Рд ракетный двигатель: США отказались от покупок российских ракетных двигателей — РБК

Содержание

история ракетного двигателя, описание, характеристики, фото

Ракетный двигатель РД-171МВ, который однажды даст старт российской сверхтяжелой ракете, открывает нашей космонавтике будущее, но имеет уже довольно долгую биографию. Как выясняется, многие технологии, созданные в эпоху холодной войны, опередили свое время и оказались вполне актуальными для дня сегодняшнего или даже завтрашнего.

Олег Макаров

12 апреля 1981 года – в совсем не случайно выбранную дату – в небо поднялся STS-1 Columbia – первый из американских шаттлов. Это была новая демонстрация превосходства американских технологий в космическом соревновании двух систем. Космонавты СССР так и не добрались до Луны, и, хоть страна активно поработала в сфере запуска и эксплуатации орбитальных станций, она все еще не имела аналога «шаттла» – системы, способной не только доставить многотонный груз на орбиту, но и вернуть его на Землю. Двигатель РД-171МВ мог бы помочь в этом состязании, но изготовлен он был намного позже.

Не по пятам…

У нашей страны был свой путь создания тяжелых космических систем, и он был, как известно, нелегок. Чтобы победить в лунной гонке или хотя бы повторить успех американских астронавтов, С. П. Королев и его ОКБ-1 разрабатывали тяжелую ракету Н-1. Программу закрыли уже в 1970-е, через несколько лет после смерти знаменитого конструктора. Четыре запуска огромной ракеты – четыре неудачи. В условиях дефицита времени и отсутствия стендовых испытаний всей сборки советским инженерам так и не удалось скоординировать работу 30 двигателей первой ступени. В 1974 году королёвское КБ, названное тогда НПО «Энергия», возглавил В. П. Глушко. Бразды правления в ракетостроительной «фирме» взял в свои руки корифей советского ракетного двигателестроения. Примерно в это же время руководством страны была поставлена задача создать аналог разрабатываемого в США корабля-челнока и системы запуска к нему. Утвержденные американцами решения уже были известны, но советские конструкторы решили не идти по пятам, а создать свой вариант «челночной системы». Именно для нее впоследствии разрабатывался ракетный двигатель РД-171МВ.

Как известно, американский корабль «сидел» на огромном баке, заправленном водородом в качестве горючего и кислородом в качестве окислителя. В стартовом положении по бокам располагались два твердотопливных ускорителя с тягой 1000 т каждый, игравшие роль первой ступени. После отстрела ускорителей «шаттл» включал собственные двигатели и, сжигая содержимое внешнего бака, достигал орбиты. «Валентин Петрович Глушко не любил водород, – рассказывает главный конструктор интегрированной структуры ракетного двигателестроения АО «НПО «Энергомаш им. академика В. П. Глушко» Петр Левочкин. – Он всячески противился использованию его в ракетных двигателях. При низкой плотности даже в сжиженном виде (при температуре –253 °С) водороду требуются огромные баки. Также нужна мощная теплозащита. Тем не менее создать носитель с заданными характеристиками без водорода не удалось. Кроме того, в СССР, учитывая климатические условия, использование порохов было ограничено. В итоге решено было, что роль первой ступени в ракете «Энергия» сыграло четыре боковых блока с мощными четырехкамерными кислород-керосиновыми двигателями (блоки стали бы аналогами американских твердотопливных ускорителей). Для центральной ступени выбор был сделан в пользу четырех кислород-водородных двигателей РД-0120 (Воронежское КБ химической автоматики). Свои собственные движки корабль «Буран» использовал только для маневрирования. Но главная идея Глушко заключалась в том, чтобы боковые блоки «Энергии» были унифицированы с разрабатываемой днепропетровским КБ «Южное» им. Янгеля ракетой «Зенит» средней грузоподъемности. Так появился проект ракеты «Зенит-2», первая ступень которой была бы практически идентична боковому блоку «Энергии». Отличие заключалось лишь в том, что на «Энергии» (двигатель получит название РД-170) камеры качались в одной плоскости, а на «Зените» (РД-171, на базе которого затем был создан двигатель РД-171МВ) — в двух. Логика унификации была понятна: тяжелая ракета будет летать редко, ракеты типа «Зенита» – значительно чаще. Если же первые ступени выпускать сразу для двух ракет, это позволит избавиться от недостатков штучного производства, снизить стоимость и повысить качество изделий».

Обуздать огонь РД-171МВ

Работы над РД-170/171 начались в 1976 году в подмосковных Химках, где сейчас расположено головное предприятие НПО «Энергомаш». Речь шла о создании самого мощного в мире жидкостного ракетного двигателя с тягой 800 т (для сравнения: однокамерный двигатель F-1 от ракеты Saturn V имел тягу 680 т).

«Дело шло непросто, – рассказывает Петр Левочкин. – У этого двигателя мощность турбины, которая приводит в действие насосы, составляет 246 тыс. л. с. (что сравнимо с мощью пяти атомных ледоколов «Ленин» – по 44 тыс. л. с.), а весит агрегат всего 300 кг. И это при общей массе двигателя 10 т. Задачей конструкторов было не дать вырваться гигантской мощности наружу, и задача решалась очень тяжело. Основной проблемой стало обеспечение работы турбонасосного агрегата (ТНА). В СССР был накоплен большой опыт работы с мощными двигателями, где в качестве топлива использовался несимметричный диметилгидразин, а окислителем выступал азотный тетраоксид. Но когда перешли с высококипящих компонентов на пару «кислород-керосин», выяснилось, что в кислороде горит буквально все. Понадобилась новая культура производства. Именно она и позволила изготовить двигатель  РД-171МВ, характеристики которого сегодня поражают. Нельзя, например, было допускать попадания жировых пятен в кислородный тракт: наличие органики приводило к мгновенному окислению, а дальше – пожар. У некоторых конструкторов даже появилось мнение, что надо бросить бесплодные попытки достраивать постоянно горящий двигатель (вместе с которым горели и сроки), и перейти к созданию силовой установки меньшей мощности. Эта точка зрения дошла до коллегии Министерства общего машиностроения СССР, где Валентин Глушко и министр Сергей Афанасьев пообщались на высоких тонах. В итоге НПО «Энергомаш» получило задание на проектирование силовой установки половинной мощности – на 400 т тяги. К счастью, это не означало полного прекращения работ над большим двигателем – работы по его доводке были продолжены. И к тому самому моменту, как 400-тонный РД-180 был воплощен пока лишь в эскизном проекте, РД-170 гореть перестал. Решение было найдено. Более того, в процессе отработки двигатель был сертифицирован на 10-кратное полетное использование».

«Зенит», Atlas, «Ангара»

Серийный выпуск двигателей РД-170/171, а затем и РД-171МВ предполагалось организовать на базе омского ПО «Полет». Ракета «Энергия» слетала два раза. У «Зенита» оказалась более счастливая судьба. Ее запускали с Байконура, затем использовали в проекте «Морской старт». «В своем классе «Зенит» является одной из лучших ракет в мире, – говорит Петр Левочкин. – «Зенит» стал квинтэссенцией умения и опыта советских двигателистов и управленцев. На «Морском старте» ракета демонстрировала полностью автоматизированный пуск: сама выезжает, заправляется, прицеливается и улетает».  

В 1990-е, в сложный для российской промышленности период в НПО «Энергомаш» пришлось вспомнить о разработке, которую готовили для замены упрямого РД-170. О том самом 400-тонном ракетном двигателе РД-171МВ. В те времена правительство России разрешило НПО «Энергомаш» выйти на конкурс, который проводила компания Lockheed Martin (США) по модернизации ракеты-носителя Atlas. Предложения российской компании оказались конкурентоспособными и по цене, и по качеству, и с тех пор – с 1996 года – началось сотрудничество с американскими ракетчиками. В этом году ракета Atlas c РД-180 должна вывести на орбиту перспективный пилотируемый корабль Boeing Starliner. Это будет тестовый полет, следующий планируется с астронавтами на борту.

В 1997 году ГКНПЦ имени М. В. Хруничева начал проект по созданию ракеты-носителя на замену «Протону» – старой надежной ракете, работающей на токсичных высококипящих компонентах, а также целой линейки ракет меньшей грузоподъемности – речь идет о носителях «Ангара». Сразу был предложен модульный принцип: каждая из ступеней ракеты в зависимости от грузоподъемности собиралась из универсальных ракетных модулей (УРМ). Для первой и второй ступени должны применяться УРМ-1 на базе двигателя РД-191 (это уже четверть от РД-170 с тягой 200 т). В самом легком варианте используется только один УРМ-1, в тяжелом носителе A-5 – уже 5. Двигатель разработан и производится, осталось только дождаться, когда программа «Ангара» все-таки выйдет на стабильный график. После этого планировалось наладить выпуск и двигателей РД-171МВ.

«Стоит отметить, что технологии, заложенные в РД-170, транслировались и в РД-180, и в РД-191, – объясняет Петр Левочкин. – Но происходила и эволюция. В РД-180 проще система управления, там использованы цифровые приводы. На РД-191 они тоже есть, при этом они меньше и легче в два раза. Эволюционировала также система защиты от возгорания». Но что же с перспективным ракетным двигателем РД-171МВ?

РД-171МВ или лестница к Марсу

Один из самых перспективных проектов ракеты средней грузоподъемности (около 17 т полезного груза на околоземную орбиту) – это «Союз-5» (известный также как «Иртыш»), создаваемый РКК «Энергия». Именно для него НПО «Энергомаш» разработало двигатель первой ступени РД-171МВ. Ракета считается отчасти более современной и технологичной заменой «Зениту», однако в перспективе может стать модулем первой ступени новой ракеты сверхтяжелого класса (пока известной как «Енисей», или РН-СТК). «Енисей», первые испытания которого начнутся на рубеже 2020–2030-х годов, откроет российской пилотируемой космонавтике дорогу к Луне, Марсу, позволит отправлять в далекий космос тяжелые исследовательские аппараты.«В модернизированную версию, – говорит Петр Левочкин, – мы внедрили весь опыт, который получили при создании РД-180 и РД-191, а также продвинулись дальше. Это и повышенная защита от возгорания, новые фильтры, покрытия, самые современные материалы и технологии их обработки, новая система управления, более быстродействующая система аварийной защиты, видящая проблему на более ранней стадии и мгновенно отключающая двигатели.

