Rusiški RD-180 raketų varikliai: specifikacijos

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Rusiški RD-180 raketų varikliai sukėlė nesutarimų tarp dviejų Amerikos kompanijų United Launch Alliance (ULA) ir konkuruojančios Orbital Sciences. Pirmoji neleidžia pastarajai įsigyti variklių savo Antares raketoms.

Titanų susidūrimas

K alta buvo Orbital Sciences dalyvavimas viešuosiuose pirkimuose viešuosiuose pirkimuose. ULA nelegaliai neleidžia konkurentams įsigyti RD-180 variklių iš dviejų įmonių. Tai RD Amross rangovas – SNPPO Energomash – ir amerikiečių tarpininkas Pratt & Whitney Rocketdyne. Pirmasis gamina reikiamą skystojo kuro raketinį variklį RD-180. Kiti tiekia komponentus į JAV.

Vienintelis skysto kuro variklis RD-180 yra optimaliai tinkamas JAV vyriausybės paskelbtiems pirkimams. Pasak ekspertų, šių komponentų charakteristikos idealiai tinka sunkiosioms nešančioms raketoms ir NASA poreikiams.

Kas yra raketinis variklis RD-180

RD-180 yra „Zenit“naudojamo keturių kamerų RD-170 dviejų kamerų darinys. Skystojo kuro raketų varikliaiRD-180 uždaro ciklo antrinis degiklis sujungia didelį RD-170 našumą, patogumą ir pakartotinį naudojimą į tokį dydį, kuris atitiktų Atlas V Evolved Expendable Launch Vehicle variklio reikalavimus.

RD-180 – hidraulinis variklis, skirtas valdymo vožtuvui ir įlinkio traukos vektoriui įjungti kardaniniuose žieduose, su pneumatika vožtuvui ir prapūtimo sistemai įjungti: apkrovos paskirstymo traukos rėmas yra savarankiškas kaip variklio dalis. Variklis pradžioje naudoja LOX šviną su generatoriaus dujomis ir LOX, kuriame gausu dujų turbinos pavaros. Taigi nustatykite 10 procentų našumo padidėjimą, palyginti su JAV variklių eksploatacijos padidinimu ir darant prielaidą, kad veikimas yra švarus, daugkartinio naudojimo. Tik pagrindiniame agregato turbininį siurblį ir stiprintuvo siurblį reikėjo tobulinti, kad jis atitiktų RD-120 ir RD-170. Visi kiti komponentai buvo paimti tiesiai iš RD-170.

RD-180 buvo sukurtas per 42 mėnesius ir kainuoja tik dalį tipiško JAV naujo variklio dizaino. Variklis veikia su tarpiniu Atlas III ir standartiniu Atlas V stiprintuvu.

RD-180 yra su dviem poromis degimo kamerų ir purkštukų. Variklį sukūrė ir gamino Rusijos tyrimų ir gamybos asociacija „Energomash“. Žibalas naudojamas kaip kuras, skystas deguonis – oksidatorius. 2010 m. raketinis variklis RD-180 kainavo 9 mln. USD.

Statybos aprašymas

1. LOX/žibalo raketinis kuras.
2. Dvi traukos kameros (kardanai +8 laipsnių).
3. Vienas deguonies turtingas blokas priešais degiklį.
4. TA aukšto slėgio mazgas.
5. Dviejų pakopų kuro siurblys.
6. Vieno etapo deguonies siurblys.
7. Viena turbina.
8. Savaime užsidegantis uždegimas.
9. Autonominės hidraulinės sistemos (vožtuvai, TVC), maitinamos žibalu iš kuro siurblio.
10. Sveikatos stebėjimo ir gyvenimo prognozavimo sistema.
11. Automatizuotas pasiruošimas skrydžiui (sumontavus transporto priemonėje visos operacijos automatizuojamos paleidžiant).
12. Paleidimo platformos ir transporto priemonių sąsajos sumažinimas (pneumatinės ir hidraulinės sistemos, autonominės, elektrinės integruotos plokštės, traukos rėmas, kad būtų supaprastinta mechaninė sąsaja).

Nr.

13. 50–100 % nuolatinis droselis, atsižvelgiant į galimą realiojo laiko trajektorijos ir variklio atitikimo patikrą vietoje prieš paleidžiant taisymą.
14. 80 % RD-170 dalių.
15. Albarinė kamera: 256, 6 barai.
16. Ploto koeficientas: 36, 4.
17. Tramos ir svorio santykis: 77, 26.
18. Oksidatoriaus ir kuro santykis: 2, 72.

