Двигатель НК-33 успешно испытан на новейшей российской ракете. Двигатель нк 33
Двигатель НК-33 готовят к серийному производству » Военное обозрение
Исполнилось 45 лет с момента первого старта знаменитой советской ракеты Н-1. Ее собственная судьба оказалась печальной. А вот ее двигатели продолжают жить. Более того, шаг за шагом укрепляют успех отечественной космонавтики как на внутреннем, так и на внешнем рынке.
В 2013 году двигатели НК-33 трижды использовалась при запуске новых ракет – российской «Союз-2-1в» и американской Antares. Благодаря этим удачным стартам, у двигателей НК-33 появилась перспектива восстановления в серийном производстве. А ведь 40 лет назад их чуть было не уничтожили – из-за закрытия в СССР лунной программы.
В 60–70-х годах прошлого века у Сергея Королева и его коллектива возникла идея построить ракету для полета на Марс. Потом цели были пересмотрены, и конфигурацию ракеты изменили под задачи «лунного» проекта.
«Для полета в космос нужны были двигатели с высокой степенью эффективности, надежности, с большой отдачей каждого килограмма топлива в тягу, – говорит главный конструктор ракетных двигателей ОАО «Кузнецов» Валерий Данильченко. – Королев считал, что для этого требуется реализовать замкнутую схему двигателя, чтобы все топливные компоненты поступали через камеру сгорания, создавали повышенный удельный импульс».
Сергей Павлович начал искать конструктора, который бы смог приступить к подобной разработке. Общался он и к авиаконструктору Андрею Туполеву. Но в итоге работать над проектом было предложено конструктору авиационных двигателей – Николаю Кузнецову.
«Особенностью Николая Дмитриевича Кузнецова было то, что он, помимо конструкторского таланта, оставался и великолепным организатором – создал уникальный коллектив, который с полной отдачей работал над поставленной задачей, – вспоминает начальник отдела опытно-конструкторского бюро ОАО «Кузнецов» Александр Иванов. – Узлы двигателя создавались командой специалистов, которые работали до этого над авиационной газотурбинной техникой, именно это определило его особые свойства».В 1974 году «лунная программа» была закрыта. Это чуть не привело к трагедии – созданную партию НК-33 было приказано уничтожить. Кузнецову еле удалось их спасти.
То, что произошло спустя 40 лет, символично, ведь фактически состоялся отложенный триумф уникального двигателя. В 90-е годы НК-33 был представлен на одной из выставок в Москве, где вызвал колоссальный интерес отечественных и зарубежных партнеров. И у двигателя началась новая жизнь.
В 1992 году российские специалисты совместно с американской двигателестроительной компанией Aerojet Rocketdyne подписали протокол о применении НК-33 на ракетах-носителях США. Причем подписывал соглашение еще сам Кузнецов.
Прошло 15 лет, прежде чем и отечественные заказчики обратились к разработке. Американский и российский проекты вышли на стартовую линию практически одновременно.
2013-й стал важнейшим с точки зрения реализации работы по НК-33. В апреле прошлого года в США два модернизированных двигателя НК-33 обеспечили первый успешный старт ракеты Antares. Второй ее запуск состоялся 18 сентября – на МКС был доставлен груз для экипажа станции. А 28 декабря 2013 года двигатели НК-33 обеспечили старт новейшей российской ракеты легкого класса «Союз-2-1в».Американцы обратили внимание на НК-33 по нескольким причинам.
Во-первых, он сохранился в материальном заделе, вследствие чего не требовал большого срока воспроизводства. На отработку такого проекта с нуля ушло бы много времени. А ракета Antares, по сути, была создана за пять лет – фантастически короткий срок. «Работы по американской ракете-носителю начались в 2008 году, а в 2013-м мы уже осуществили старты, – отмечает исполнительный директор ОАО «Кузнецов» Николай Якушин. – НК-33 дождался своего космического полета».
Во-вторых, двигатель НК-33 имеет чрезвычайно высокую надежность – 999,4. «Николай Дмитриевич Кузнецов в свое время решил это доказать, – рассказывает Александр Иванов. – Были проведены длительные испытания до отказа. НК-33 отработал без съема со стенда 16 пусков, наработал 15 тысяч секунд».
В-третьих, особенности конструкции. Умеренное по сравнению с аналогами давление в камере сгорания двигателя НК-33 (150 атмосфер) позволяет с высокой степенью безопасности использовать его в пилотируемой космонавтике.
Фото Vitaly V Kuzmin
Разработчики НК-33 возлагают большие надежды на проект его возрождения. «Нашему коллективу крайне важно, чтобы НК-33 был востребован и в России, – делится Александр Иванов. – Я часто говорю нашей молодежи: когда мы уйдем, вы будете работать с этим изделием еще долго – это источник для многих технических решений. Существующие ракетные двигатели вышли на предел своих энергетических характеристик. У НК-33 огромное будущее, и работы по его модернизации и восстановлению в серийном производстве имеют огромное значение».
Мечта заводчан – добиться пуска НК-33 в серию. «Мы сохранили двигатель в чертежах и товарном заделе, – говорит конструктор Данильченко. – И сегодня наша цель – восстановить его серийное производство. Эта работа уже началась. Реализуется она руками молодых специалистов на современном оборудовании».
