinuirano prigušivanje podložno potencijalnim provjerama putanje u realnom vremenu i usklađenosti motora na licu mjesta prije pokretanja popravka.
  15. 80% RD-170 dijelovi.
  16. Komora pod pritiskom: 256,6 bara.
  17. Faktor površine: 36.4.
  18. Odnos potiska i težine: 77,26.
  19. Odnos oksidant-gorivo: 2,72.

Motor RD-180. Karakteristike

  • Specifična težina: 5480 kg (12080 lb).
  • Visina: 3,6 m (11,67 stopa).
  • Prečnik: 3,2 m (10,33 ft).
  • Specifični impuls: 337,8 s.
  • na nivou mora: 311,3 s.
  • Vrijeme snimanja: 270 sek.
  • Prvo pokretanje: 2000

istorija

U novembru 1996. godine u proizvodno udruženje Energomaš je izvršio prvo testiranje RD-180. Motor je proglašen pobjednikom na tenderima za njegovu ugradnju u raketu-nosač Atlas američke korporacije. To je bilo neophodno za povlačenje perspektivnih brodova s ​​posadom. Od tada su motori RD-180 postali najtraženiji.

Motor je za višekratnu upotrebu. Sofisticirani menadžment omogućio je NPO Energomash gotovo legendarne pouzdane poslove sa Sjedinjenim Državama. U decembru 2012. godine sklopljen je ugovor koji kompaniji daje garanciju za proizvodnju motora do 2019. godine. Sva proizvodnja je koncentrisana u Rusiji.

Izrada zamjene za RD-180 u SAD

Ukrajinski događaji doveli su do sankcija koje ograničavaju mogućnost upotrebe ruskih raketnih motora za Sjedinjene Države. RD-180 mora biti zamijenjen analogom američke proizvodnje. U decembru 2014. godine Dom je usvojio amandman. Zabranila je upotrebu ruskih RD-180. Motor će se nastaviti kupovati prema postojećem ugovoru o nabavci do 2019. između Energomasha i ULA.

Uprkos kontinuiranoj saradnji i isporukama RD-180 prema postojećim sporazumima, američki ministar odbrane naredio je prekid saradnje sa Rusijom i prelazak na američke komponente. Amerika je dužna da se oslobodi ruske zavisnosti u vojno-političkim sferama.

Na to je Frank Kendall (sekretar odbrane za nabavke) odgovorio da Pentagon nema čime zamijeniti ruske motore RD-180. Kao alternativu trenutnoj situaciji, Amerika je raspisala tender za proizvodnju vlastitih motora sličnih karakteristika na svojoj teritoriji.

Zamjenik ruskog premijera Dmitrij Rogozin izjavio je da je spreman zaustaviti isporuku raketnih motora RD-180 i K-33 Americi.

Koliko košta raketni motor RD-180 za SAD

Hajde da pričamo o cenama. SpaceNews je objavio da je potrebno zamijeniti motor RD-180. Za Sjedinjene Države bi takav hir koštao 1,5 milijardi dolara. Veliki iznos.

Koliko košta motor RD-180? Cijeli projekat implementacije prototipa trajat će najmanje šest godina. Prema mišljenju stručnjaka, Sjedinjene Države nemaju priliku u potpunosti odustati od upotrebe motora RD-180. Problem je nemoguće riješiti za kratko vrijeme, jer će motori biti spremni tek 2022. godine.
Uprkos uvjeravanjima američkog ratnog zrakoplovstva da su RD-180 na zalihama u potrebnim količinama, još uvijek postoji nestašica. Stoga će mnoga lansiranja morati biti odložena. Potrošnja u ovoj oblasti mogla bi se povećati na 5 milijardi dolara.
Dok se SAD takmiče i sprovode sankcije, Kina je već u redu za proizvodnju RD-180.

perspektiva

Pentagon je izdvojio najmanje 162 miliona dolara za Aerojet Rocketdyne i United Launch Alliance za rad na razvoju raketnih motora AR1 i BE-4, kandidata za zamjenu motora ruske proizvodnje koji trenutno upravlja lansirnom raketom Atlas V.