  • Масса: 10300 кг
  • Высота: 4,15 метра
  • Диаметр: 3,565 метра
  • Время работы: 180 секунд
  • Тяга в вакууме: 806 тс
  • Тепловая мощность: 27 000 МВт

Есть и еще одно важное достоинство нашего двигателя РД-171МВ, которое обязательно должно быть использовано в будущем. Дело в том, что боковые блоки «Энергии» планировались многоразовыми. Была создана технология их парашютирования, предусматривалось место хранения парашюта. После полета или огневых испытаний на стенде двигатель не требует разборки: нами создана технология термовакуумной очистки полостей двигателя и кислородного тракта от остатков компонентов. Так что мы постоянно объясняем ракетостроителям, что, если бы у нас существовала работающая технология возврата первых ступеней, им не пришлось бы покупать у нас довольно дорогой двигатель всего на один полет.

Сегодня такие технологии начали разрабатываться. И ракетчиками, и нами. Первая ступень с двигателем РД-171МВ улетает на высоту примерно 90 км и там развивает скорость 4 км/с. Для обеспечения оптимальных условий полета ступени в плотных слоях атмосферы при посадке требуется включить двигатель повторно – а это проблема. Ведь надо сделать так, чтобы топливо и окислитель находились внизу, у заборных устройств, а не болтались по бакам. Иначе обеспечить управляемый полет практически невозможно. Но мы работаем над этим».

«Преемник «Энергии»: на что способен ракетный двигатель РД-171МВ» в блоге «Перспективные разработки, НИОКРы, изобретения»

 © im6.ezgif.com

Двигатель РД-171МВ — характеристики этого агрегата намного лучше западных аналогов

Работы над РД-170/171 начались в 1976 году в подмосковных Химках, где сейчас расположено головное предприятие НПО «Энергомаш». Речь шла о создании самого мощного в мире жидкостного ракетного двигателя с тягой 800 т (для сравнения: однокамерный двигатель F-1 от ракеты Saturn V имел тягу 680 т).

«Дело шло непросто, — рассказывает Петр Левочкин. — У этого двигателя мощность турбины, которая приводит в действие насосы, составляет 246 тыс. л. с. (что сравнимо с мощью пяти атомных ледоколов „Ленин“ — по 44 тыс. л. с.), а весит агрегат всего 300 кг. И это при общей массе двигателя 10 т. Задачей конструкторов было не дать вырваться гигантской мощности наружу, и задача решалась очень тяжело. Основной проблемой стало обеспечение работы турбонасосного агрегата (ТНА).

В СССР был накоплен большой опыт работы с мощными двигателями, где в качестве топлива использовался несимметричный диметилгидразин, а окислителем выступал азотный тетраоксид. Но когда перешли с высококипящих компонентов на пару „кислород-керосин“, выяснилось, что в кислороде горит буквально все. Понадобилась новая культура производства. Именно она и позволила изготовить двигатель РД-171МВ, характеристики которого сегодня поражают. Нельзя, например, было допускать попадания жировых пятен в кислородный тракт: наличие органики приводило к мгновенному окислению, а дальше — пожар. У некоторых конструкторов даже появилось мнение, что надо бросить бесплодные попытки достраивать постоянно горящий двигатель (вместе с которым горели и сроки), и перейти к созданию силовой установки меньшей мощности. Эта точка зрения дошла до коллегии Министерства общего машиностроения СССР, где Валентин Глушко и министр Сергей Афанасьев пообщались на высоких тонах. В итоге НПО „Энергомаш“ получило задание на проектирование силовой установки половинной мощности — на 400 т тяги. К счастью, это не означало полного прекращения работ над большим двигателем — работы по его доводке были продолжены. И к тому самому моменту, как 400-тонный РД-180 был воплощен пока лишь в эскизном проекте, РД-170 гореть перестал. Решение было найдено. Более того, в процессе отработки двигатель был сертифицирован на 10-кратное полетное использование».

 © im6.ezgif.com

Серийный выпуск двигателей РД-170/171, а затем и РД-171МВ предполагалось организовать на базе омского ПО «Полет». Ракета «Энергия» слетала два раза. У «Зенита» оказалась более счастливая судьба. Ее запускали с Байконура, затем использовали в проекте «Морской старт». «В своем классе „Зенит“ является одной из лучших ракет в мире, — говорит Петр Левочкин. — „Зенит“ стал квинтэссенцией умения и опыта советских двигателистов и управленцев. На „Морском старте“ ракета демонстрировала полностью автоматизированный пуск: сама выезжает, заправляется, прицеливается и улетает».

В 1990-е, в сложный для российской промышленности период в НПО «Энергомаш» пришлось вспомнить о разработке, которую готовили для замены упрямого РД-170. О том самом 400-тонном ракетном двигателе РД-171МВ. В те времена правительство России разрешило НПО «Энергомаш» выйти на конкурс, который проводила компания Lockheed Martin (США) по модернизации ракеты-носителя Atlas. Предложения российской компании оказались конкурентоспособными и по цене, и по качеству, и с тех пор — с 1996 года — началось сотрудничество с американскими ракетчиками.

В 1997 году ГКНПЦ имени М. В. Хруничева начал проект по созданию ракеты-носителя на замену «Протону» — старой надежной ракете, работающей на токсичных высококипящих компонентах, а также целой линейки ракет меньшей грузоподъемности — речь идет о носителях «Ангара». Сразу был предложен модульный принцип: каждая из ступеней ракеты в зависимости от грузоподъемности собиралась из универсальных ракетных модулей (УРМ). Для первой и второй ступени должны применяться УРМ-1 на базе двигателя РД-191 (это уже четверть от РД-170 с тягой 200 т). В самом легком варианте используется только один УРМ-1, в тяжелом носителе A-5 — уже 5. Двигатель разработан и производится, осталось только дождаться, когда программа «Ангара» все-таки выйдет на стабильный график. После этого планировалось наладить выпуск и двигателей РД-171МВ.

«Стоит отметить, что технологии, заложенные в РД-170, транслировались и в РД-180, и в РД-191, — объясняет Петр Левочкин. — Но происходила и эволюция. В РД-180 проще система управления, там использованы цифровые приводы. На РД-191 они тоже есть, при этом они меньше и легче в два раза. Эволюционировала также система защиты от возгорания». Но что же с перспективным ракетным двигателем РД-171МВ?

 © im6.ezgif.com

Ракеты-носители, в которых применяется или будет применяться двигатель РД 171МВ и его производные

Один из самых перспективных проектов ракеты средней грузоподъемности (около 17 т полезного груза на околоземную орбиту) — это «Союз-5» (известный также как «Иртыш»), создаваемый РКК «Энергия». Именно для него НПО «Энергомаш» разработало двигатель первой ступени РД-171МВ. Ракета считается отчасти более современной и технологичной заменой «Зениту», однако в перспективе может стать модулем первой ступени новой ракеты сверхтяжелого класса (пока известной как «Енисей», или РН-СТК).

«Енисей», первые испытания которого начнутся на рубеже 2020-2030-х годов, откроет российской пилотируемой космонавтике дорогу к Луне, Марсу, позволит отправлять в далекий космос тяжелые исследовательские аппараты.

«В модернизированную версию, — говорит Петр Левочкин, — мы внедрили весь опыт, который получили при создании РД-180 и РД-191, а также продвинулись дальше. Это и повышенная защита от возгорания, новые фильтры, покрытия, самые современные материалы и технологии их обработки, новая система управления, более быстродействующая система аварийной защиты, видящая проблему на более ранней стадии и мгновенно отключающая двигатели.

Характеристики РД-171МВ

  • Масса: 10300 кг
  • Высота: 4,15 метра
  • Диаметр: 3,565 метра
  • Время работы: 180 секунд
  • Тяга в вакууме: 806,2 тс
  • Тепловая мощность: 27 000 МВт

Источник: Журнал «Популярная механика»

Источник: https://www. popmech.ru/technologies…veyshiy-raketnyy-dvigatel-rd-171mv/

Съемочные планы Сборка ракетного двигателя РД 170 архив СССР Ракетный двигатель РД-170 архив конструкторское бюро

Похожие съемочные планы


4K
00:18


крупным планом рука держит старые пожелтевшие листы с индийским текстом индийские письмена, архив,…






2K
00:28


Запуск двигателей ракеты Союз ночью с космодрома Запуск
Ракета
Союз
Двигатели
Космос
Космодром
Огонь






4K
00:30


Запуск двигателей ракеты Союз на старте Ракета
Запуск
Старт
Союз
Космодром
Байконур
Космос
Космонавт






4K
00:31


индийский мужчина в европейской одежде за столом читает текст на старой пожелтевшей бумаге. ..






4K
00:07


Шуруповерт вкручивает саморез в горизонтальную поверхность Шуруповерт, саморез, шурупы, мастерская,…






HD
00:19


Ночной вид Кремля. Россия
Москва
Москва-река
Большой Каменный мост






HD
01:08


Пролет над третьим транспортным кольцом ночью. Аэросъемка.
Транспорт.
Ночная…






HD
00:47


Фасад Рижского вокзала. Москва.
Ночная Москва.
Вокзал.
Движение…






HD
00:06


Теплоход проплывает по Москва-реке Москва-река
Набережная
Теплоход
Центр Москвы
Лето
Солнечный. ..






HD
00:33


Машины едут по Тверской улице мимо отеля Ritz-Carlton. Тверская улица
Движение автомобилей,
Ночь,…





Похожая кинохроника




Космическая среда (№ 285 ) 10.06.2020

2020





опытного образца кислородно-метанового ракетного двигателя РД-0177;
— Создание свободной экономической




Космонавтика. Мотор для космоса

2015





подмосковном НПО «Энергомаш» создают лучшие в мире ракетные двигатели, на которых летают не только советские и


B»>

Твердотопливные ракетные двигатели

1960-1969





испытания твердотопливных ракетных двигателей, созданных в
конструкторском бюро «Южное» и на Южном машиностроительной




Космическая среда (№ 183 ) 28.02.2018

2018





«Прогресс» для испытаний динамический макет двигателя «РД-171МВ»;
— Зонд «Юнона», виды Юпитера;
— Пролет




Космическая среда (№ 352 ) 03.