Поскольку на ракетные двигатели есть спрос, на ОАО «Кузнецов» уже сформирован график восстановления их производства. «В настоящий момент вопрос воспроизводства двигателя мы решаем совместно с Объединенной двигателестроительной корпорацией, куда входит предприятие. Мы говорим о начале поставок новых двигателей с 2017–2018 года, – отмечает Якушин. – С учетом прогноза востребованности изделий, к 2020 году мы должны выйти на уровень производства 15–20 двигателей в год».
Есть у завода и другой перспективный проект – НК-39, еще один «лунный» двигатель. Объект пристального внимания со стороны европейских заказчиков. Но об этом речь впереди.
ОАО «КУЗНЕЦОВ» – одно из крупнейших предприятий авиационного и космического двигателестроения. Входит в состав «Объединенной двигателестроительной корпорации».
«ОБЪЕДИНЕННАЯ ДВИГАТЕЛЕСТРОИТЕЛЬНАЯ КОРПОРАЦИЯ» – интегрированная структура, производящая двигатели для военной и гражданской авиации, космические программы, установки различной мощности для производства электрической и тепловой энергии, газоперекачивающие и корабельные газотурбинные агрегаты. Объединяет более 85% ведущих предприятий отрасли.
topwar.ru
Двигатель AJ-26/НК-33: «двуликий Янус», погубивший «Антарес»?
Назвать неприятностью то, что произошло на космодроме Уоллопс, расположенном в штате Вирджиния, было бы некоторым преуменьшением: ракета-носитель «Антарес» стоимостью 200 миллионов долларов, разработанная и построенная американской компанией Orbital Sciences, потерпела аварию через 12 секунд после старта.
Что ж, бывает. Ракета – техника тонкая, капризная, может и отказать, особенно в начале своей летной жизни. «Антарес» – новая машина, и нельзя сказать, что она с самого рождения была «трудным подростком». С апреля 2013-го по июль 2014-го года «Антарес» четыре раза без проблем выходил за пределы атмосферы.
В ходе трех из этих миссий «Антарес» нес под своим обтекателем к МКС автоматический транспортный корабль «Сигнус». Дважды «Сигнус” доставлял на станцию необходимые грузы. В этом и заключается самая главная задача, возложенная на него НАСА.
Агентство заключило с Orbital Sciences контракт на сумму 1,9 млрд. долларов, в рамках которого компания должна доставить на МКС 20 тонн груза по 2016-й год включительно, использовав для этого восемь своих транспортных кораблей. Поэтому, авария «Антареса» вызвала головную боль не только у Orbital Sciences, но у американского аэрокосмического агентства, которому теперь придется думать, когда и на чем возить своим астронавтам продовольствие, воду, оборудование для экспериментов и пр.
Впрочем, может быть результаты расследования покажут, что в «Антаресе» просто где-то «недокрутили гайку». Досадно, конечно, но в то же время это повод вздохнуть с облегчением – в следующий раз нужно будет повнимательнее собирать ракету, и никаких проблем не будет. По крайней мере, Дэвид Томпсон, глава Orbital Sciences считает, что специалисты уже в течение нескольких дней обозначат круг возможных отказов, хотя возможно пройдет еще какое-то время, прежде чем будет окончательно установлена главная причина аварии.
Но если дело не в «гайке»? Что если падение «Антареса» стало следствием недостатка конструкции ракеты или ее невысокой надежности? Видеосъемка показала, что отказ произошел в первой ступени. У данной части ракеты три «родителя»: непосредственно Orbital Sciences, российский СНТК им. Н. Д. Кузнецова (Самарский научно-технический комплекс имени Николая Кузнецова) и украинское КБ «Южное».
Так по вине какого из этих трех родителей погибло их «дитя»? Начнем с того, на которого первого стали «показывать пальцем». Как нетрудно догадаться, это Россия.
Баллада о лунном двигателе
Вот, что написано в американском «Руководстве по эксплуатации» ракеты-носителя «Антарес»: «Первая ступень "Антареса" использует два двигателя AJ-26. "Аэроджет" [Aerojet Rocketdyne – компания, занимающаяся разработкой ракетных двигателей - Ю.К.] модернизировала авионику и систему управления этих двигателей».
А при чем же здесь Россия? Читаем дальше: «Два двигателя "Аэроджет" AJ-26 представляют собой российские модифицированные двигатели НК-33, первоначально разработанные для российской ракеты Н-1 [носитель, который в конце 1960-х годов должен был доставить советских космонавтов на Луну - Ю.К.]... Эти двигатели находятся в рабочем состоянии, у них хорошие технические характеристики и они прошли серьезную программу испытаний».
Таким образом, советско-российский двигатель невольно стал «двуликим Янусом», одно лицо которого – НК-33, а другое – AJ-26.
НК-33 оказался в США не «вдруг». По словам вице-президента Orbital Sciences, бывшего астронавта Фрэнка Калбертсона, сказанным им в интервью газете «Вашингтон Пост», «не так-то и много в мире есть двигателей», в которых было бы требуемое для "Антареса" соотношение размера и массы двигателя, и его тяги. «К сожалению, в США такого двигателя точно не было», – сокрушенно добавил он.