Američko ratno zrakoplovstvo završava početna ulaganja u nove raketne motore dok vojska nastoji da se udalji od oslanjanja na Ruski motor RD-180 korišten na Atlasu V, koji pokreće većinu sigurnih komunikacijskih, navigacijskih i satelita za prikupljanje obavještajnih podataka američke vlade.
Zračne snage su u javno-privatnom partnerstvu sa Aerojet Rocketdyneom i ULA-om, osiguravajući korporativna sredstva za sufinansiranje razvoja motora.

Predsjednik i izvršni direktor ULA-e nastavljaju da se sastaju kako bi postigli cilj da SAD-u osiguraju najpouzdanije sisteme za lansiranje. pristupačna cijena, dok razvija novi motor koji će uvesti potpuno nove mogućnosti korištenja svemira.

Ugovor sa Aerojet Rocketdyne pokriva razvoj i testiranje raketnog motora AR1. Ovo pogonska jedinica, koji sagoreva mešavinu kerozina i tečnog kiseonika. Ovo su iste pogonske komponente kao u motoru RD-180 za Atlas V.

Aerojet Rocketdyne ima za cilj da ima plovidbeni motor do 2019. godine, ali se prvo lansiranje očekuje tek 2020. godine.
Ratno vazduhoplovstvo izdvaja najmanje 115,3 miliona dolara za razvojni program AR1, dok Aerojet Rocketdyne i ULA koinvestiraju 57,7 miliona dolara, navodi Aerojet Rocketdyne u saopćenju.

Prije testiranja, odluka vlade da nastavi podržavati program AR1 motora iznosi 804 miliona dolara, od čega 536 miliona dolara od Ratnog vazduhoplovstva i 236 miliona dolara od Aerojet Rocketdynea i ULA.

"AR1 će vratiti SAD u vodstvo u proizvodnji kerozinskih nuklearnih raketnih motora", rekao je Drake u priopćenju za javnost. „Ugrađujemo najnovija dostignuća u najmodernijoj proizvodnji dok kapitaliziramo naše bogato znanje o sljedećoj generaciji raketnih motora, sve se čini da uvedemo motore koji će ukinuti našu ovisnost o stranom dobavljaču za lansiranje naše zemlje. sredstva nacionalne bezbednosti."

AR1 motor će uključivati ​​3D štampane dijelove i raditi na obogaćenom kisikom s naknadnim sagorijevanjem generatorskog plina. Ovo je efikasniji ciklus motora nego što je trenutno dostupan na drugim tekućim ugljovodonicima u američkim raketnim motorima.

BE-4 motor je u fokusu ratnog vazduhoplovstva. Za njegovu implementaciju izdvajaju se novčane injekcije. Zračne snage su se obavezale da će platiti najmanje 46,6 miliona dolara United Launch Allianceu za sljedeću generaciju rakete Vulcan. ULA je također pristala dodati 40,8 miliona dolara pod uslovima vladine nagrade.

Lavovski dio početnih sredstava - 45.800.000 dolara - ići će na razvoj projekta za izgradnju motora BE-4, koji će generirati 550.000 funti potiska i trošiti kriogenu kombinaciju tečnog prirodni gas i tečni kiseonik.

Dva motora BE-4 će pokretati prvi stepen rakete Vulkan. Zvaničnici kažu da BE-4 u potpunosti finansira kompanija kroz United Launch Alliance. Finansiranje zračnih snaga podržat će napredak kompanije u integraciji motora BE-4 sa raketom za lansiranje Vulcan.

Aerojet Rocketdyne promiče AR1 kao najviše jednostavna zamjena za RD-180 zbog mješavine praha i veličine. Potrebna su dva AR1 motora da bi se zadovoljile performanse jednog motora RD-180 s dvije mlaznice na Atlasu V.

Rukovodioci ULA kažu da će motor BE-4 iz Blue Origin-a, poduzetničke svemirske firme koju je osnovao Amazon.com, biti spreman brže i da će ga na kraju biti lakše obnoviti za ponovnu upotrebu.

Dok je motor RD-180 imao prednost od više od 60 uspješnih lansiranja, došlo je vrijeme za američko ulaganje u domaću proizvodnju sličnih motora.

