Двигатель для ракеты россии

Содержание
  1. Осколок империи. Основатель Amazon “убил” российские двигатели для ракет
  2. Двигатели РД-180 теперь могут оказаться на обочине космической гонки между США и Россией.
  3. Королёв перевернулся бы в гробу. Сможет ли “Роскосмос” догнать NASA в лунной гонке?
  4. Почти как на Земле. NASA представило план по освоению Луны, и там много интересного
  5. Русский “Сокол” для космоса. Российский аналог ракеты Илона Маска может оказаться никому не нужен
  6. В США объяснили закупку космических двигателей у России
  7. «Самый мощный в мире»: какими характеристиками будет обладать новый российский ракетный двигатель РД-171МВ
  8. «Прорывной проект»
  9. «Ни у одной страны нет подобных разработок»
  10. Новый «Союз»
  11. Испытанный в России ракетный двигатель оставил SpaceX не у дел
  12. «Большие кувалды» не помогают
  13. В погоне за удельным импульсом
  14. Почему новый двигатель так важен

Осколок империи. Основатель Amazon “убил” российские двигатели для ракет

Фото © ТАСС / Сергей Бобылев, © Shutterstock

” src=”https://static.life.ru/L_publications/2020/6/10/1361991043599.9856-2400x.jpg” loading=”lazy” style=”width:100%;height:100%;object-fit:cover”/>

Двигатели РД-180 теперь могут оказаться на обочине космической гонки между США и Россией.

РД-180 — самый востребованный ракетный двигатель последних десятилетий. Соглашение о закупках двигателей этой модели между США и Россией в середине 90-х вывело сотрудничество двух стран на качественно новый уровень. Строго говоря, без российских двигателей не было бы и современной американской космической программы, по крайней мере в том виде, в каком её можно наблюдать сейчас. Особенность российских РД-180 в том, что они в некотором роде стали “народными” двигателями для США на 25 лет. С 1996 по 2020 год Россия поставила в Соединённые Штаты 120 двигателей. Эти двигатели в силу своей простоты, надёжности и недорогого технологического процесса пришлись по душе не только гражданским ведомствам, но и Пентагону.

Королёв перевернулся бы в гробу. Сможет ли “Роскосмос” догнать NASA в лунной гонке?

РД-180 на славу потрудились на гражданке. NASA/ESA запустили на российских РД-180 целый ряд научных миссий к ближайшим мирам Солнечной системы — Марсу, Юпитеру, Венере. Благодаря российским двигателям удалось узнать больше о природе Солнца и структуре астероидов. Но свой главный вклад РД-180 внесли в. укрепление обороноспособности США. Почти все спутники видовой и радиотехнической разведки до появления в США Илона Маска и сверхдешёвых ракет, а также сверхсекретный космический беспилотник X-37B выводились в космос с помощью российских РД-180. Созданная силами двух американских промышленных гигантов, Lockheed и Boeing, корпорация United Launch Alliance неплохо на этом заработала.

При себестоимости пуска ракет-носителей Atlas-V и Antares в 50–70 миллионов долларов ULA получала от Правительства США по 400 миллионов за каждый пуск. Цена двигателя РД-180 при этом оставалась неизменной — без малого 10 миллионов долларов за единицу. Поскольку о двигателях собственного производства в США долго не вели даже разговоров, а Илон Маск был никому не интересным “мальчиком с электрическими машинами”, российские ракетостроители успели заработать больше миллиарда долларов. Однако после появления частников на рынке космических услуг всё изменилось.

Почти как на Земле. NASA представило план по освоению Луны, и там много интересного

Частники, которых винят во всём

Построить собственный кислородно-керосиновый ракетный двигатель американцы так и не смогли. Несмотря на то что Стратегия национальной безопасности США чётко предписывает уход от любых зарубежных технологий (в том числе российских) до 2022 года. И даже лицензионное производство двигателей РД-180 в США оказалось под большим вопросом. Сразу после внезапного и очень громкого появления на космической арене Илона Маска с ракетой Falcon 9 и кислородно-керосиновыми двигателями Merlin, которые, в отличие от РД-180, “не теряются в космосе”, а используются многократно, наступила новая космическая реальность, в которой на господство крупной промышленной корпорации посягнули частные производители.