11.2021

2021





строкой:
— Новости космодрома Восточный;
Ракетный двигатель РД-171МВ для ракеты-носителя «Союз-5»;
— Байконур




Энциклопедия конструкторов. Кузнецов Николай

2016





газотурбинных двигателей для самолетов и экранопланов различного назначения, жидкостных ракетных двигателей длядля ракетно-космических комплексов, двигателей для привода нагнетателей газоперекачивающих агрегатов и электрогенераторовэлектрогенераторов. Председатель Научного Совета по надежности АН СССР.




Энциклопедия конструкторов. Тихонравов

2016





космической и ракетной техники. Разрабатывал первый советский двухступенчатый ракетный двигатель, создавалтопливе, занимался исследованиями жидкостных ракетных двигателей.




Энциклопедия конструкторов. Исаев

2016





конструктор авиационных и ракетных двигателей, изобретатель жидкостного ракетного двигателя закрытого типа и тормозной


V3″>

Космическая среда (№ 304 ) 04.11.2020

2020





«Энергомаш», успешные огневые испытания ракетного двигателя РД-180 для ракет-носителей семейства «Атлас-5»;




Тестирование ракетного двигателя НК-33 в США

1995





Тестирование ракетного двигателя НК-33 в США

Арбузов: У российского ракетного двигателя РД-171МВ нет конкурентов

Игорь Александрович, на «Энергомаше» собран самый мощный ракетный двигатель в мире — РД-171МВ. При весе в 10 тонн — тяга 800 тонн! С каким ближайшим конкурентом можно сравнить?

Игорь Арбузов: Сравнить не с чем. Потому что действительно сегодня в классе жидкостных ракетных двигателей этот — самый мощный в мире. Пока никто из наших партнеров, конкурентов не создал даже близкий по параметрам.

Для чего нужен такой «дюжий» космический мотор? Куда на нем можно долететь?

Игорь Арбузов: Долететь можно хоть куда. Двигатель РД-171МВ разработан для новой российской ракеты-носителя среднего класса «Союз-5» («Иртыш») и в перспективе для сверхтяжелого носителя. Надо понимать: реализация миссии на Луну, к дальним планетам сопряжена с необходимостью выведения серьезных грузов на орбиту. Естественно, мощность двигателя, его энергетические параметры тут определяющие.

Образно говоря, именно на двигателях лежит самая тяжелая работа: они обеспечивают отрыв ракеты-носителя от Земли. Несут всю нагрузку, которая запускается. Помимо этого предъявляются очень серьезные требования по качеству, поскольку выведение — наиболее ответственный участок полета любой ракеты. На котором в том числе обеспечивается и сохранность стартового комплекса.

Когда начнутся испытания? Какие сложности могут быть?

Игорь Арбузов: Пока мы не видим никаких сложностей. Собран первый экземпляр РД-171МВ. Он проходит доработки, необходимые для проведения комплекса стендовых испытаний. И во второй половине года мы их начнем. Все строго по графику, который обеспечит поставку двигателя в 2021 году.

Впервые вся конструкторская документация не в бумаге, а в цифре. При сборке используются новейшие технологии. Где они применяются?

Игорь Арбузов: Новейшие технологии используются для создания целого ряда конструктивных элементов. Кронштейны, часть элементов газогенератора. То есть там, где это целесообразно. И не только с точки зрения конструктивных особенностей, но и снижения трудоемкости изготовления, а, следовательно, и цены.

А что даст переход на создание двигателя в цифровом формате?

Игорь Арбузов: Внедрение процессов цифровой трансформации — это не самоцель, а вопрос нашей конкурентоспособности на российском и международном рынках. Это скорость создания двигателя, вывод его на рынок, обеспечение необходимых стоимостных параметров. Я бы сказал, что для нас цифровая трансформация — это современный и эффективный инструмент для управления бизнесом, который требует изменения самих принципов ведения бизнеса. Что касается РД-171МВ, — да, это первый ракетный двигатель, который в нашей стране вообще будет создан в цифровом формате.

Новый двигатель рождается быстрее, чем прежде?

Игорь Арбузов: Раньше от разработки конструкторской документации и до опытного образца, включая объем испытаний, тратилось примерно 5-7 лет. Иногда — десять. Сегодня рынок не может так долго ждать. Поэтому мы поставили себе цель: максимум от 3 до 5 лет. От начала создания до готового изделия.

В классе жидкостных ракетных двигателей российский РД-171МВ — самый мощный в мире. Пока никто не создал даже близкий по параметрам

Правда, что двигатель — самая дорогая часть ракеты?

Игорь Арбузов: Самая дорогая часть в любом двигателе — это мозги наших конструкторов (смеется).

Уточню вопрос: действительно ли 35-40 процентов стоимости ракеты приходится на двигатель?

Игорь Арбузов: Двигатель — это часть ракеты-носителя, под которую он проектируется по техническому заданию ракетчиков. Без средства выведения он и не особенно-то и нужен. Поэтому, на мой взгляд, рассматривать его стоимость отдельно от ракеты — не совсем корректно. Но, безусловно, с учетом применения современных инструментов управления и технологий, о которых мы с вами только что говорили, стоимость двигателя должна снижаться, быть комфортной для нашего заказчика и обеспечивать конкурентоспособность не только самого двигателя на международном рынке, но и в целом конкурентоспособность ракеты-носителя.

РД-171МВ будет многоразовым?

Игорь Арбузов: Вы наверняка знаете, что базовая версия РД-171МВ — РД-170 была разработана для системы «Энергия-Буран». Уже тогда к двигателю было предъявлено требование, чтобы он был многоразовым. И наши конструкторы во главе с Валентином Петровичем Глушко это сделали: двигатель сертифицирован на 10-кратное использование. Кроме того, двигатель еще сертифицирован на пилотируемые пуски, так как система «Энергия-Буран» предполагалась для пилотируемых миссий. Поэтому если будет задача РД-171МВ обеспечить для многоразового использования, у нас есть все возможности для этого и научно-технический задел.

На конференции по проблемам ракетного двигателестроения один из выступавших заявил: мне нужны двигатели, которые могли бы включаться сто раз. Это достижимо?

Игорь Арбузов: Если будет поставлена такая задача, то будем над ней работать. Но подозреваю, пока такой необходимости нет. Современные исследования подтверждают: использование двигателя в пределах десяти раз имеет максимальный экономический эффект для многоразовой системы. Потому что дальнейшее использование, с учетом применяемых материалов, особенностей конструкции, требует уже значительных доработок, которые существенно снижают экономику многоразовости.

Решен ли вопрос о покупке РД-171 для «Морского старта»?

Игорь Арбузов: Пока такого решения нет. Идет процесс консультаций, переговоров. Но пока нет действующих контрактов, которые бы определили порядок, сроки и количество поставок этих двигателей.

Ведется ли проект по РД-175 с тягой до 1 тысячи тонн для перспективной ракеты «Энергия-К»?

Игорь Арбузов: В свое время мы провели значительный объем работ по возможности создания такого двигателя. Были исследования, создан эскизный проект.

Америка заявила: она прекратит закупать российские ракетные двигатели РД-180 после 2022 года. Что это значит для «Энергомаша»?

Игорь Арбузов: Понятно, что рано или поздно это произойдет. И мы никогда не испытывали тут никаких иллюзий. Предприятие обеспечено контрактами по РД-180 на 2019 и 2020 годы. Сегодня обсуждаются условия поставок на последующие годы. Но кроме США, есть и российский рынок, и рынки других стран, с которыми мы ведем активную переговорную работу.

Мы представлены линейкой двигателей от самых маленьких, нескольких граммов, до 800 тонн. Вся палитра тяговых характеристик. Вся палитра компонентов

Скажите, а как вообще получилось, что американцы решили ставить на свои ракеты российские двигатели?

Игорь Арбузов: В этом году исполнится 23 года с начала сотрудничества между Россией и США в области ракетного двигателестроения. В 1996 году проект двигателя РД-180 стал победителем в конкурсе, проводимом фирмой Lockheed Martin, обойдя проекты таких компаний, как Rocketdyne, Aerojet. В 2000 году состоялся первый пуск американской ракеты-носителя «Атлас-3» с двигателем РД-180 в составе первой ступени. На сегодняшний день состоялось уже 85 пусков ракет семейства «Атлас», укомплектованных РД-180, и все они были успешными. Так что американцы не ошиблись: именно специалистам НПО «Энергомаш» удалось обеспечить этот баланс «цена-качество», но при этом сделать двигатель быстро, эффективно и с нужными техническими характеристиками.

Но аналогичные разработки у них ведутся?

Игорь Арбузов: Да, они создают альтернативу. И в этом нет никакого секрета. Мы с пониманием относимся к этим намерениям. Сегодня компания Blue Origin ведет разработку метанового двигателя BE-4 для ракеты-носителя «Вулкан», которая в перспективе должна заменить «Атлас-5». Но вместе с тем полеты на своем новом пилотируемом корабле Starliner (CST-100), который разработан компанией Boeing под «Атлас-5», американцы предполагают осуществить именно на надежных РД-180. И они уже сертифицированы под пилотируемые пуски.

И когда может состояться этот старт?

Игорь Арбузов: По нашим данным, на август назначен пуск в беспилотном режиме. И есть версия, что до конца нынешнего года будет осуществлен пилотируемый запуск. Экипаж, фамилии астронавтов уже известны. Ведется подготовка. Надеемся, что все эти планы будут реализованы нашими коллегами.

Тем более странно, что наши РД-180 пока не летают на наших ракетах. Ситуация изменится?