Протерли тряпочкой, подновили
Двигатели НК-33 были отгружены в США со склада, где пылились более 40 лет. Возраст есть возраст, даже для железа. «Когда мы испытывали двигатели, то обнаружили признаки возрастной усталости, включая трещины, – сказал Калбертсон. – Мы провели их тщательный осмотр и кое-где подварили».
Кроме того, как утверждает «Руководство», «каждый двигатель AJ-26 был оснащен современной элементной базой и прошел огневые испытания в Космическом центре имени Стенниса перед тем, как быть установленным на носитель».
Есть, правда, в этой бочке меда одна ложка дегтя: в мае этого года во время испытаний в Центре имени Стенниса один AJ-26 отказал. Но после этого огневые испытания модернизированного НК-33 были проведены в августе в России. На испытаниях присутствовали и представители Aerojet Rocketdyne. Двигатель отработал успешно, замечаний не было.
Но испытания – это одно, а реальный полет – это все-таки другое. Итак, «сплоховал» НК-33? Не будем спешить с выводами. Посмотрим, что еще написано в упомянутом «Руководстве по эксплуатации».
«Зенит» и «Антарес»: общая генетика
Согласно данному документу, «Базовые элементы первой ступени, включая топливные системы, изготавливаются государственным предприятием "Южмаш" под контролем КБ "Южное". И то и другое находится на Украине».
«Несмотря на то, что системы первой ступени "Антареса" были специально спроектированы для данной ракеты-носителя, – говорится в "Руководстве", – они в основном представляют собой развитие конструкции и систем серии ракет-носителей "Зенит", имеющих длительную историю эксплуатации, которая включает в себя более 60-ти успешных запусков».
Всегда ли «эффективнее» означает «надежнее»?
Создатели «Антареса», включая Orbital Sciences и Aerojet Rocketdyne, неоднократно подчеркивали, что они «значительно модернизировали» как НК-33, так и зенитовские системы. Но означает ли это, что данный двигатель и системы стали более надежными?
В этой связи невольно вспоминается советский транспортный самолет Ан-32. Он вырос из во многом аналогичного ему самолета Ан-26. Конструкторы, чтоб не слишком усложнять и удорожать производство новой машины пошли по пути наименьшего сопротивления. Взяли планер Ан-26 и установили на него более мощные двигатели.
Задумка на первый взгляд была неплохая, если б не одно «но»: более могучие движки буквально выворачивались из крыльев Ан-32, не рассчитанных на подобную тягу. Не следует рисовать в воображении леденящие кровь картины отрыва двигателей от крыльев – до этого, слава Богу, не дошло. Регулярный технический осмотр Ан-32 позволял своевременно выявить появлявшиеся в крыльях, в районе установки двигателей усталостные трещины и либо отправлять такие самолеты в капитальный ремонт, либо вообще списывать их.
Но в отличие от самолета, у одноразового двигателя ракеты-носителя, рассчитанного на пределе, меньший запас «живучести», а потому нерасчетные нагрузки могут иметь для него куда более катастрофические последствия, чем для крылатых машин.
Что дальше?
Представители НАСА уже заявили, что «недолет» «Сигнуса» до МКС не создаст никаких проблем экипажу, у которого достаточно запасов всего необходимого, чтобы без труда дождаться прибытия следующего корабля. Возможно, как уже было отмечено в начале, речь идет о незначительном производственном дефекте, который легко устранить, и остальные «Антаресы» с российско-американскими AJ-26/НК-33 благополучно продолжат выводить в космос транспортные корабли с грузами для МКС. Хотя, по мнению Томпсона, следующий старт «Антареса», запланированный на апрель 2015-го года, видимо, будет отложен на три месяца, но в любом случае – не больше, чем на год.
Многие американские газеты вспоминают сейчас то, что сказал глава компании SpaceX Элон Маск еще в прошлом году (напомним, что данная компания также имеет контракт с НАСА по доставке грузов на МКС). По словам Маска, использовать российские двигатели, разработанные в 1960-е годы, «было довольно глупо». Причем, не просто разработанные, уточнил Маск, а изготовленные в тот период времени и «складированные где-то в Сибири».
Для справки: Orbital Sciences, в отличие, например, от американского «Объединенного космического альянса» (ULA), не собиравшегося отказываться от российских РД-180 для своего носителя «Атлас-5», отнюдь не планировала постоянно использовать НК-33 даже в виде AJ-26. Все российские двигатели, которые были нужны Orbital Sciences, уже отправлены в США. Больше поставок не будет.
По словам Томпсона, его компания намерена отказаться от AJ-26 в течение ближайших двух лет, поскольку с одной стороны их использование «связано с серьезными техническими проблемами», а с другой – двигатели и запчасти к ним довольно трудно возить из России. Авария «Антареса», подчеркнул Томпсон, ускорит реализацию этих планов. Ракета-носитель будет использовать двигатели американского производства, хотя еще не до конца ясно, какие.