Но Илон Маск оказался несколько хитрее, чем ожидалось. Продавать свои двигатели для других ракет он отказался, а все попытки удешевить космос сводил к предложениям летать на орбиту верхом на ракете Falcon 9. Зависимость от российских двигателей и новую монополию, созданную Илоном Маском, хорошо просчитал и другой космический частник — миллиардер и основатель Amazon Джефф Безос, у которого к началу нулевых были выработаны первые решения по собственной частной космической компании. Хорошо понимая, что технологии дешёвого и надёжного двигателя никто просто так не отдаст, Безос решил не искать уже проверенные пути для решения проблемы, а создать свой собственный двигатель.

Русский “Сокол” для космоса. Российский аналог ракеты Илона Маска может оказаться никому не нужен

Кандидат технических наук, бывший сотрудник одного из ведущих российских НИИ в области ракетостроения, независимый консультант американской компании Thiokol Валдис Малис пояснил, что главная цель Безоса в США — предложить продукт с полным производственным циклом.

Итогом работ должны стать три серийные ракеты. Доработанная версия многоразовой ракеты Shepard, готовая к серии New Glenn и решение для лунных миссий. Неясная перспектива сейчас только по лунному проекту, потому что он находится на старте. Через пару лет уже можно будет делать какие-то выводы о том, удалось ему это или нет. Плюс в том, что Безос активно вкладывается в инфраструктуру. Первый полноценный частный космодром, который построен не просто для галочки, может появиться именно у него

Независимый консультант американской компании Thiokol

Источник

В США объяснили закупку космических двигателей у России

Глава компании United Launch Alliance (подрядчик NASA) Тори Бруно объяснил, почему для запусков ракет семейства Atlas на протяжении многих лет используются российские двигатели РД-180. Об этом президент ULA рассказал в Twitter, отвечая на соответствующий вопрос от подписчика.

Читайте также:  Лабораторный модуль инжекторного двигателя

«Правительство США попросило нас купить их в конце холодной войны, чтобы российские ученые-ракетчики не оказались в Северной Корее и Иране», — написал он.

Двигатели РД-180 были разработаны НПО «Энергомаш» (предприятие «Роскосмоса») в середине 1990-х годов на базе советского РД-170, который был мощнейшим ракетным двигателем в мире и использовался на сверхтяжелой ракете-носителе «Энергия». РД-180 поставляются на экспорт в США, где их используют в запусках ракет семейства Atlas. Соглашение о поставках двигателей РД-180 американцам было заключено в 1997 году. По данным «Энергомаша», всего в Штаты было отправлено 119 двигателей, при этом выполнено 89 полетов на ракетах Atlas.

В 2014 году РД-180 попали под санкции США — в апреле американский суд по федеральным искам запретил United Launch Alliance использовать эти двигатели. ULA было запрещено «производить какие-либо покупки или платежи с НПО «Энергомаш». Однако уже в мае того же года Вашингтон отменил запрет. В 2016 году конгресс пытался отказаться от использования РД-180 с 2019 года, однако из-за отсутствия аналогов прекратить закупки российских двигателей не получилось.

В американских СМИ регулярно появляются сообщения о том, что Вашингтон пытается ускорить процесс замены РД-180, однако создать конкурентный двигатель, который мог бы заменить его в ближайшие годы, американским разработчикам пока не удалось.

В апреле прошлого года Тори Бруно на полях 35-го симпозиума по космосу в Колорадо-Спрингс заявил, что качество российских ракетных двигателей РД-180 находится на высоком уровне и у США никогда не было никаких вопросов с поставками. Тогда он сообщил, что запас этих двигателей на складах ULA покрывает потребности примерно на два года вперед. При этом президент компании затруднился ответить на вопрос, будет ли она закупать РД-180 после 2022 года (Минобороны США настаивает на том, чтобы покупка российских двигателей прекратилась именно в этом году). До этого времени, как указал Бруно, для обеспечения национальной безопасности было разрешено закупить 18 двигателей. Глава консорциума уточнил, что в 2022 году необходимо прекратить закупки, а использовать двигатели в дальнейшем будет можно.