Variklis RD-180. Funkcijos

• Savitasis sunkumas: 5480 kg (12080 svarų).
• Aukštis: 3,6 m (11,67 pėdos).
• Skersmuo: 3,2 m (10,33 pėdos).
• Specialus impulsas: 337,8 s.
• Specialus impulsas jūros lygyje: 311,3 s
• Įrašymo laikas: 270 sek.
• Pirmas paleidimas: 2000 m.

Istorija

1996 m. lapkritį Energomash gamybos asociacija atliko pirmąjį RD-180 bandymą. Variklis buvo paskelbtas nugalėtoju konkursuose dėl jo įrengimo Amerikos Lockheed Martin Corporation raketoje „Atlas“. Tai buvo būtina norint pasitraukti perspektyvius pilotuojamus laivus. Nuo tada RD-180 varikliai tapo paklausiausi.

Variklis yra daugkartinis. Sudėtingas valdymas suteikė NPO Energomash beveik legendinius patikimus sandorius su Jungtinėmis Valstijomis. 2012 metų gruodį buvo pristatyta sutartis, kuri suteikia įmonei garantiją variklių gamybai iki 2019 m. Visa gamyba sutelkta Rusijoje.

RD-180 pakaitalo kūrimas JAV

Ukrainos įvykiai paskatino sankcijas, ribojančias galimybę naudoti rusiškus raketų variklius JAV. RD-180 turi būti pakeistas Amerikoje pagamintu analogu. 2014 m. gruodžio mėn. Seimas priėmė pataisą. Jis uždraudė naudoti rusiškus RD-180. Variklis ir toliau bus perkamas pagal esamą tiekimo sutartį iki 2019 m. tarp „Energomash“ir ULA.

Nepaisant nuolatinio bendradarbiavimo ir RD-180 tiekimo pagal galiojančius susitarimus, JAV gynybos sekretorius įsakė nutraukti bendradarbiavimą su Rusija ir pereitiamerikietiškoms dalims. Amerika yra įpareigota atsikratyti Rusijos priklausomybės karinėje-politinėje sferoje.

Į tai Frankas Kendalas (gynybos sekretorius įsigijimams) atsakė, kad Pentagonas neturi kuo pakeisti rusiškų RD-180 variklių. Kaip alternatyvą esamai situacijai Amerika paskelbė konkursą savo teritorijoje gaminti panašių charakteristikų variklius.

Rusijos ministro pirmininko pavaduotojas Dmitrijus Rogozinas pareiškė esąs pasirengęs sustabdyti raketų variklių RD-180 ir K-33 tiekimą Amerikai.

Kiek kainuoja RD-180 raketinis variklis JAV

Pakalbėkime apie kainas. „SpaceNews“pranešė, kad reikia pakeisti RD-180 variklį. JAV tokia užgaida kainuotų 1,5 mlrd. Nemaža suma.

Kiek kainuoja RD-180 variklis? Visas prototipo įgyvendinimo projektas truks mažiausiai šešerius metus. Ekspertų teigimu, JAV neturi galimybės visiškai atsisakyti RD-180 variklių naudojimo. Neįmanoma išspręsti problemos per trumpą laiką, nes varikliai bus paruošti tik 2022 m.

Nepaisant JAV oro pajėgų patikinimo, kad RD-180 sandėlyje yra reikiamas kiekis, vis dar yra trūkumas. Todėl daugelį paleidimų reikės atidėti. Išlaidos šioje srityje gali padidėti iki 5 mlrd. USD. Kol JAV konkuruoja ir taiko sankcijas, Kinija jau ruošiasi gaminti RD-180.

Perspektyva

Pentagonas skyrė mažiausiai 162 mln. USD „Aerojet Rocketdyne“ir „United Launch Alliance“darbuiAR1 ir BE-4 raketų variklių kūrimo sritys, kandidatai pakeisti Rusijoje pagamintą variklį, kuris šiuo metu skraido su nešančia raketa Atlas V.