Игорь Арбузов: Надеюсь. В соответствии с концепцией, которая объявлена руководством Госкорпорации «Роскосмос», российская ракета-носитель сверхтяжелого класса «Енисей» будет собираться по принципу технологического конструктора, где каждая часть ракеты — самостоятельное летное изделие. На ее первой ступени будет стоять двигатель первой ступени «Союза-5» — РД-171МВ. Вторую ступень сверхтяжелой ракеты предложено сделать на базе РД-180, который, как я уже говорил, имеет уникальную летную статистику. Мы сейчас ведем эту проработку.

Утверждают, что ракетные двигатели на метане перспективнее «керосиновых». И США активно ими занимаются. Не отстаем?

Игорь Арбузов: Мы работаем по метановой тематике. И с точки зрения наших знаний, отработанности отдельных элементов конструкции метанового двигателя, не отстаем от США. Надо понимать: каждый двигатель хорош по-своему в зависимости от поставленной цели. Если это разработка многоразовых систем — да, там есть разумная возможность применения метановых двигателей. Однако с точки зрения энергетики и эффективности кислородно-керосиновые двигатели мало чем уступают метановым. Просто у каждого из топлив есть свои особенности.

За счет чего сегодня можно совершенствовать ракетные двигатели? За счет топлива? Схемных решений?

Игорь Арбузов: Принципы реактивного движения давно открыты. Мы были и остаемся лидерами по созданию жидкостных ракетных двигателей. Нас еще никто не опередил в этом соревновании. Что касается возможности совершенствования? Сегодня, прежде всего, это технологии и материалы, которые позволяют, в частности, повышать давление в камере, увеличивать энергетические характеристики двигателя.

Из материалов вы имеете в виду композиты?

Игорь Арбузов: В том числе и композиты. Например, они могут успешно применяться в камерах сгорания двигателей, которые используются на верхних ступенях ракеты-носителя. Есть возможность применения именно этих материалов в конструкции сопла.

Мы продолжаем исследования детонационного горения. На сегодняшний день оно не применяется нигде. Но это научно-технический задел, который позволит улучшить характеристики как существующих, так и будущих двигателей.

Скажите, какие перспективы в области водородных технологий?

Игорь Арбузов: Да, это одно из наиболее перспективных направлений. Мы уже создали целую линейку двигателей, работающих на компонентах кислород-водород. В частности, есть двигатель, который создавался для разгонного блока «Ангара-А5» — РД0146. Сегодня он прошел полный цикл испытаний. И мы надеемся, что в ближайшее время в проекте, который предполагает запуск РН «Ангара-А5» с космодрома «Восточный», это решение будет применено.

Кроме того, ведем работы по созданию более мощного двигателя, работающего на паре кислород-водород, который, надеемся, найдет применение в ракетоносителе сверхтяжелого класса.

А электрические двигатели, ионные? Когда читаешь, что на таких можно долететь до Марса за две недели, дух захватывает…

Игорь Арбузов: Такие двигатели, я считаю, наше будущее. Если мы говорим о полетах к дальним планетам, то это как раз та возможность, которая позволяет их реализовать.

По некоторым оценкам, только 15 процентов прогрессивных решений превращаются в реальные работающие конструкции. Согласны?

Игорь Арбузов: Это общемировая практика. Исследования — способ создания научно-технического задела, возможность интеллектуально тренировать конструкторов, технологов, специалистов. При этом не обязательно, чтобы все сто процентов результатов научно-исследовательских работ были бы завтра применимы. Да, 15-20 процентов, наверное, сразу будут востребованы. Примерно столько же ложится на полку и ждет своего часа, чтобы использоваться в будущих разработках. 40-50 процентов — это то, что применено не будет, но это неизбежный процесс. Если остановить исследования, прекратить изучение процессов — можно потерять свой научный потенциал. Сегодня в НПО «Энергомаш» создана линейка двигателей, которая является нашим интеллектуальным запасом, и мы готовы к любым вызовам. Но что самое важное, создана уникальная научно-конструкторская школа ракетного двигателестроения, возможно, лучшая в мире, которую мы должны развивать дальше.

И все эти двигатели могут быть завтра предложены в любой ситуации?

Игорь Арбузов: Безусловно. В рамках интегрированной структуры, которая объединит ведущие российские предприятия ракетного двигателестроения во главе с НПО «Энергомаш», получается, что мы представлены линейкой двигателей от самых маленьких, нескольких граммов, до 800 тонн. Это вся палитра тяговых характеристик. И вся палитра различных компонентов: кислород-керосин, гептил-амил, кислород-водород. В перспективе — кислород-метан, электроракетные двигатели.

Вопрос ребром

Есть цифра: примерно 65 процентов космических аварий происходит из-за двигательных установок. Как вы ее прокомментируете?

Игорь Арбузов: Это данные за 2016 год. Сейчас ситуация радикальным образом поменялась. Действительно, в течение последнего десятилетия из-за двигательных установок произошла целая череда аварий. К счастью, там не было проблем с первой ступенью. Сегодня проведена серьезная работа по усовершенствованию системы менеджмента качества, культуры производства, повышению квалификации персонала. И самое главное, на мой взгляд, — проведена серьезная работа по созданию современных технологических процессов, которые в меньшей степени, чем это было ранее, зависимы от человеческого фактора.

Камеры наблюдения у вас в цехах стоят?

Игорь Арбузов: Мое твердое убеждение: надо применять современные технологии, в том числе цифровые, в контроле качества производимой продукции. Сейчас мы двигаемся по пути создания «цифрового двойника» двигателей и производства в целом. Для этого используются различные цифровые решения, новейшие координатно-измерительные машины и датчики для контроля параметров технологических процессов. И, конечно, сбор и анализ всей информации, которую дают эти цифровые средства. Все они направлены на автоматизацию операций, выполняемых службой технического контроля.

В России создается холдинг ракетного двигателестроения. Кто объединяется? Зачем? Чего вы ждете?

Игорь Арбузов: Будут объединены семь предприятий. Головной организацией является НПО «Энергомаш». Список утвержден. Для чего это делается? Прежде всего, чтобы оптимально использовать производственные возможности предприятий. Они сегодня где-то избыточны, где-то недостаточны. Этот перекос — одна из серьезных проблем. На предприятиях будут создаваться центры компетенций, например, по литью, ковке, мехобработке. Необходимо объединять существующий конструкторский потенциал, но при этом очень важным считаю сохранение и дальнейшее развитие конструкторских школ КБХМ, АО «НПО Энергомаш», АО КБХА, АО НИИМаш, ОКБ «Факел». Также на большинстве предприятий требуется активное внедрение современных информационных технологий. И это тоже важная для нас задача.

Ну и, наконец, один из ключевых вопросов — оптимизация и повышение эффективности использования федеральных средств для программ техперевооружения. Чтобы не создавая дублирования мощностей, решать самые актуальные и сложные проблемы.

Рапторы Маска. С чем миллиардер намерен превзойти российские ракетные двигатели

Миллиардер и основатель SpaceX, с одной стороны, хвалит двигатели РД-180, созданные на базе советских разработок, а с другой —​​​​​​ готовит полет на двигателях, которые превзойдут российские

В России справедливо принято рассматривать экспорт ракетных двигателей в США как демонстрацию высокого уровня отечественной космической отрасли, по крайней тех ее элементов, которые были разработаны в прошлом тысячелетии. Среди них двигатель РД-180. Несмотря на то что США потратили немало денег на попытки скопировать его, особого успеха на этом направлении добиться не удалось. Поэтому сейчас в Соединенных Штатах разрабатывают с нуля собственную конструкцию, причем технически между ней и РД-180 действительно нет ничего общего.

Такую оценку недавно подтвердил в своем твиттере и Илон Маск, написав: «Стыдно, что Boeing/Lockheed [Martin] нуждается в российском двигателе на [американской ракете] Atlas, но двигатель этот [РД-180] выдающийся».

К сожалению, Маск не сказал о главном: в чем именно сила РД-180, а также почему он при всех своих плюсах не востребован в России и «летает» только в США. При этом сам Маск не просто прохожий в области ракетных двигателей: он уже в 2019 году собирается начать полеты на собственном движке, который — впервые в истории — превзойдет РД-180 и может стать первым настоящим межпланетным двигателем в истории человечества.

РД-180 с тягой 400 т никогда не использовался отечественным ракетостроением. Зато на советских ракетах летал его предок — РД-170 с тягой 800 т. У РД-170 было четыре камеры сгорания, а у РД-180 их две. Причины урезания просты: РД-170 стоял на «Энергии», которая после гибели СССР оказалась невостребованной. Для такой мощной ракеты у российской космонавтики, с ее скромным финансированием, просто нет никаких целей. Летать к орбитальной станции в 400 км от Земли — ближе, чем от Москвы до Нижнего Новгорода, — можно и на небольших ракетах родом из 1960-х годов, что «Роскосмос» до сих пор и делает. «Энергия» — ракета из 1980-х с полезной нагрузкой 100 т, и ее конструировали совсем не для таких скромных задач.

Однако в США в 1990-х космическая отрасль по-прежнему ставила перед собой большие задачи. Нужна была мощная ракета, а для нее — соответствующий двигатель. Тогда американская сторона обратилась к бывшим советским специалистам. И Борис Каторгин (глава НПО «Энергомаш») пошел на создание «обреза» на базе РД-170. Приглядимся к этому «обрезу» внимательнее.

Жидкостный ракетный двигатель сжигает топливо либо по открытой, либо по закрытой схеме. В открытой топливо/окислитель сгорают в газогенераторе — устройстве для превращения жидкого ракетного топлива в горячий газ, который приводит в действие топливные турбонасосы и после раскручивания турбины этих насосов выбрасывается наружу. Эффективность такой схемы невелика, потому что топливо, прошедшее через газогенератор, в создании тяги ракетного двигателя прямо не участвует. Зато схема проста и именно поэтому ее выбрали для Merlin — двигателя, с которым SpaceX выдавил «Роскосмос» с рынка коммерческих запусков.

В закрытой схеме горячий газ вначале вращает турбину турбонасосного агрегата, а затем подается в камеру сгорания, эффективно участвуя в создании тяги ракетного двигателя. В этой схеме топливо используется полнее, поэтому такие двигатели предпочтительнее для дальних полетов. Проблема в том, что такая конструкция радикально сложнее открытого цикла — горячий газ от газогенератора надо через и так перегревающийся ракетный двигатель подать в камеру сгорания. Это куда сложнее, чем доставлять туда только жидкое (и поэтому очень холодное) топливо, как в открытой схеме.