Источник

«Самый мощный в мире»: какими характеристиками будет обладать новый российский ракетный двигатель РД-171МВ

НПО «Энергомаш» приступило к производству опытных образцов жидкостных ракетных двигателей РД-171МВ, которые в компании называют «самыми мощными в мире». Соответствующая информация размещена на сайте госзакупок.

В опубликованном на портале техническом задании указывается, что «Энергомаш» производит закупку сортового проката литейных сталей и сплавов «для комплектации РД-171МВ в рамках опытно-конструкторской работы «Феникс». На закупку планируется потратить около 19,5 млн рублей.

«Фениксом» называют опытно-конструкторские работы, цель которых — разработка нового семейства российской ракеты-носителя среднего класса для замены ракет «Зенит».

«Прорывной проект»

Разработка РД-171МВ началась в 2017 году. Проект предусматривает создание двигателя для первой ступени проектируемой РКК «Энергия» ракеты-носителя среднего класса «Союз-5» (также известна как «Иртыш»). Помимо этого, он будет устанавливаться на сверхтяжёлой ракете «Енисей».

«РД-171МВ — самый мощный из жидкостных двигателей. Он оснащён четырьмя камерами сгорания и работает на паре кислород-керосин», — рассказал в беседе с RT научный руководитель Института космической политики Иван Моисеев.

В качестве основы для создания нового двигателя был взят советский РД-171М, который, в свою очередь, был модификацией двигателя РД-170, признанного самым мощным в истории. Его мощность составляла 230 тыс. лошадиных сил.

«Принципиальное отличие этой модели от предыдущей в том, что она сможет выводить тяжёлую нагрузку на достаточно высокие орбиты с большей мощностью. Важно отметить, что сверхмощные двигатели позволяют выводить грузы весом 20—30 тонн на орбиты», — заявил военный эксперт Михаил Тимошенко в разговоре RT.

Как отмечают в компании «Энергомаш», при создании РД-171МВ используются технологические и конструктивные решения, отработанные при эксплуатации двигателей РД-180 и РД-191.

«Мы внедряем в новую разработку в первую очередь систему регулирования, которая хорошо себя показала на двигателе РД-191, — полностью российской сборки, изготавливается у нас — и проводим дополнительные мероприятия по защите от возгорания внутренних полостей двигателя», — заявил главный конструктор НПО «Энергомаш» Пётр Лёвочкин.

Масса РД-171МВ составляет 10,3 тонны, тяга — более 800 тонн. Мощность аппарата при этом оценивается в 246 тыс. лошадиных сил, что является мировым рекордом и выводит двигатель на первое место в мире по данному показателю.

«Двигатель РД-171МВ действительно будет самым мощным в мире, — заявил генеральный директор НПО «Энергомаш» Игорь Арбузов. — Создание подобного рода конструкций — это локомотив не только конструкторской мысли, но ещё и технологический локомотив».

При работе двигателя тепловая мощность, выделяемая камерой сгорания, составляет 27 млн киловатт, что можно сравнить с мощностью крупной гидроэлектростанции. Ещё одно любопытное сравнение, о котором конструкторы рассказали общественности: турбонаддувочный агрегат двигателя развивает мощность в 180 тыс. киловатт — столько же, сколько и три атомные силовые установки крупнейших ледоколов, вместе взятые.

Для реализации проекта по созданию РД-171МВ «Энергомаш» провёл модернизацию своих производственных мощностей. Руководство предприятия отмечает, что РД-171МВ станет первым его двигателем, при создании которого в качестве подлинников конструкторской документации используются компьютерные 3D-модели, а не привычные бумажные чертежи. Это позволило сократить сроки разработки, оптимизировать процесс изготовления и снизить издержки.

«Для ускорения новых разработок мы вводим трёхмерное моделирование. Для снижения стоимости и повышения конкурентоспособности наших двигателей мы внедряем самые современные технологии, композитные материалы, новое оборудование, идёт техническое перевооружение предприятия», — рассказал Лёвочкин.