Через увеличительное стекло политики
Увы, обострившиеся российско-американские отношения, угрозы со стороны России оставить Америку то без РД-180, то без «Союзов», а также недавнее предложение попавшей в санкционный список госкомпании «Роснефть» «ограничить международную кооперацию в использовании российских модулей МКС», не способствуют симпатии ни американских политиков, не представителей космической отрасли США к идее продолжать сотрудничество с Россией в космосе. Многие поэтому невольно видят корень зла, приведшем к аварии «Антареса», в двигателе НК-33.
Однако Калбертсон, анализировавший видеосъемку неудачно старта, пришел к выводу, что первая ступень стала как бы «саморазбираться» в процессе набора высоты. Не исключено, что возникли проблемы со структурной прочностью носителя, и если это подтвердится, то спросить за это придется тех, кто его спроектировал и скомпоновал – то есть с Orbital Sciences и с «Южмаша».
Не будем спешить с обвинениями до окончания результатов расследования. Но, увы, ясно одно – авария эта вновь невольно привлекла внимание к архаичному характеру российской космической техники, и раскачала еще одну опору под и так уже пошатнувшимся мостом российско-американского сотрудничества в космосе.
По мнению ведущего американского эксперта в области космической политики Джона Логсдона, высказанному в интервью «Голосу Америки», даже если с последующими полетами «Антареса» возникнет серьезная задержка, США вряд ли попросят Россию продать им «Прогрессы» для доставки грузов на МКС. Политический климат не тот.
Скорее, НАСА заключит контракт с SpaceX на дополнительные грузовые миссии к МКС, или же, в крайнем случае, отправит к станции прототип пилотируемого корабля «Орион» в грузовом варианте. Напомним, что «Орион» должен совершить свой первый испытательный полет уже в декабре этого года.
www.golos-ameriki.ru
Американцы попросили русских снова производить старые ракетные двигатели
В ближайшее десятилетие американская частная космонавтика будет зависеть от российских производителей ракетных двигателей
21.06.2013 в 16:43, просмотров: 13917Частные американские компании остро конкурируют за российские ракетные двигатели. Американцы не могут поделить поставки двигателя РД-180 и просят вновь наладить производство старого «лунного» двигателя НК-33. Про легендарный двигатель НК-33 «Московскому комсомольцу» рассказывает начальник отдела по связям с общественностью ОАО «Кузнецов» Елена Меркулова.
НК-33. Фото: federalspace.ru
Жидкостный ракетный двигатель НК-33 был разработан специалистами Самарского научно-технического комплекса имени Н. Д. Кузнецова для советской лунной программы. Он является усовершенствованной версией двигателя НК-15, который устанавливался на первую ступень лунной ракеты-носителя Н-1. Двигатель НК-33 имеет тягу 154 тс, работает на смеси кислород-керосин и отличается повышенным ресурсом, надежностью и простотой конструкции. Производство данного двигателя было прекращено, но, возможно, оно возобновится вновь.
Недавно компания Pratt & Whitney продала корпорации GenCorp Inc. свое знаменитое подразделение Rocketdyne, занимающееся разработкой и производством ракетных двигателей. Новообразованная юридически, но старая по сути компания Aerojet Rocketdyne ведет переговоры с СНТК им. Н.Д. Кузнецова о возобновлении производства двигателей НК-33 (в США их модифицируют и присваивают обозначение AJ-26). Пока речь идет о поставках 4-6 двигателей в год, они будут использоваться на ракетах Antares компании Orbital Sciences, которая планирует заниматься запуском спутников, в том числе и военных.
kuznetsov-motors.ru
Предполагается, что новые двигатели начнут производить в 2016 году. Aerojet Rocketdyne уже приобрело 43 ранее выпущенных НК-33 и планирует провести капитальный ремонт и подготовку к эксплуатации минимум 23 из них. Эти двигатели будут использоваться как своеобразный «буфер», на случай каких-либо сбоев в будущем производстве. Кроме того, до 2016 года, согласно контракту с НАСА, компания Orbital Sciences Corporation должна обеспечить не менее 8 запусков ракеты-носителя Antares. Первый демонстрационный пуск состоялся в конце апреля 2013 года. Надолго старых «перебранных» двигателей не хватит, так что американцам нужно искать новые, но подходящих силовых установок мало и все они российские.
Президент Aerojet Rocketdyne Уоррен Болей (Warren Boley) утверждает, что в СНТК им. Н.Д. Кузнецова согласны возобновить производство НК-33 и требуется лишь разрешение российского правительства, которое он ожидает получить в ближайшие месяцы. Надо отметить, что в апреле этого года представитель НПО «Энергомаш» заявил, что НК-33 больше выпускаться не будут. Пока непонятно, удастся ли Уоррену Болею добиться возобновления выпуска НК-33, но он уже заявил, что есть и другой вариант. Он заключается в «выбивании» права на покупку РД-180 или другого двигателя, опять же российского – РД-191 с тягой 196 тс.