РД-170 и его «обрез» РД-180 — двигатели закрытой схемы, они более эффективны. РД-170, например, мощнее F-1, на котором американцы летали на Луну, и при этом почти в полтора раза меньше. Ведь в двигателе закрытой схемы можно пропустить больше газа через турбонасос, а значит, можно поднять давление в камере сгорания. И советские конструкторы довели его до 250-260 атмосфер — в разы больше, чем у F-1. Выше давление — меньше размер камеры сгорания. Каждая из пары камер сгорания РД-180 имеет всего 38 см в диаметре, а проходит через нее 0,6 т топлива в секунду.

Нет ничего удивительного в том, что именно на этом двигателе американский New Horizons был направлен к Плутону (и дальше), а Curiosity — к Марсу. В США жидкостных двигателей с закрытым циклом и такой мощности просто не было.

Как отмечал сам академик Каторгин, «в 1990-х, в самом начале <. ..> американцы думали, что они начнут с нами работать, а года через четыре возьмут наши технологии и будут сами их воспроизводить <…> Прошло уже 17 лет, и они ни один двигатель не воспроизвели. Им сейчас только на стендовое оборудование для этого нужны миллиарды долларов. У нас на «Энергомаше» есть стенды, где в барокамере можно испытывать тот же двигатель РД-170, мощность струи которого достигает 27 млн кВт». США не располагали ни такими стендами, ни достаточно амбициозными игроками двигательного рынка. Ситуация начала меняться только после присоединения к России Крыма, когда Соединенным Штатам стало очевидно, что сотрудничество с Россией в конечном счете все равно обречено, а значит, надо «импортозамещать» РД-180.

Планы Маска

Как это всегда и бывает, импортозамещение и в Америке породит лишь игроков второго ряда — двигатели, созданные в попытке заменить РД-180 будет лишь подобны ему по параметрам. Зато SpaceX на импортозамещение не нацелена, поэтому она уже испытывает другой, значительно более продвинутый ракетный двигатель — Raptor.

От РД-180 его отличают три вещи. Во-первых, Raptor — это метан-кислородный двигатель. Дело в том, что SpaceX планирует летать на нем на Марс и обратно, то есть заправляться придется на Красной планете. Достоверно известно, что там есть сырье для получения метана, а вот в отношении керосина (топливо РД-180) такой уверенности пока нет.

Во-вторых, Raptor использует полнопоточную закрытую схему, еще более продвинутую, чем просто закрытая в РД-180. В отечественном двигателе для получения газа, вращающего турбонасосный агрегат (подающий топливо в камеру сгорания), применяется одна небольшая камера «предварительного» сгорания. В нее подается немного керосина и избыток кислорода. В Raptor есть две камеры «предварительного» сгорания, где получают газ для турбонасосного агрегата: в одной в избытке кислорода сгорает метан, в другой в избыточно насыщенную метаном среду подается кислород. Потом получившиеся там и там газы подаются в камеру сгорания, где полностью догорают, отдавая всю свою энергию.

Поскольку в таком варианте закрытой схемы больше топлива превращается в газ, можно добиться еще более высокого давления в камере сгорания и прохода еще большего количества газов через турбину турбонасосного агрегата. Эти газы уносят с собой избыточное тепло, отчего ресурс такой турбины вырастет. А это особенно важно потому, что Raptor — двигатель многоразовый, рассчитанный на сотни рабочих циклов. Ремонтировать двигатели на Марсе будет непросто — поэтому они должны быть надежными. Наконец, топливо/окислитель в газообразном состоянии горят энергичнее, чем если поступили в камеру сгорания в жидком виде, поэтому удельный импульс двигателя также растет.

Само собой, конструкция эта еще сложнее и амбициознее, чем у РД-180. Смешивать газы из разных газогенераторов до камеры сгорания нельзя, поэтому в Raptor они проходят через два разных турбонасосных агрегата. Те «борются» между собой, что создает низкочастотные пульсации. В СССР полнопоточная закрытая схема пробовалась еще в 1960-х (двигатель РД-270), однако пульсации поставили крест на его нормальной работе. Синхронизировать их удачнее можно, применяя то, чего полвека назад просто не было, — эффективное и сверхбыстродействующее электронное управление турбонасосами.

Третье кардинальное отличие между РД-170/РД-180 и Raptor — в материалах. В турбонасосах нового двигателя будет использоваться специально разработанный «суперсплав» SX500 из семейства инконелей (сплавы на основе никеля и хрома). Он сможет выдерживать давление до 800 атмосфер, как в море на глубине 8 км. Без такого материала создать многоразовые турбонасосные агрегаты было бы крайне сложно.

Будь Маск обычным бизнесменом, он никогда бы не пошел на эту сложную авантюру с двигателем, который еще эффективнее (и сложнее), чем выдающийся РД-180. Ему это просто не нужно: для околоземного космоса его пуски все равно дешевле чем у ракет «Роскосмоса».

Однако Маск крайне далек от «обычного бизнесмена». Ему нужны полеты туда, куда, на первый взгляд, никакого экономического смысла лететь нет. Глава SpaceX никогда не делал секрета из своей стратегии: регулярные полеты к Марсу сделают возможным его терраформирование (изменение климатических условий). Терраформирование сделает Марс самым ценным активом в истории бизнеса, отчего компания, летающая туда регулярно (и монопольно!) обречена на высочайшую капитализацию. Капитализацию, которая определенно превысит ВВП целого ряда крупных государств Земли.

К счастью для Маска, его цели настолько превосходят цели остальных игроков, что те просто не в состоянии поверить, что он будет их добиваться, хотя он задекларировал их очень давно. Поэтому конкурентов у него в обозримом будущем не появится.

И все это, несмотря на то что тестовая версия Starship — корабля, на котором планируется достичь Марса, — должна полететь уже в 2019 году. А от земли ее оторвут три жидкостных ракетных двигателя, которые — впервые в земной истории — превзойдут по совершенству РД-170/РД-180.

РД-180: могут ли США делать ракетные движки?

   Эта фотография отлично иллюстрирует нелепость вопроса, звучащего в названии статьи. Однако энтузиазм, с которым конспирологи «разоблачают обман NASA», соответствует невежеству их аргументов. В этой статье обсуждается один из них. Согласно которому США зависят от российских ЖРД, вследствие чего американцы не могли быть на Луне (совершив 6 посадок на поверхность + еще 3 облета) и даже вовсе не летали в космос до спейс-шаттлов. Хотя есть супер-бдительные луноборцы, которые уже добрались и до них ))    

   Возникает естественный вопрос: коль скоро мы не считаем шаттлы снятыми в Голливуде, то на каких двигателях корабли Challenger, Discovery, Endeavour, Columbia и Atlantis совершили 134 полета в сумме (катастрофа Challenger-а на старте и опытный Enterprise не в счет) ? А между тем, помимо пары твердотопливных ускорителей с чудовищной тягой по 1 225 тонн каждый, шаттл выводился в космос тремя своими ЖРД RS-25, созданными легендарной Roketdyne.

   На всякий случай стоит пояснить: к этому ЖРД Россия не имеет никакого отношения. В XXI веке РФ вообще не производит и не использует водород/кислородные двигатели, хотя СССР сумел создать такой движок. Это был РД-0120, разработанный Воронежским НПО Химавтоматика и успешно испытанный на второй ступени сверхмощной ракеты Энергия. Технология, которая потеряна за годы путинизма! Следуя «логике» луноборцев, которые отрицают факт существования ракеты Сатурн-5 на том основании, что она не производится сегодня, можно было бы усомниться и в реальности Энергии. Однако, та и другая все-таки существовали, хотя судьба Сатурна-5 оказалась более удачной. Заметим также, что все права на водородный двигатель малой мощности РД-0146, совместно разработанный НПО Химавтоматика и Pratt & Whitney, принадлежат американской фирме.  К тому же  он не производится в России.

RS-25 и РД-180

     Для корректного сравнения с РД-180 нужно разделить последний пополам. По существу он представляет собой пару двигателей в одной «упряжке». Наиболее критичный и  технологически сложный узел в ЖРД есть камера сгорания + сопло. Они должны выдерживать нагрев от раскаленных газов, в также их давление на стенки. Если эта, весьма нетривиальная проблема решена, то все остальное сделать относительно несложно. Нужен еще турбонасосный агрегат (ТНА), подающий топливо с предварительной прокачкой через рубашку охлаждения. В двигателе F-1, стоявшем на 1-й ступени Сатурна-5, контура охлаждения не было. Сама его камера сгорания была набрана из трубок, по которым подавался керосин. Это смелое решение позволило компании Roketdyne построить уникальный по мощности, однокамерный двигатель, во многом предопределивший успех программы Аполлон. Учитывая потуги луноборцев оспаривать реальность F-1 http://extremal-mechanics.org/archives/23662 уместно заметить, что он появился еще в конце 50-х и создавался с прицелом на US Air Force, но не нашел там применения. Зато отлично пригодился NASA!         

    РД-180 имеет один турбонасосный агрегат на две камеры сгорания, что дает формальное основание считать его одним движком. Но ничто не мешает разделить эту сборку на два ЖРД, оснастив каждую камеру отдельным ТНА. Что и было сделано, когда из одного РД-180 получили два РД-181, поделив тягу пополам. Интересно, что РД-180, в свою очередь, был подобным образом получен в результате «деления пополам» двигательной установки РД-170, которую в России считают самым мощным ЖРД в истории. С тягой около 800 т он превосходит даже  F-1 с его ~700 т на уровне земли, но РД-170 состоит из четырех камер сгорания. Этот агрегат собрали специально для носителя Энергия (2 запуска в 1987). После добровольного отказа России от этой великолепной ракеты и многоразового корабля Буран (ставшего необратимым в начале «вставания с колен») встал вопрос о применении РД-170.  Вот, откуда появились РД-180 и 181.  