BE-4 bi trebao završiti sertifikaciju 2017. godine, a ULA ima za cilj prvi let rakete Vulcan prije kraja 2019. godine.

Zračne snage također finansiraju izgradnju u svemiru za stanovanje astronauta u proučavanju dubokog svemira i satelitskih usluga.

ULA nastavlja da sarađuje sa Blue Origin i Aerojet Rocketdyne. Prati dvije varijante sljedeće generacije američkih motora, zbog čega se kompanija udružuje s dvije vodeće svjetske svemirske kompanije.

ULA zadržava AR1 motor od Aerojet Rocketdynea kao rezervnu opciju. Konačan izbor se očekuje krajem 2016. godine.

Finansijske obaveze Ratnog vazduhoplovstva za Aerojet Rocketdyne i ULA otvorene su nakon 29. februara 2016. godine, nakon sličnih sporazuma sa SpaceX-om i Orbital ATK.
Novi projekat čvrstih raketnih pojačivača koje je napravio Orbital ATK za ULA-inu raketu Vulcan i za vlastiti lanser također će dobiti sredstva od Orbital ATK-a.

Sjena u svemiru od zemaljskih "oblaka"

Ruski motori RD-180 u Sjedinjenim Državama nemaju alternativu. Jim Meiser, potpredsjednik Aerojet Rocketdynea, smatra da Sjedinjene Države ne poklanjaju dovoljno pažnje razvoju vlastitih prototipa kisik-kerozin.


Rekao je da Amerika definitivno stoji iza Rusa i Kineza u izgradnji takvih pogonskih sistema. Napomenuo je i da su Sjedinjene Američke Države već razvile motor kisik-kerozin, koji je u funkciji Merlin 1D. Proizvodi ga SpaceX. Tek sada, po svojim karakteristikama, zaista ne dostiže RD-180.

Naravno, ovo je potpuna glupost, jer zemaljski oblaci ne mogu baciti senku u svemir. Ali u političkom smislu - avaj, odbačeno.

SAD: Industrijalci su mirni, političari uznemireni

Visoki zvaničnik američkih zračnih snaga rekao je da će prestati s lansiranjem satelita nacionalne sigurnosti na raketi Atlas V United Launch Alliancea ako Ministarstvo financija vjeruje da uvoz ruskog motora ne krši američke sankcije.

Ranije je senator John McCain zatražio od zračnih snaga da dokažu da nedavna reorganizacija raketne i svemirske industrije u Rusiji ne dovodi do kupovine motora RD-180 u suprotnosti sa američkim sankcijama koje su uvedene ruskim zvaničnicima 2014. godine.

Američke vladine agencije, predvođene Ministarstvom finansija, iznova gledaju na isporuke RD-180. I spremni smo da se ne pridržavamo sankcija. Prizemljenje Atlasa V predstavljalo bi veću prepreku Pentagonu od borbe.

McCain je održao saslušanje u vojnoj svemirskoj luci na kojem je pozvao zračne snage da dobiju novo pravno mišljenje da je uvoz RD-18O prekršio američke sankcije uvedene ruskim zvaničnicima nakon ukrajinske aneksije poluostrva Krim.

McCain je izdvojio dvojicu visokih ruskih zvaničnika: potpredsjednika ruske vlade Dmitrija Rogozina i Sergeja Čemezova, savjetnika ruskog predsjednika Vladimira Putina. Oni su donedavno bili posmatrači u svemirskom sektoru. Iako nemaju finansijsku korist od prodaje RD-180, sankcionisani su.

28. decembra, po nalogu Putina, dolazi do reorganizacije svemirskog sektora Rusije. Ovim restrukturiranjem se prilagođavaju ruska svemirska industrija i svemirska agencija Roskosmos pod novom državnom korporacijom, koja se također zove Roskosmos.

McCain je napomenuo da ovu organizaciju trenutno vodi Rogozin; Čemezov takođe ima neke veze sa ovim. Rogozin i Čemezov bili su među prvim ruskim zvaničnicima koji su primili sankcije tokom ukrajinske krize. Ni jedno ni drugo ne može ući u SAD. Imovina koju posjeduju je zamrznuta.

koreada.ru - O automobilima - Informativni portal