В феврале 2019 года о сборке первого образца двигателя сообщил глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин. Тогда он отметил, что по мощности этому двигателю нет равных. На вторую половину декабря 2019 года запланированы огневые испытания РД-171МВ. Предполагается, что первый аппарат будет поставлен заказчику в 2021 году.

Первый двигатель РД-171МВ для новейшей ракеты среднего класса Союз-5 “Иртыш” собран на подмосковном “НПО Энергомаш” и готовится к огневым испытаниям. По мощности ему нет равных в мире pic.twitter.com/YN5KrBn0iy

Военный историк Юрий Кнутов отметил, что данный тип двигателя является более экологически чистым, чем предыдущие модели, потому что он работает на паре кислород-керосин.

Читайте также:  Как поставит нестандартный двигатель

«Важно отметить, что эти двигатели более экологичные, потому что там используется в качестве окислителя кислород и топливо не такое ядовитое, как гептил, которое используется в старых ракетах. Переход на новые технологии — это реальный прорыв. На мой взгляд, он позитивно скажется на развитии всей космонавтики», — заявил Кнутов в интервью RT.

По его словам, создание РД-171МВ можно назвать прорывным для российской космической отрасли.

«Этот проект можно назвать прорывным, поскольку до этого у нас была одна сверхтяжёлая ракета «Энергия», которая создавалась всем Советским Союзом. Часть её технологий осталась в бывших советских республиках, поэтому многие элементы новой сверхтяжёлой ракеты приходится создавать заново», — сказал эксперт.

Кнутов также подчеркнул, что обладание таким двигателем позволит России сохранить лидирующие позиции в двигателестроении.

«Сегодня самые полноценные двигатели делает только Россия, на втором месте идут США, а все остальные страны сильно отстают», — заявил он.

«Ни у одной страны нет подобных разработок»

По мнению академика Российской академии космонавтики Александра Железнякова, новый двигатель, как и его предшественник РД-171М, будет успешно конкурировать с зарубежными аналогами.

«Он успешно конкурирует уже более 30 лет и дальше будет конкурировать, потому что на данный момент продолжает оставаться самым мощным жидкостным ракетным двигателем в мире. Кроме того, ни у одной страны нет подобных разработок», — рассказал эксперт в интервью RT.

По его словам, продвижение этого двигателя на международном рынке связано с вопросами геополитики.

«Кроме Китая, вряд ли кто-то заинтересуется, поскольку это зависит от геополитической обстановки», — пояснил он.

Схожую точку зрения выразил и военный эксперт Михаил Тимошенко.

«Этот двигатель сможет конкурировать с иностранными разработками. США вряд ли будут заинтересованы в его покупке, потому что у них есть двигатель для тяжёлых ракет. Но интерес могут проявить Евросоюз и Китай, если, конечно, они захотят выводить на орбиту что-то тяжёлое», — сказал он RT.

В свою очередь, Моисеев заявил, что двигатель вряд ли пойдёт на экспорт, поскольку такие аппараты создаются под конкретные ракеты. Пока за рубежом нет ракет, совместимых с РД-171МВ.

«Для его покупки предполагаемый покупатель должен иметь соответствующую ракету. Им заинтересуются тогда, когда кто-то начнёт разрабатывать ракету, под которую он подойдёт, но пока таких ракет не разрабатывают и в планах ни у кого нет», — сказал эксперт.

Новый «Союз»

Активная фаза разработки ракеты среднего класса «Союз-5» началась в 2016 году. Планируется, что её будут использовать как для пилотируемых миссий, так и для коммерческих пусков. Старты будут осуществляться с космодромов Байконур и Восточный.

Для этих целей на Байконуре проводятся работы по модернизации стартового комплекса в рамках российско-казахстанского проекта «Байтерек».

«Союз-5» — ракета среднего класса, которую создали на замену ракете-носителю «Зенит». Производство «Зенита» прекратили в связи с ухудшением российско-украинских отношений», — пояснил Моисеев.

На второй ступени «Союза-5» будут использоваться два двигателя РД-0124МС — модернизированные двигатели от третьей ступени ракеты «Союз-2.1Б».