JAV oro pajėgos baigia pradines investicijas į naujus raketų variklius, kariuomenei stengiantis atsisakyti Rusijos RD-180 variklio, naudojamo Atlas V, kuris paleidžia daugumą JAV vyriausybės palydovų saugiam ryšiui užtikrinti., navigacija ir žvalgybos informacijos rinkimas. Oro pajėgos sudaro viešojo ir privačiojo sektorių partnerystę su „Aerojet Rocketdyne“ir ULA, teikdamos įmonių lėšas variklių kūrimui bendrai finansuoti.

ULA prezidentas ir generalinis direktorius ir toliau dirba siekdami tikslo suteikti Jungtinėms Valstijoms patikimiausias paleidimo sistemas už prieinamiausią kainą, kartu kurdami naują variklį, kuris suteiks visiškai naujų galimybių naudoti tarpas.

Sutartis su „Aerojet Rocketdyne“apima AR1 raketų variklio kūrimą ir bandymą. Tai jėgos agregatas, deginantis žibalo mišinį ir skystą deguonį. Tai yra tie patys raketinio kuro komponentai kaip ir RD-180 variklyje, skirtame Atlas V.

Aerojet Rocketdyne siekia turėti tinkamą skraidyti variklį iki 2019 m., tačiau pirmojo paleidimo tikimasi tik 2020 m. Oro pajėgos skiria mažiausiai 115,3 mln. USD AR1 plėtros programai, o Aerojet Rocketdyne ir ULA bendrai investuoti 57,7 mln. USD, sakoma „Aerojet Rocketdyne“pranešime.

Prieš bandymus vyriausybės sprendimas toliau remti AR1 variklių programą viršija 804 mln. USD – 536 mln. USD iš oro pajėgų ir 236 mln. USD iš „Aerojet Rocketdyne“ir ULA.

„AR1 sugrąžins JAV į lyderę žibalinių branduolinių raketų variklių gamyboje“, – pranešime spaudai sakė Drake'as. „Mes įtraukiame naujausius pažangiausius gamybos pasiekimus, tuo pat metu pasinaudodami savo turtingomis žiniomis apie naujos kartos raketinius variklius, darome viską, kad pristatytume variklius, kurie panaikins mūsų priklausomybę nuo užsienio tiekėjo, kuris pradės mūsų šalies gamybą. nacionalinio saugumo turtas."

AR1 variklyje bus 3D spausdintų dalių ir jis veiks su prisodrintu deguonimi su generatoriaus dujomis. Tai yra efektyvesnis variklio ciklas, nei šiuo metu galima naudoti naudojant kitus skystuosius angliavandenilius JAV raketų varikliuose.

Variklis BE-4 yra oro pajėgų dėmesio centre. Jai įgyvendinti skiriamos pinigų injekcijos. Oro pajėgos įsipareigojo „United Launch Alliance“už naujos kartos raketą „Vulcan“sumokėti mažiausiai 46,6 mln. ULA taip pat sutiko pridėti 40,8 mln. USD pagal vyriausybės apdovanojimo sąlygas.

Liūto dalis pradinio 45 800 000 USD finansavimo bus skirta BE-4 varikliui, kuris sukurs 550 000 svarų trauką ir naudos kriogeninį suskystintų gamtinių dujų ir skysčio derinį, sukurti.deguonies.

Du BE-4 varikliai sustiprins pirmąjį Vulcan raketos etapą. Pareigūnai teigia, kad BE-4 yra visiškai finansuojamas bendrovės per Jungtinį paleidimo aljansą. Oro pajėgų finansavimu bus remiama bendrovės pažanga integruojant BE-4 variklį su nešančia raketa Vulcan.

Aerojet Rocketdyne reklamuoja AR1 kaip lengviausią RD-180 pakaitalą dėl miltelių mišinio ir dydžio. Reikalingi du AR1 varikliai, kad atitiktų vieno dviejų purkštukų RD-180 variklio našumą „Atlas V“.

ULA vadovai sako, kad Amazon.com įkurtos verslumo kosmoso įmonės Blue Origin variklis BE-4 bus paruoštas greičiau ir galiausiai jį bus lengviau atkurti pakartotiniam naudojimui.

Nors RD-180 variklis turėjo daugiau nei 60 sėkmingų paleidimų pranašumą, atėjo laikas JAV investuoti į vidaus panašių variklių gamybą.

BE-4 patvirtinimas turi būti baigtas 2017 m., o ULA siekia, kad pirmasis Vulcan raketos skrydis 2019 m. pabaigoje.