Массогабаритные характеристики Масса: 1393 кг Сухая масса: 1240 кг Длина: 3705 мм Диаметр: 1490,5 мм Рабочие характеристики Тяга: 171 Тс в вакууме 154 Тс на уровне моря Удельный импульс: 331 с в вакууме 297 с на уровне моря Время работы: 365 с Давление в камере сгорания: 142 кгс/см2 (147 атм.) Тяговооружённость: 136 Зажигание: химическое |
Как известно, Orbital Sciences подала жалобу в Федеральную торговую комиссию на другую компанию - United Launch Alliance. Суть жалобы в том, что последняя фактически монополизировала закупки двигателя РД-180 производства российского НПО «Энергомаш». В результате с российским двигателем летают только ракеты Atlas, в то время как и другие компании хотели бы ставить надежный и мощный (390 тс) РД-180 или аналогичный ему двигатель на свои ракеты-носители.
Таким образом, для российских производителей сложилась весьма выгодная ситуация, из которой можно не только извлечь прибыль, но и укрепить позиции на интенсивно развивающемся частном космическом рынке.
Комментарий для «МК» от начальника отдела по связям с общественностью ОАО «Кузнецов» Елены Меркуловой:
У двигателя НК-33 – непростая история. Создавался он как двигатель для первой ступени «лунной» ракеты - Н1-Л3 в конце 60-х – начале 70-х годов. К моменту начала работы по этой тематике замкнутая схема жидкостных ракетных двигателей была известна, однако двигателей с применением данной схемы на топливной паре кислород-керосин не было. Появление НК–33 разработки авиационного конструктора Николая Кузнецова стало мощным техническим прорывом в отечественном ракетном двигателестроении.
В НК-33 впервые были применены авиационные принципы компактного конструирования, которые исключили многочисленность внешних трубопроводов, и обеспечили компактную компоновку. Кроме того, в двигателе были применены принципиально новые решения, обеспечивающие его высокую надежность, а также многоразовость использования. Куйбышевским конструкторам удалось придать разработке и еще одно ключевое свойство. Существует класс тяг двигателей - 150-200 тонн. В сравнение с другими двигателями в своем классе тяг НК-33 является самым легким. И применять его выгодно потому, что он обеспечивает прирост массы полезной нагрузки. Иными словами, главное преимущество НК-33 – минимальный вес относительно тяге. По экономии топлива же он соответствует сегодняшнему уровню требований к развитию техники.
В 1974 году «лунная программа», как известно, была закрыта по инициативе Валентина Петровича Глушко. Созданную партию двигателей НК-33 было приказано уничтожить. Однако Николаю Дмитриевичу Кузнецову удалось спасти любимое детище. В 90-ые годы двигатель НК-33 был представлен на одной из выставок в Москве, где вызвал колоссальный интерес у зарубежных партнеров. Особенно у американской делегации. Чуть позже американские партнеры приехали в Самару к Николаю Кузнецову. Таким образом, в 1993 году предприятием «СНТК им. Н.Д.Кузнецова» (ныне ОАО «Кузнецов») с американской фирмой «Аэроджет» был заключен договор о сотрудничестве в части «применения ЖРД НК-33 на зарубежных носителях». С этого момента началась совместная многолетняя работа российской и американской сторон.
Все эти годы специалисты ОАО «Кузнецов» занимаются оказанием технической поддержки корпорации «Аэроджет» по адаптации двигателя НК-33 (НК-33/AJ-26) в его модернизированном варианте на ракету-носитель среднего класса «Антарес». 22 апреля 2013 года в США успешно состоялся ее первый старт. На сентябрь планируется второй пуск американской носителя. В настоящий момент на предприятии ОАО «Кузнецов» работает делегация американской двигательной корпорации «Аэроджет». Проводятся запланированные встречи, технические испытания, обсуждаются вопросы практической реализации дальнейшего совместного сотрудничества.
В свое время взаимодействие с зарубежными заказчиками подтолкнуло и отечественное ракетостроение обратить внимание на качественные характеристики НК-33. Сегодня принципиальной задачей для самарских конструкторов является работа в рамках отечественного проекта по запуску ракеты – носителя легкого класса «Союз-2-1в». Модернизированный НК-33A используется в составе ее первой ступени. 3 июня 3013 года на базе ФКП «Научно-испытательный центр ракетно-космической промышленности» (г. Пересвет, Московская область) завершились огневые испытания блока первой ступени РН «Союз-2-1в», в рамках которых двигатель вновь подтвердил свои высоконадежные характеристики. Первые летно-конструкторские испытания отечественной РН «Союз-2-1в» запланированы также на сентябрь.
Макет ЖРД НК-33 (модификация НК-33-1).wikimedia.org
www.mk.ru
«Двигатель НК-33 готовят к серийному производству» в блоге «Космонавтика»
Двигатель НК-33 готовят к серийному производству
Советские космические разработки востребованы и 40 лет спустя
Исполнилось 45 лет с момента первого старта знаменитой советской ракеты Н-1. Ее собственная судьба оказалась печальной. А вот ее двигатели продолжают жить. Более того, шаг за шагом укрепляют успех отечественной космонавтики как на внутреннем, так и на внешнем рынке.
Российские и американские конструкторы строят амбициозные планы использования советского двигателя НК-33 на современных ракетах. На заводе «Кузнецов» думают над восстановлением его серийного производства, говорится в публикации «Независимой газеты».
В 2013 году двигатели НК-33 трижды использовалась при запуске новых ракет – российской «Союз-2-1в» и американской Antares. Благодаря этим удачным стартам, у двигателей НК-33 появилась перспектива восстановления в серийном производстве. А ведь 40 лет назад их чуть было не уничтожили – из-за закрытия в СССР лунной программы.