  Теперь можно корректно сравнивать RS-25 и РД-180. Последний развивает на одну камеру сгорания 187 т тяги в то время, как RS-25 дает 182 т на уровне земли. Однако, в вакууме этот водородный ЖРД несколько опережает керосиновый РД-180 (223 т против 203 т). Естественно, что у RS-25 удельный импульс больше (452 сек в вакууме и 366 сек на уровне земли против 338 сек и 311 сек у РД-180). По отношению тяги к весу российский ЖРД выглядит лучше (78.4 против 73.1), что, очевидно, связано с экономией массы за счет единого ТНА на две камеры сгорания. 

Система Энергия-Буран и РД-170

   Итак, сравнения РД-180 с RS-25 уже достаточно, чтобы опровергнуть бред о неспособности США делать мощные ЖРД. У американского движка есть принципиальное отличие — он многоразовый (reusable). RS-25 можно многократно включать/выключать на полную тягу, что и происходило при запусках спейс-шаттлов. При этом РД-180, как и любой другой российский ЖРД, рассчитан только на один космический полет. В рунете можно встретить утверждения о том, что РД-170 и 180 являются многоразовыми, но основания для таких заявлений не приводятся. 

     На фоне столь эффектного превосходства смешно звучат претензии по поводу того, что регламентные работы при подготовке RS-25 к полету слишком дороги. Если бы рабочие, инженеры и ученые в США получали такие же нищенские подачки, как в России, стоимость шаттлов и их запусков была бы значительно ниже. Этим же частично объясняется дешевизна РД-180, которые обошлись США в 10 млн. $ за штуку (RS-25 стоит в 5 — 6 раз дороже). Другая причина связана с тем, что Россия почти ничего не тратила на разработку ЖРД, торгуя тем, что ей досталось даром от СССР.

   Поставками РД-180 в США занималось совместное предприятие RD-Amross со штаб-квартирой во Флориде, учрежденное НПО Энергомаш и Pratt & Whitney. Еще в 2002 оно купило 101 двигатель, уплатив за них вперед. По-видимому, так были скуплены запасы этих ЖРД, оставшиеся после 90-х. Тем самым Штаты не только надолго обеспечили себя дешевым, надежным и мощным двигателем, но и лишили российскую космонавтику развития под его возможности. РД-180 не стоит на наших ракетоносителях, а под него можно было бы разработать более мощную и современную ракету, чем Протон-М. В том, что этого не произошло, мы можем винить лишь свое бездарное правительство.

    Двигатель РД-180 ставят на 1-ю ступень носителя Atlas-V. Это — продукт эволюции семейства Atlas-Centaur, которое NASA применяло с начала 70-х (зонды Pioneer 10 и 11, которые первыми достигли Юпитера и Сатурна, после чего покинули Солнечную систему, были запущены ракетами Atlas-Centaur в 1972 и 1973). В 1977 над эпическими миссиями Voyager 1 и 2 потрудился Titan-III с тем же разгонным модулем Centaur.

   С начала эксплуатации по настоящее время компания United Launch Aliance (ULA) провела 79 запусков ракеты Atlas-V https://www.wikiwand.com/ru/Атлас-5#/Запуски_ракеты-носителя_Атлас_V. Почти половина из них — 38 пришлись на военные нужды: спутники раннего предупреждения, спутники-шпионы и т.д. Ближайший — 80-й по счету запуск запланирован на 17 июля 2019 … также для военных целей. За все за это «энергетическая сверхдержава» получила 1 млрд. $, включая откаты «эффективным менеджерам». Стоит заметить, что свою собственную, спутниковую группировку системы раннего предупреждения Россия потеряла в процессе вставания с колен http://extremal-mechanics.org/archives/14681. 

Слева Atlas-V, справа Atlas-II (на 100% американская ракета)   

   Похоже это на зависимость США от РФ, вдохновляющую наших ура-патриотов ?  Следует также иметь ввиду, что у NASA не было насущной потребности в модификации своего Atlas-II (в Atlas-III и почти сразу в Atlas-V). Установка РД-180 на 1-ю ступень повысила стартовую массу и размеры ракеты на ~20%, грузоподъемность возросла несколько больше. Однако, тяжелые версии Atlas-V взлетают за счет не столько РД-180, сколько твердотопливных ускорителей. И если кто-то полагает, что без нашего движка NASA бы не построила тяжелую ракету, то мне придется его разочаровать.

    Носитель Delta-4 Heavy, летающий на своих двигателях RS-68, значительно превосходит по грузоподъемности не только (самый мощный) Atlas-V 551, но и наш Протон-М. Размеры полезных нагрузок, выводимых этими ракетами на геостационарную орбиту, равны 6.6 т, 3.85 т и 3.7 т соответственно. При этом на низкую, околоземную орбиту они способны вывести 28.4 т, 18.85 т и 23.7 т.

   Видно, что самая мощная ракета в 21 веке — это Delta-4 Heavy. На пятки ей уже наступает Falcon Heavy, но он пока еще в стадии испытаний (хотя и весьма успешных). Эта ракета, грубо говоря, втрое сильней Протона-М. Она летает на собственных двигателях Merlin-1D компании Space-X.  Merlin-1D развивает около 90 т тяги, но, как видно, тяга двигателя 1-й ступени не является критическим показателем при создании тяжелых ракет. Хотя и 90 тонн — это не так уж мало в свете вопроса о том, умеют ли США делать ЖРД. Кроме того Merlin-1D работает на керосине, поэтому не стоит тешиться фантазиями о том, что, по крайней мере, двигатели на керосине они делать не умеют. Еще как умеют, просто водород — это самое эффективное топливо! 

   Таким образом, имея с начала 21 века носитель Delta-4, NASA не нуждалась в тяжелой, одноразовой ракете, если не учитывать экономику. А она у Atlas-V лучше вследствие дешевизны двигателя RD-180 (RS-68 оценивают в 15 — 20 млн. $, на Delta-4 Heavy их 3 штуки), а также потому, что эксплуатация водород/кислородного RS-68 обходится дороже, чем керосин/кислородного РД-180. Помимо этого, более тяжелая Delta-4 естественно дороже, чем более легкий Atlas-V.  С экономической точки зрения модификация ракеты Atlas-II с установкой на 1-ю ступень двигателя РД-180 себя оправдала. Америка сберегла деньги на космосе, не снижая частоты полетов и не теряя качества, а Россия осталась со старыми ракетами, отдав свой самый мощный ЖРД заокеанскому партнеру. На самом деле в 21 веке РФ утратила самостоятельность в космосе и превратилась в младшего партнера США, а по существу в извозчика на чужую МКС.   

Delta-4 Heavy и ее двигатель RS-68

    А что из себя представляет RS-68, созданный все той же Aerojet Roketdyne ? Этот водородный ЖРД есть ни много ни мало, а самый мощный двигатель сегодня, если не заниматься фокусами с суммированием тяги от нескольких камер сгорания. RS-68 развивает 289 т на уровне моря и 307 т в вакууме. Но он не является многоразовым, поэтому значительно дешевле, чем RS-25. Миф о том, что РД-180 и РД-170 — самые мощные ЖРД окончательно разрушен вместе с мифом о том, что США зависят от российских двигателей.

   В 2012 году Roketdyne предложила NASA установить на перспективный, сверхтяжелый носитель SLS модифицированный двигатель F-1 (тот самый, которого «не было»). В варианте F-1B он должен был развить 800 т тяги на уровне моря. При этом предполагалось радикально переделать систему охлаждения сопла выхлопными газами от ТНА. С целью восстановить навыки обращения с этим ЖРД в 2013 были даже проведены его пуски на малой тяге. Однако, NASA не поддержала эту идею, которая могла бы подарить вторую жизнь пламенному мотору Сатурна-5. 

   В 2005 году Roketdyne предлагала NASA построить керосиновый движок RS-84 с тягой 470 т, но также не нашла поддержки. В настоящий момент Roketdyne по своей инициативе разработала двигатель AR-1, способный развить около 250 т тяги. Установка из двух спаренных AR-1 могла бы заменить РД-180 на ракете Atlas-V, но конкуренция среди производителей ЖРД мешает сделать окончательный выбор, поэтому двигатель все еще в стадии испытаний.

    Последний штрих к картине, на которой «CША зависят от РФ». Компания Blue Origin создала метановый двигатель Bluе Engine-4 c тягой 240 т, чтобы парой таких ЖРД заменить РД-180. Space-X испытывает метановый же Raptor.   Проблема не в том, что нечем заменить РД-180, а в том, что трудно выбрать один из нескольких вариантов, на что именно его менять. Ясно, что, при всех бюрократических затяжках времени, в ближайшее время США избавятся от РД-180, поскольку этого настойчиво требует конгресс.

Д.Б. Зотьев

Россия передала США последние ракетные двигатели РД-180 по действующей сделке — Science & Space

Ракетные двигатели РД-180

© AP Photo/Maxim Marmur

МОСКВА, 16 апреля. /ТАСС/. Российское научно-производственное объединение «Энергомаш» (входит в Госкорпорацию «Роскосмос») передало американской стороне шесть двигателей РД-180, сообщил Роскосмос в пятницу.

Читайте также

«В среду, 14 апреля 2021 года, в Объединении «Энергомаш» имени академика Глушко состоялась церемония передачи шести двигателей РД-180 заказчикам из США. Представители Pratt & Whitney, United Launch Alliance и RD Amross подписала учетные документы на двигатели», — говорится в сообщении Роскосмоса.

Это будет последняя отгрузка по действующему контракту, уточнили в Роскосмосе.

Жидкостный ракетный двигатель РД-180 разработки и производства ОАО «Энергомаш» предназначен для использования в ракетах-носителях семейства «Атлас» США. Всего за более чем 20 лет сотрудничества «Энергомаш» поставил в США 122 ракетных двигателя РД-180, говорится в сообщении.