Oro pajėgos taip pat finansuoja statybas kosminėje erdvėje, skirtą astronautams apgyvendinti giluminio kosmoso tyrinėjimo ir palydovinių paslaugų srityje.

ULA ir toliau bendradarbiauja su Blue Origin ir Aerojet Rocketdyne. Jis pridedamas prie dviejų naujos kartos amerikietiškų variklių variantų, todėl bendrovė bendradarbiauja su dviem pirmaujančiomis pasaulio kosmoso bendrovėmis.

ULA saugo „Aerojet Rocketdyne“AR1 variklį kaip atsarginę kopijąvariantas. Galutinė atranka numatoma 2016 m. pabaigoje.

Oro pajėgų finansiniai įsipareigojimai „Aerojet Rocketdyne“ir ULA galioja po 2016 m. vasario 29 d., kai buvo sudaryti panašūs susitarimai su „SpaceX“ir „Orbital ATK“. Orbital ATK sukūrė naują kietosios raketos stiprintuvo projektą ULA raketai „Vulcan“ir savo paleidimo įrenginiui, taip pat gaus Orbital ATK finansavimą.

Šešėlis erdvėje iš žemės „debesų“

Rusiški RD-180 varikliai valstijose neturi alternatyvos. Jimas Meiseris, „Aerojet Rocketdyne“viceprezidentas, mano, kad JAV neskiria pakankamai dėmesio savo deguonies ir žibalo prototipų kūrimui.

Jis pasakė, kad Amerika tikrai atsilieka nuo rusų ir kinų kurdama tokias varomąsias sistemas. Jis taip pat paminėjo, kad JAV jau sukūrė deguonies-žibalo variklį, kuris veikia Merlin 1D. Jį gamina SpaceX. Tik dabar pagal savo charakteristikas jis nenusileidžia RD-180.

Žinoma, tai visiška nesąmonė, nes antžeminiai debesys negali mesti jokio šešėlio į erdvę. Bet politine prasme – deja, jie atmesti.

JAV: pramonininkai ramūs, politikai susirūpinę

Vyriausias JAV oro pajėgų pareigūnas pareiškė, kad nustos paleisti nacionalinio saugumo palydovus Jungtinio paleidimo aljanso raketa Atlas V, jei Iždo departamentas manys, kad Rusijos variklių importas nepažeidžia JAV sankcijų.

Anksčiau senatorius Johnas McCainas paklausė oro pajėgųįrodyti, kad neseniai Rusijoje įvykus jos raketų ir kosmoso pramonės reorganizacijai RD-180 variklių pirkimas nepažeidžia JAV sankcijų, kurios buvo įvestos Rusijos pareigūnams 2014 m.

JAV vyriausybinės agentūros, vadovaujamos Iždo departamento, naujai žiūri į RD-180 pristatymus. Ir mes esame pasirengę nesilaikyti sankcijų. „Atlas V“įžeminimas Pentagonui sudarytų didesnę kliūtį nei kova.

McCainas surengė karinio kosmodromo posėdį, kuriame paragino oro pajėgas gauti naują teisinę nuomonę, kad RD-18O importas pažeidžia JAV sankcijas, įvestas Rusijos pareigūnams po Ukrainos Krymo pusiasalio aneksijos.

McCainas išskyrė du aukštus Rusijos pareigūnus: Rusijos ministro pirmininko pavaduotoją Dmitrijų Rogoziną ir Rusijos prezidento Vladimiro Putino patarėją Sergejų Čemezovą. Dar visai neseniai jie buvo kosmoso sektoriaus stebėtojai. Nors jie negauna finansinės naudos iš RD-180 pardavimo, jiems buvo taikomos sankcijos.

Gruodžio 28 d. Putino įsakymu Rusijos kosmoso sektorius pertvarkomas. Šis restruktūrizavimas koreguoja Rusijos kosmoso pramonę ir kosmoso agentūrą „Roscosmos“, kuriai priklauso nauja valstybinė korporacija, dar vadinama „Roskosmos“.

McCainas pažymėjo, kad šiai organizacijai šiuo metu vadovauja Rogozinas; Chemezovas taip pat turi kažką bendro su tuo. Rogozinas ir Čemezovas buvo vieni pirmųjų Rusijos pareigūnų, kuriems per Ukrainos krizę buvo skirtos sankcijos. Nei vienas, neikitas negali patekti į JAV. Jų turimas turtas buvo įšaldytas.