В 60–70-х годах прошлого века у Сергея Королева и его коллектива возникла идея построить ракету для полета на Марс. Потом цели были пересмотрены, и конфигурацию ракеты изменили под задачи «лунного» проекта.
«Для полета в космос нужны были двигатели с высокой степенью эффективности, надежности, с большой отдачей каждого килограмма топлива в тягу, – говорит главный конструктор ракетных двигателей ОАО «Кузнецов» Валерий Данильченко. – Королев считал, что для этого требуется реализовать замкнутую схему двигателя, чтобы все топливные компоненты поступали через камеру сгорания, создавали повышенный удельный импульс».
Сергей Павлович начал искать конструктора, который бы смог приступить к подобной разработке. Общался он и к авиаконструктору Андрею Туполеву. Но в итоге работать над проектом было предложено конструктору авиационных двигателей – Николаю Кузнецову.
«Особенностью Николая Дмитриевича Кузнецова было то, что он, помимо конструкторского таланта, оставался и великолепным организатором – создал уникальный коллектив, который с полной отдачей работал над поставленной задачей, – вспоминает начальник отдела опытно-конструкторского бюро ОАО «Кузнецов» Александр Иванов. – Узлы двигателя создавались командой специалистов, которые работали до этого над авиационной газотурбинной техникой, именно это определило его особые свойства».
В конструкторском бюро на предприятии под названием «Почтовый ящик 276», которое специализировалось на разработке авиационных моторов, шло создание двигателей, которые затем серийно производились на заводе № 24 имени М.В. Фрунзе. Конструкция НК-33 проста, но обеспечивает высокую надежность. Минимальная стоимость подготовки производства и изготовления при высокой надежности и простоте конструкции – до сих пор один из главных секретов востребованности НК-33.
В 1974 году «лунная программа» была закрыта. Это чуть не привело к трагедии – созданную партию НК-33 было приказано уничтожить. Кузнецову еле удалось их спасти.
То, что произошло спустя 40 лет, символично, ведь фактически состоялся отложенный триумф уникального двигателя. В 90-е годы НК-33 был представлен на одной из выставок в Москве, где вызвал колоссальный интерес отечественных и зарубежных партнеров. И у двигателя началась новая жизнь.
В 1992 году российские специалисты совместно с американской двигателестроительной компанией Aerojet Rocketdyne подписали протокол о применении НК-33 на ракетах-носителях США. Причем подписывал соглашение еще сам Кузнецов.
Прошло 15 лет, прежде чем и отечественные заказчики обратились к разработке. Американский и российский проекты вышли на стартовую линию практически одновременно.
2013-й стал важнейшим с точки зрения реализации работы по НК-33. В апреле прошлого года в США два модернизированных двигателя НК-33 обеспечили первый успешный старт ракеты Antares. Второй ее запуск состоялся 18 сентября – на МКС был доставлен груз для экипажа станции. А 28 декабря 2013 года двигатели НК-33 обеспечили старт новейшей российской ракеты легкого класса «Союз-2-1в».
Американцы обратили внимание на НК-33 по нескольким причинам.
Во-первых, он сохранился в материальном заделе, вследствие чего не требовал большого срока воспроизводства. На отработку такого проекта с нуля ушло бы много времени. А ракета Antares, по сути, была создана за пять лет – фантастически короткий срок. «Работы по американской ракете-носителю начались в 2008 году, а в 2013-м мы уже осуществили старты, – отмечает исполнительный директор ОАО «Кузнецов» Николай Якушин. – НК-33 дождался своего космического полета».
Во-вторых, двигатель НК-33 имеет чрезвычайно высокую надежность – 999,4. «Николай Дмитриевич Кузнецов в свое время решил это доказать, – рассказывает Александр Иванов. – Были проведены длительные испытания до отказа. НК-33 отработал без съема со стенда 16 пусков, наработал 15 тысяч секунд».
В-третьих, особенности конструкции. Умеренное по сравнению с аналогами давление в камере сгорания двигателя НК-33 (150 атмосфер) позволяет с высокой степенью безопасности использовать его в пилотируемой космонавтике.
Фото Vitaly V Kuzmin
Разработчики НК-33 возлагают большие надежды на проект его возрождения. «Нашему коллективу крайне важно, чтобы НК-33 был востребован и в России, – делится Александр Иванов. – Я часто говорю нашей молодежи: когда мы уйдем, вы будете работать с этим изделием еще долго – это источник для многих технических решений. Существующие ракетные двигатели вышли на предел своих энергетических характеристик. У НК-33 огромное будущее, и работы по его модернизации и восстановлению в серийном производстве имеют огромное значение».
Мечта заводчан – добиться пуска НК-33 в серию. «Мы сохранили двигатель в чертежах и товарном заделе, – говорит конструктор Данильченко. – И сегодня наша цель – восстановить его серийное производство. Эта работа уже началась. Реализуется она руками молодых специалистов на современном оборудовании».