Экипаж корабля «Союз МС-21» прибыл в Звездный городок на послеполетную реабилитацию

Курс реабилитации в Центре подготовки космонавтов продлится три недели

Подробнее

Зеленский принимает предложение Путина, готов к мирным переговорам

По словам его пресс-секретаря Сергея Никофорова, ведутся консультации о месте и времени переговоров

Подробнее

Южные Курилы оккупированы Россией, Японией Иностранные Официальные заявления министерства

В последние годы японские власти воздерживались от термина «оккупация», вместо этого предпочитая говорить, что «эти острова находятся под суверенитетом Японии»

Подробнее

Делегация Киева прибыла на границу Беларуси для переговоров с Россией — Офис президента

«Ключевой вопрос переговоров — немедленное прекращение огня и вывод войск с территории Украины», — говорится в сообщении

Подробнее

Израиль премьер предлагает Путину посредничество в Украине — Кремль

Телефонный разговор состоялся по инициативе Израиля

Читать далее

Лавров заявил Чавушоглу Москва готова к урегулированию украинского кризиса — МИД

Министр иностранных дел России проинформировал высокопоставленного дипломата Турции об операции России на Донбассе

Подробнее

Франция увеличит военную помощь Украине, ужесточит антироссийские санкции

Президент Франции Эммануэль Макрон намерен принять «меры по замораживанию финансовых активов» общественных деятелей России на национальном уровне

Подробнее

Войска России нанесли высокоточный ракетный удар по военной инфраструктуре Украины

Вооруженные силы России уничтожили более 800 объектов военной инфраструктуры Украины

Подробнее

Жилой дом в Киеве поражен ракетой ПВО — источник в Минобороны России

По словам источника, после потери взлетно-посадочной полосы в Гостомеле украинские военные передислоцировали три пусковые установки «Бук-М1» для усиления обороны аэропорта Жуляны

Подробнее

Начало переговоров Москва-Киев в 12:00 мск — полпред

По словам главы российской делегации Владимира Мединского, украинская делегация опоздала из-за сложной логистики

Подробнее

Санкционная политика Запада ведет к «третьей мировой войне» — Лукашенко

Он подчеркнул, что белорусские высокотехнологичные предприятия могут помочь России получить заменители западных и азиатских микросхем

Подробнее

Россия способна принять меры для смягчения ущерба от санкций — Кремль

Дмитрий Песков подчеркнул, что у России «есть все возможности и потенциал для этого»

Подробнее

Зеленский спешно бежал из Киева, заявил спикер Госдумы РФ

«Сбежал во Львов со своим окружением, где ему и его помощникам было предоставлено жилье», — сообщил спикер

Подробнее

Иметь ядерное оружие в Украине было бы «золотой мечтой» США — дипломат

Мария Захарова напомнила, что Италия и многие другие страны обладают ядерным оружием США, но не имеют к нему доступа

Подробнее

Россия берет под свой контроль Запорожскую АЭС, заявляет Минобороны

Рабочие электростанции продолжают обслуживать объекты

Подробнее

Пекин заявляет, что Россия не нуждается в военной поддержке Китая в операции на Украине

Китайский дипломат отметил, что позиция Пекина в этом вопросе отличается от взглядов американского руководства

Подробнее

Украинские катера атакуют корабли, эвакуирующие украинских военнослужащих, сдавшихся на острове Змеиный

Официальный представитель Минобороны России Игорь Конашенков добавил, что катера могли наводиться американскими беспилотниками

Подробнее

Российская делегация прибыла в Беларусь для переговоров с украинцами

Российская делегация готова начать переговоры с Украиной в Гомеле, заявил пресс-секретарь Кремля Дмитрий Песков

Подробнее

Байден заявил, что альтернативой санкциям против России будет третья Мировая война

«Россия заплатит серьезную цену за эту краткосрочную и долгосрочную перспективу, особенно долгосрочную», — подчеркнул лидер США

Подробнее

85% сербов всегда будут поддерживать Россию, что бы ни случилось — Президент Вучич

Сербия всегда поддерживала целостность Украины, сказал президент Сербии

Подробнее

Обзор прессы: Путин начинает операцию по денацификации Украины и ее экономические последствия

Главные новости российской прессы в пятницу, 25 февраля Мэр Киева заявил, что украинская столица находится в окружении

Виталий Кличко признал, что столичные власти не полностью контролировали добровольческие батальоны территориальной обороны, которые были обеспечены вооружением

Подробнее

Минобороны России сообщило о потерях среди российских военнослужащих в ходе спецоперации

Конашенков также сообщил о взятии в плен нескольких российских военнослужащих

Подробнее

Украинские войска обстреляли населенный пункт в ЛНР из комплексов «Град»

20 ракет были уволены

Подробнее

Россия может национализировать имущество граждан США, ЕС в ответ на санкции — Медведев

Он отметил, что России угрожают арестами активов российских граждан и компаний за рубежом — «просто так, без каких-либо санкции», «коврово», «назло»

Подробнее

Лукашенко заявил, что Путин обещает расценить нападение на Беларусь как нападение на Россию

Белорусский лидер указал, что НАТО быстро наращивает силы на границе с Беларусью в Польше и в странах Балтии

Подробнее

Европейский союз закрывает воздушное пространство для России — документ

Однако компетентные органы могут разрешить воздушному судну приземлиться, взлететь или пролететь в гуманитарных целях или в любых других целях, соответствующих целям настоящего правила

Подробнее

Страны Запада договорились отключить российские банки от SWIFT

Великобритания, Германия, Италия, Канада, США, Франция и Европейская комиссия договорились о введении новых «жестких финансовых санкций» в отношении России

Читать подробнее

Российско-украинские переговоры начнутся в понедельник утром — источник

Причина — материально-техническое обеспечение украинской делегации, сообщил источник

Подробнее

ООН не может создать условия для прибытия российской делегации в Женеву мероприятие — дипломат

Это ответ генерального секретаря ООН, сказала Мария Захарова

Подробнее

Обзор прессы: Почему Путин привел ядерные силы в состояние повышенной боевой готовности, а освобождение Донбасса продолжается

Главные новости российской прессы за понедельник, 28 февраля

Подробнее

Украина предложила Гомель в качестве площадки для переговоров с Россией, заявил Кремль

Россия не будет приостанавливать военную операцию на Украине во время переговоров с украинской стороной, заявил пресс-секретарь Кремля Дмитрий Песков

Подробнее

Контакты Россия-ЕС официально не прерваны — дипломат

В пятницу Комитет министров Совета Европы принял решение лишить Россию права представительства в Комитете министров и в ПАСЕ

Читать подробнее

Банк России повысил ключевую ставку на 10,5 п. п. до 20%

Внешние условия для российской экономики резко изменились, отметил регулятор0003

Президент России подчеркнул, что украинские националисты играли роль блокпостов армии

Подробнее

За сутки украинские военные обстреляли девять населенных пунктов — миссия ЛНР

В результате обстрелов разрушен жилой дом в г. Первомайске , миссия добавлена ​​

Подробнее

Запад прикрывал преступления киевского режима, приведшие к трагедии на Украине, говорит Лавров

«В течение всего этого периода население ДНР и ЛНР подвергалось издевательствам, многолетним обстрелам со стороны киевского режима, открыто взявшего курс на русофобию и геноцид», — отметил высокопоставленный российский дипломат.0003

Читать далее

Путин вводит «режим спецслужб» в силах сдерживания России

Президент России подчеркнул, что страны Запада также предпринимают недружественные действия против России в экономической сфере

Читать далее

Турция раскрывает перспективы прохождения Россией военные корабли через Босфор и Дарданеллы

Министр иностранных дел Турции Мевлют Чавушоглу подчеркнул, что Турция и по сей день неукоснительно соблюдает Конвенцию Монтрё

Подробнее

Российский дипломат призвал страны G7 оценить глобальный ущерб, который они нанесли за последние 25 лет

Эти страны нанесли ущерб «на нескольких континентах», подчеркнула Мария Захарова

Подробнее

Россия готова показать, что на самом деле средства коммунизации для Украины — Путин

Нынешняя Украина полностью создана коммунистической Россией, сказал Путин

Подробнее

Украинский гарнизон на Змеином острове сдается ВС РФ — Минобороны

82 Украинские военнослужащие сложили оружие и добровольно сдались ВСУ

Подробнее

Россия, Украина должны разработать дорожную карту и прийти к общей позиции — официальный представитель России

По словам Владимира Мединского, помощника Президента РФ, делегация выехала в Гомельскую область для переговоров с украинской стороной

Подробнее

У России еще есть друзья в мире, — сказала российский дипломат

Мария Захарова в интервью программе «Вечер» с Владимиром Соловьевым на канале «Россия». -1

Подробнее

Украинский кризис спровоцирован игнорированием Западом преступлений неонацистов — спецпредставитель в ООН

Василий Небензя подчеркнул, что страны Запада, участвовавшие в воскресном заседании Совбеза ООН, «не сказали ни слова сочувствия жителям Донбасса». »

Читать дальше

Российских военных встречают с флагами в Мелитополе Украины

Минобороны России заверило, что российские войска не нацеливаются на украинские города, а ограничиваются хирургическими ударами и выводом из строя украинской военной инфраструктуры

Читать дальше

Российская авиация завоевала господство в воздухе над всей Украиной — Минобороны

Официальный представитель Минобороны России генерал-майор Игорь Конашенков подчеркнул, что «с начала операции Вооруженные Силы России нанесли удар по 1114 объектам военной инфраструктуры Украины

Читать подробнее

Президент Лукашенко исключает наличие ядерного оружия в Беларуси

По сообщению БЕЛТА, Лукашенко назвал подобные домыслы «фейками»

Подробнее

Сдавшиеся украинские военные подтверждают планы Киева о массированном наступлении на Донбасс — ДНР

Российская спецоперация была очень своевременной, отметил заместитель начальника Народной милиции ДНР Эдуард Басурин

Подробнее

ФСБ предотвратила теракт в Россия Калужская область

Построен по заказу террористической организации Исламское государство

Подробнее

Лидеры киевского режима будут неотвратимо наказаны — Минобороны России

Гражданскому населению опасности нет, сообщили в Минобороны

Подробнее

Семейство ракетных двигателей РД-170

Семейство ракетных двигателей РД-170

 

Двигатель РД-173 является усовершенствованным
модификация двигателя РД-170 (и РД-171). В РД-173 использовались новые материалы,
усовершенствованная конструкция турбонасоса и головки форсунки. Масса
двигатель был уменьшен.
Давление в камере и тяга могли быть увеличены. Далее работал на
повышенная надежность двигателя. Потомки РД-173 (англ.
двигатель в оригинале не использовался) это двигатели РД-172, РД-180
и РД-171М . В то время как РД-170 (и РД-171) имели поворотные сопла.
только на одной оси, РД-171М и РД-180 поворотные на двух осях. Двигатель
РД-172 был вариантом проекта «Вулкан». наверное это узор
для современного РД-191 и последующие варианты.