В 2018 году были завершены эскизные работы, после чего «Роскосмос» заключил госконтракт с РКК «Энергия» на сумму 61,2 млрд рублей на создание и испытание ракеты «Союз-5».

В рамках лётных испытаний, запланированных на 2022—2025 годы, с космодрома Байконур будут выполнены четыре запуска «Союза-5». Согласно планам, в 2023 году будет осуществлён пуск с новым российским пилотируемым кораблём «Федерация». Аппарат будет работать в беспилотном режиме. Годом позже должен быть произведён и пилотируемый запуск.

Производиться «Союз-5» будет в РКЦ «Прогресс».

Источник

Испытанный в России ракетный двигатель оставил SpaceX не у дел

В Воронежском центре ракетного двигателестроения успешно проведено первое огневое испытание штатной камеры ракетного двигателя РД0124МС. В ходе этих испытаний достигнут удельный импульс в 361 секунду. Двигатели серии РД0124 предназначены для работы в верхних ступенях ракет-носителей «Союз» и «Ангара», а также в перспективной российской ракете «Иртыш».

Что означает эта новость для отечественной космонавтики и какие возможности открывают в космосе для России новые двигатели верхних ступеней? Об этом — в материале ФАН.

«Большие кувалды» не помогают

Как сравнить различные ракеты? Если речь идет об экономике, то сделать это достаточно просто: у какой из ракет ниже стоимость вывода на орбиту килограмма полезной нагрузки, та и лучше. Хотя даже в таком упрощенном подходе есть свой изъян: ракеты изначально делятся на классы по выводимой нагрузке (сверхлегкие, легкие, средние, тяжелые и сверхтяжелые), которые имеют очень разные значения этой стоимости.

Принцип «возьми кувалду побольше» действует и для мира ракет: тяжелые и сверхтяжелые ракеты очень важны для специальных нагрузок, например, для вывода блоков орбитальных станций или освоения Луны и дальнего космоса — и обеспечивают более низкую стоимость вывода килограмма полезной нагрузки. Но проектировать, производить и запускать их очень сложно. Именно в силу этих причин СССР и США не смогли обеспечить постоянную эксплуатацию таких комплексов, как «лунные» ракеты «Сатурн-V» и Н-1, или челноков «Спейс Шаттл» и «Буран». Дело в том, что абсолютная стоимость вывода полезных нагрузок на сверхтяжелых ракетах оказалась запредельной, хотя удельные показатели вроде бы были вполне «на уровне».

Читайте также:  Настройка карбюраторного двигателя 2109

Сейчас ровно в такой же ситуации пребывает проект американской сверхтяжелой ракеты SLS. Вот уже 10 лет этот носитель, крайне важный для новой лунной программы США, никак не выйдет на стартовый стол. Кстати, попытка Илона Маска «срезать углы», собирая и постоянно взрывая в ходе испытаний в Бока-Чика прототипы своих Starship, показывает то же самое: погоня за низкой удельной стоимостью вывода путем увеличения размера носителя имеет инженерные пределы, за которыми сложность ракеты начинает полностью «съедать» любую экономию.

Остается то, что называется «инженерным совершенством»: необходимо каким-то образом заставить ракету выводить большую полезную нагрузку, а саму ракету делать максимально дешевой. Это напоминает классическое противоречие «чтобы корова давала больше молока и меньше ела, ее надо меньше кормить и больше доить», однако инженеры-ракетчики за последние десятилетия научились эффективно решать обе задачи.

Подход к максимальному удешевлению стоимости ракеты продемонстрировала компания Маска SpaceX, добившаяся многократного повторного использования ракет-носителей. Но у этого подхода есть свой ограничитель — даже посадка на специальные амортизирующие опоры «травматична» для возвращаемых ступеней, в силу чего их приходится детально инспектировать и повторно, по сложной процедуре готовить к последующим запускам.

В презентациях SpaceX даже прозвучала цифра такого «неснижаемого расхода» — она составляет около 28 млн долларов на каждый последующий запуск ракеты Falcon-9. Это, в общем-то, значительно ниже, чем постройка новой ракеты, чье изготовление и подготовка к первому старту оценивается экспертами в 45–50 млн долларов. Но отнюдь не «ноль», как любят полагать адепты многоразовых ракет. Учитывая что «бывшие в употреблении» ракеты SpaceX вынуждена запускать по цене около 50 млн вместо 62 млн долларов, пока что «экономический выхлоп» многоразовости вылился только в демпинг на рынке, но не в сверхприбыль компании Маска.