Поскольку на ракетные двигатели есть спрос, на ОАО «Кузнецов» уже сформирован график восстановления их производства. «В настоящий момент вопрос воспроизводства двигателя мы решаем совместно с Объединенной двигателестроительной корпорацией, куда входит предприятие. Мы говорим о начале поставок новых двигателей с 2017–2018 года, – отмечает Якушин. – С учетом прогноза востребованности изделий, к 2020 году мы должны выйти на уровень производства 15–20 двигателей в год».
Есть у завода и другой перспективный проект – НК-39, еще один «лунный» двигатель. Объект пристального внимания со стороны европейских заказчиков. Но об этом речь впереди.
ОАО «КУЗНЕЦОВ» – одно из крупнейших предприятий авиационного и космического двигателестроения. Входит в состав «Объединенной двигателестроительной корпорации».
«ОБЪЕДИНЕННАЯ ДВИГАТЕЛЕСТРОИТЕЛЬНАЯ КОРПОРАЦИЯ» – интегрированная структура, производящая двигатели для военной и гражданской авиации, космические программы, установки различной мощности для производства электрической и тепловой энергии, газоперекачивающие и корабельные газотурбинные агрегаты. Объединяет более 85% ведущих предприятий отрасли.
sdelanounas.ru
НК-33 — WiKi
Разработан на базе двигателя НК-15, устанавливавшегося на 1-й ступени ракеты-носителя Н-1. После четырёх испытательных полётов Н-1 (с использованием НК-15), завершившихся авариями, работы по ней были прекращены, несмотря на то, что была изготовлена следующая ракета с установленными двигателями НК-33, отличавшимися возможностью проведения многократных огневых испытаний и увеличенным ресурсом. Некоторые экземпляры НК-33 наработали в общей сложности до 14 тыс. секунд[2]. Двигатель НК-33 имеет чрезвычайно высокую надежность — 999,4. «Николай Дмитриевич Кузнецов в своё время решил это доказать, были проведены длительные испытания до отказа. НК-33 отработал без съема со стенда 16 пусков, наработал 15 тысяч секунд»[3][4]
Применяется в первой ступени РН Союз-2.1 В, планируется применение в РН «Союз-2-3». Применялся в первой ступени РН Антарес (Taurus II) компании Orbital Sciences Corporation.
Однокамерный двигатель закрытого цикла работает на паре кислород-керосин c дожиганием окислительного газа. Не имеет ни рулевых камер, ни поворотных сопел — при изначальном применении на ракете-носителе Н-1 для управления по каналам тангажа и рысканья использовалось рассогласование тяги противоположных двигателей.
Изначально не планировалось возобновление производства этого ЖРД и предполагалось использование готовых двигателей со склада из запаса для ракеты-носителя Н1 советской лунной программы. Однако в 2009 году появились сообщения о планах начать производство НК-33 в России в интересах российских и зарубежных заказчиков начиная с 2014 года[5].
По состоянию на 26 апреля 2012 года двигатель НК-33А завершил цикл межведомственных испытаний. В течение полутора месяцев с этой даты Межведомственная комиссия вынесет решение о допуске к серийному производству НК-33А, а также к летным испытаниям.
В апреле 2013 года Владимир Солнцев (НПО «Энергомаш») сообщил, что производство НК-33 возобновляться не будет. По исчерпанию запаса старых двигателей (их имеется около 20 штук) на Союз-2.1в будет устанавливаться новый двигатель РД-193, разрабатываемый на основе РД-191[6].
В августе 2014 года на площадке в посёлке Винтай прошли новые испытания двигателя НК-33 специалистами ОАО «Кузнецов» при участии специалистов американской двигателестроительной компании «Аэроджет Рокетдайн». В изделие были введены новые узлы камеры сгорания: коллектор и некоторые детали агрегатов двигателя[7]. Общая наработка по итогам трёх стендовых проверок составила 616 секунд. Двигатель отработал успешно, подтвердив все требуемые параметры[8][9].
В середине апреля 2018 года вице-премьер Дмитрий Рогозин, отвечая на вопрос СМИ о цене двигателя для США, ответил, что это коммерческая тайна, но примерная цена составляет $10 млн[10].
НК-33-1
НК-33-1 — разработанная СНТК им. Н. Д. Кузнецова модификация двигателя НК-33. Планируется применение этой модификации на второй ступени ракеты-носителя «Союз-2-3» (ранее РН «Аврора»).
Эта модификация, в отличие от базового НК-33, имеет узел управления вектором тяги (карданный шарнир для отклонения камеры) и выдвигающийся насадок для оптимизации степени расширения сопла на высоте больше 10 км.
Давление в камере сгорания — 175 кг/см2
Тяга
- у Земли — 185 тс
- в вакууме — 202,6 тс
Удельный импульс тяги
- у Земли — 304,9 c
- в вакууме — 333,9 c
Масса двигателя
- залитого — 1715 кг
НК-33А
Модификация двигателя НК-33, производство которой планируется для российских космических программ, а также для потенциальных зарубежных заказчиков. В апреле 2012 года завершены межведомственные испытания двигателя НК-33А[11].
AJ-26
AJ-26 — семейство разработанных компанией Аэроджет и лицензированных в США модификаций двигателя НК-33 (AJ26-58, AJ26-62) для использования на американских ракетах-носителях (в том числе Антарес), создаваемых путём снятия некоторой оснастки с оригинальных НК-33 (из числа 37 экземпляров, приобретённых у СНТК им. Н. Д. Кузнецова), добавления американской электроники, проверки двигателя на совместимость с производимым в США топливом, а также оснащения карданным шарниром для управления вектором тяги (аналогично НК-33-1)[12][13].
Первый полет ракеты Антарес с двумя двигателями AJ-26 состоялся 21.04.2013. Всего было совершено 5 запусков РН Антарес с использованием AJ-26. После пятого запуска, завершившегося поломкой в турбонасосном агрегате на 6й секунде полёта[14], что стало причиной потери ракеты и груза, было принято решение отказа от использования двигателя AJ-26.
ru-wiki.org
Ракетный двигатель НК-33 | Великий СССР
Двигатель НК-33 задумывался его конструктором Кузнецовым для полетов на Марс и Луну. В конце 60-х ракета Н-1 (Лунная ракета-носитель сверхтяжелого класса), оснащенная такими двигателями, четырежды стартовала с космодрома и все четыре раза безуспешно. Кадры высадки американцев на Луну для ЦК КПСС стали последней каплей. Советскую лунную программу приказали закрыть, а все оставшиеся силовые агрегаты уничтожить. Но у главного конструктора не поднялась рука, несколько десятков двигателей по его указанию были спрятаны в недрах Самарской Луки и пролежали там до сегодняшних дней.
Непререкаемый авторитет, звания академика, дважды Героя Социалистического труда и изрядная доля смелости позволили Николаю Кузнецову ослушаться партийного приказа. Несмотря на неудачи, он верил в то, что за этим двигателем — будущее советской космонавтики, и в то, что рискованный поход против воли Политбюро когда-нибудь будет оправдан.
Через четверть века после создания НК-33 показали иностранцам. Испытания НК-33, изготовленного 35 лет назад, показали, что он так же надежен, как и в год своего рождения. Двигатель перекрывает по своим основным показателям все существующие аналоги и стандарты. Такой задел современным моторостроителям оставило прошлое поколение ученых, конструкторов и производственников.
| стартовая масса | 360 т | |
| компоненты топлива: | окислитель | жидкий кислород |
| горючее | керосин | |
| тяга: | у Земли | 154 Тс |
| в пустоте | 171,475 Тс | |
| общий ресурс | 365 с | |
| удельный импульс тяги: | у Земли | 297,23 с |
| в пустоте | 331 с | |
| расчетный суммарный расход компонентов топлива через двигатель в т. ч.: | ||
| горючего | 147 кг/с | |
| окислителя | 376 кг/с | |
| масса двигателя: | сухого | 1240 кг |
| залитого | 1393 кг | |
| габариты двигателя: | высота | 705 мм |
| диаметр среза сопла | 1490,5 мм | |
по мотивам: ВестиПодробнее
Запись опубликована автором admin в рубрике Наука с метками двигатель, космос, Луна. Добавьте в закладки постоянную ссылку.
back-in-ussr.info
Двигатель НК-33 успешно испытан на новейшей российской ракете
На испытательном комплексе ОАО «Кузнецов» (дочернее предприятие «Объединенной двигателестроительной корпорации», входящей в Госкорпорацию «Ростех») успешно прошли контрольно-сдаточные испытания двигателя НК-33 для первой ступени ракеты «Союз-2−1в».
Двигатель без замечаний отработал на стенде 40 секунд, подтвердив требуемые параметры. После испытаний НК-33 подготовят и отправят на ОАО «РКЦ «Прогресс» для оснащения первой ступени уже для третьей ракеты «Союз-2−1в».
Первый испытательный старт новейшей ракеты-носителя легкого класса «Союз-2−1в» с двигателем НК-33 состоялся 28 декабря 2013 года с космодрома Плесецк. Второй старт ракеты намечен на конец этого года.
Справка: двигатель НК-33 создавался конструктором Николаем Дмитриевичем Кузнецовым для первой ступени «лунной» ракеты Н1-Л3 в конце 60-х — начале 70-х годов. Главное преимущество НК-33 — минимальный вес относительно тяги. По экономии топлива двигатель соответствует сегодняшнему уровню требований к развитию техники. В 1974 году «лунная программа» была закрыта. Созданную партию НК-33 было приказано уничтожить. Но Николаю Кузнецову удалось их спасти. В 90-е годы двигатель НК-33 был представлен на одной из выставок в Москве, где вызвал колоссальный интерес отечественных и зарубежных партнеров.
Работы по возрождению двигателя НК-33 с того времени идут по двум направлениям. В рамках зарубежного контракта — по программе стартов ракеты-носителя среднего класса «Антарес» (уже осуществлено четыре запуска), а также в рамках реализации отечественного проекта по запуску ракеты-носителя легкого класса «Союз-2−1в».
2013 год стал ключевым с точки зрения реализации работы по НК-33. 22 апреля 2013 года в США два двигателя НК-33/AJ26 обеспечили первый успешный старт ракеты «Антарес». 28 декабря 2013 года с космодрома Плесецк состоялся первый испытательный старт российской ракеты-носителя легкого класса «Союз-2−1в» с двигателем НК-33.
www.popmech.ru