С аспектом «меньше кормить» мы разобрались, а что там с «больше доить»? Тут-то и оказывается важной новость об удельном импульсе двигателя РД0124МС.

В погоне за удельным импульсом

Инженерное совершенство ракеты, которое позволяет максимально «выдоить» находящееся в ней топливо для вывода на орбиту наибольшей полезной нагрузки, характеризуется как раз параметром удельного импульса.

В этом плане, например, Falcon-9 компании SpaceX — это достаточно средненькая ракета, так как использует кислородно-керосиновые двигатели Merlin с удельным импульсом всего в 282 секунды. Для сравнения, бывшие до сих пор лучшими российские кислородно-керосиновые двигатели РД-180 имеют удельный импульс в 311 секунд, то есть на 10,2% больше. Поэтому конкуренты SpaceX и не спешат отказываться от поставок РД-180 в США — за счет российских двигателей их «коровы лучше доятся», пока Маск научился «меньше кормить» свои многоразовые изделия.

Стоит учесть, что SpaceX тоже не стоит на месте. На Starship компания испытывает новый двигатель Raptor, который работает на паре кислород-метан. Использование жидкого метана позволяет увеличить удельный импульс — для Raptor он составляет уже 330 секунд, что дает прибавку еще в 6% к показателям РД-180.

Прирост удельного импульса на 19 секунд — это «заслуга» именно метана, в теоретическом максимуме он дает прирост в 20 секунд от топливной пары кислород-керосин. Так что работай РД-180 на метане, он был бы чуть-чуть лучше Raptor. Что признает, кстати, и сам Маск, который в прошлом комментировал ход начальных испытаний Raptor фразой «мы достигли удельного импульса РД-180». Но вот на Falcon-9 ставить Raptor не спешат: этот двигатель еще сугубо экспериментальный, показывающий пока только красивые фейерверки на пусковой площадке в Бока-Чика.

А теперь перейдем к двигателю РД0124МС. Как уже было сказано, его удельный импульс — 361 секунда. Правда, тут есть одно уточнение — это удельный импульс в вакууме, а не в атмосфере Земли, поскольку РД0124МС предназначен для использования в верхних ступенях ракет-носителей. Вакуум дает двигателю дополнительный гандикап — около 27 секунд на керосине и около 45 секунд на метане. Связано это с тем, что газам ракетного факела легче набирать скорость истечения в вакууме — им не мешает атмосфера Земли.

Так что если «пересчитать» РД0124МС на условия на уровне моря, мы получим удельный импульс на уровне 334 секунд — и это все равно намного лучше, чем у керосинового рекордсмена РД-180, и даже выше, чем у метанового Raptor от Илона Маска.

Почему новый двигатель так важен

До сих пор российские ракеты-носители представляли собой в некотором роде «коров из прошлого». Например, на «Союзах» до сих пор использовались керосиновые двигатели разработки конца 1950-х годов, чей удельный импульс в 256 секунд был даже ниже, чем у простеньких двигателей Falcon-9. Еще хуже была ситуация с «Протоном» — эта уходящая на покой ракета использовала даже не керосин, а высокотоксичную топливную пару НДМГ+АТ, а ее удельный импульс тоже был невелик — 288 секунд.

Поэтому семейство «Союзов» однозначно нуждалось в глубокой модернизации, а «Протон» давно надо было отправлять в отставку. Вместо последнего сейчас и разрабатывается новая ракета-носитель «Иртыш», которая вместе с уже стартовавшей «Ангарой» должна обеспечить России вывод в космос тяжелых полезных нагрузок.

Для всех этих ракет: новых «Союзов», «Иртыша» и «Ангары» — испытанный двигатель РД0124МС должен стать надежным «сердцем» верхних ступеней и — новым мировым рекордсменом по удельному импульсу.

Источник

Ответы на популярные вопросы