НПО Энергомаш рассмотрело возможность строительства нескольких новых
варианты двигателей семейства РД-170. Предложенные варианты будут отмечены
как:

  • РД-180Ф    для Атласа
    ракета

  • РД-181
    вариант для ракеты Antares

  • РД-190
    Двигатель на метане

  • РД-191М для предложенного МРКС

  • РД-192
    Метановый двигатель

  • РД-193
    для перспективной ракеты «Союз» семейства

  • РД-175
    для предлагаемой ракеты СТК

РД-170

РД-180

РД-191

 

РД-151

РД-170

РД-175


РД-171


РД-171М


РД-171МВ

РД-180
РД-180Ф (форсированный)      

РД-181

РД-191

РД-193

 

Свобода от российских ракетных двигателей

Автор&nbspДжеймс Кнауф|Сентябрь 2016 г.


Как США попали в зависимость от двигателей РД-180 от стратегического противника

Долгая одиссея, в результате которой США оказались в тревожной зависимости от российских ракетных двигателей РД-180 для запуска спутников национальной безопасности, должна послужить предостережением для Пентагона пытается покончить с этой зависимостью, заключая контракты на миллионы долларов с американскими производителями двигателей и ракет. Ключевой урок из саги о РД-180 заключается в следующем: несмотря на то, что хороший дизайн и производительность имеют решающее значение для успеха, при выборе поставщиков запуска необходимо учитывать и другие вопросы, в том числе жизнеспособность бизнес-плана запускающей компании, долгосрочное здоровье ракеты-носителя. Космическая промышленная база США и геополитика.

1995: поворотный момент

В 1995 году ВВС запустили программу Evolved Expendable Launch Vehicle, EELV, после многих лет исследований и неудачных запусков. Увидев прогнозы о том, что рынок коммерческих запусков вот-вот бум, и для удовлетворения требований ВВС, McDonnell Douglas (теперь Boeing) разработала современные ракеты средней и большой грузоподъемности Delta 4 из элементов недолговечной ракеты Delta 3. Тем временем Lockheed Martin усовершенствовал Atlas 2 до флота Atlas 5.

Военно-воздушные силы инвестировали 1 миллиард долларов в поощрение Boeing и Lockheed Martin к модернизации, полагая, что эти подрядчики будут процветать и хорошо конкурировать на конкурентном международном коммерческом рынке. Успех в этой области снизит стоимость запуска спутников, в том числе американских военных и разведывательных. Чтобы это произошло быстро, Atlas 5 нуждался в мощной первой ступени, и правительство США согласилось разрешить Lockheed Martin импортировать РД-180 при условии, что двигатели в конечном итоге будут производиться в США в рамках так называемого совместного производства.

США не выполнили это требование, что подготовило почву для сегодняшней зависимости от РД-180. Ситуация осложнялась тем, что предполагаемый надежный рынок коммерческих запусков не материализовался. Вместо этого программа EELV столкнулась с анемичным рынком, который угрожал финансовой жизнеспособности программ космических запусков Boeing и Lockheed Martin. В 2006 году бывшие конкуренты создали совместное предприятие United Launch Alliance для продажи пусковых услуг. Этот шаг оставил ВВС с двумя ракетами от одного поставщика пусковых установок США. Таково было положение дел, когда российская геополитическая агрессия, включая аннексию Крыма в 2014 году, пробудила в Конгрессе давно подавляемые опасения по поводу зависимости США от РД-180.

Начиная с 2015 года, по указанию Конгресса, ВВС приступили к созданию набора технологических вариантов, чтобы отучить США от РД-180 и стимулировать конкуренцию на рынке государственных запусков. В начале этого года служба заключила контракты на общую сумму 242 миллиона долларов с Aerojet Rocketdyne, Orbital ATK, SpaceX и United Launch Alliance. Соглашения требуют, чтобы не менее одной трети от общей стоимости каждого проекта-прототипа оплачивалось не федеральным правительством. Эти соглашения о прототипе ракетной двигательной установки являются лишь начальными шагами. Избегая иностранных поставщиков, инвестируя в партнерские отношения с отечественной промышленностью, не полностью финансируя свои усилия по развитию, и поощряя конкуренцию со стороны нескольких поставщиков пусковых услуг, ВВС показывают, что они извлекли уроки из многолетнего опыта EELV.

Поиск консенсуса

В США существует широкий консенсус в отношении того, что опора на все более враждебно настроенную иностранную державу должна прекратиться. Но меньше согласия относительно того, как поэтапно отказаться от российских двигателей.

Согласно бюджетной заявке на 2017 год, ВВС планируют потратить 1,2 миллиарда долларов в течение следующих пяти лет «на разработку новых или модернизированных отечественных пусковых систем совместно с отечественными поставщиками пусковых установок».

В игре несколько двигателей и один ускоритель: AR1 от Aerojet Rocketdyne; BE-4 компании Blue Origin; уже летающий Merlin и будущий Raptor от SpaceX; и твердотопливный ракетный двигатель Common Booster Segment компании Orbital ATK. Каждый поставщик ракет будет проектировать предлагаемую ракету на основе выбранного двигателя, и этот инженерный процесс никогда не бывает таким простым, как простая установка нового двигателя.

Противоречивые законы Конгресса омрачили планы ВВС. Комитеты по санкционированию и ассигнованиям расходятся во мнениях по поводу количества будущих импортных двигателей РД-180, которые необходимо добавить к существующему запасу, чтобы продержаться до тех пор, пока не будут доступны услуги по запуску замены, с предлагаемыми ограничениями в диапазоне от нуля до 18 новых двигателей.

Более ранние законы о национальной обороне также требовали, чтобы деньги тратились только на замену двигателя. Военно-воздушные силы настаивают на гибкости в отношении всей системы запуска и получат некоторое облегчение, если Закон о разрешении на 2017 финансовый год, основанный на версиях, принятых Палатой представителей в мае и Сенатом в июне, станет законом и проложит путь к фактическим бюджетным ассигнованиям. . Нынешняя формулировка разрешения позволит импортировать новые двигатели до 2022 года, но ограничит их количество до 18 и позволит потратить до 31 процента средств, выделенных на 2017 финансовый год, на другие части новых ракет-носителей, а не только на двигатели.

Уроки истории

Чтобы полностью понять, как мы дошли до этого момента, вернемся к началу программы EELV в 1995 году. Производимые в США ракетные двигатели представляли собой лишь дополнительные модификации двигателей, разработанных в 1960-х годах, за исключением главных двигателей космических челноков. Это было сделано намеренно. В 1972 году США остановились на архитектуре космических челноков, твердотопливных ракетных ускорителях и главных двигателях на жидком водороде, как на пути будущего. Национальная космическая политика в 1982 затем объявил шаттл «основной космической системой запуска как для целей национальной безопасности США, так и для миссий гражданского правительства». Производство других пусковых систем планировалось завершить. Даже после аварии «Челленджера» годы исследований и несколько прерванных программ не дали никаких новых американских программ двигателей или систем запуска.

Программа EELV была ответом Пентагона на основополагающее исследование 1994 года под руководством Конгресса, проведенное после того, как все предыдущие исследования и фальстарты не смогли модернизировать космический запуск. Каждое из четырех первоначальных конкурирующих предложений по бустеру EELV основывалось на разных решениях для его первой ступени; либо твердотопливные ракетные двигатели, восстанавливаемые главные двигатели космических челноков, новый водородный двигатель — RS-68 — для Delta 4, либо импортный РД-180 для Atlas 5. В конечном итоге ВВС решили сохранить две ракеты, выбрав семейства ракет-носителей McDonnell Douglas Delta 4 и Atlas 5.

Что касается Atlas 5, РД-180 был привлекательным для Lockheed Martin и ВВС, поскольку он был сравнительно «стандартным» и работал на ракетном керосине, углеводороде, называемом RP-1, с высокими характеристиками. , конструкции ступенчатого сжигания в США не хватало. Фактически РД-180 был единственным углеводородным двигателем среди первоначальных предложений EELV. Учитывая бюджетные ограничения, огромные национальные инвестиции в программу космических челноков и относительно легкий доступ к российским двигателям, неудивительно, что в США не было быстрого доступа к новому двигателю на углеводородном топливе.

Кроме того, американские инженеры смогут получить в свои руки технологию ступенчатого сжигания, о которой давно ходят слухи в бывшем Советском Союзе, которая сжигает богатую кислородом топливную смесь, предотвращая коксование или углеродистый остаток в двигателе. Россия освоила эту уникальную технологию, которая обеспечила примерно 25-процентное увеличение удельного импульса по сравнению с другими доступными углеводородными двигателями.

Генерация опций

Когда США начали шаги по отказу от РД-180, первоначальные альтернативы были ограничены. Одним из них было семейство транспортных средств Delta 4, которые дороже, чем Atlas 5, и, следовательно, ULA планирует вывести их из эксплуатации, за исключением тяжелого варианта. Другой возможностью были ракеты SpaceX Falcon — Falcon 9.приводимый в движение группой из девяти тогда еще относительно непроверенных двигателей Merlin, и Falcon 9 Heavy, который еще не был запущен в полет. ВВС еще не сертифицировали ракеты Falcon для военных запусков. После того, как ВВС согласились расширить количество конкурентных возможностей для услуг запуска, а SpaceX отказалась от судебного иска, утверждая, что она была исключена из контрактов на запуск ВВС, ВВС сертифицировали Falcon 9 в мае 2015 года.

Ограниченные доступные альтернативы и многообещающие разработки в усилиях частной промышленности являются причинами, по которым ВВС решили поддержать работу отрасли над различными новыми двигателями. Два из них, Aerojet Rocketdyne AR1 и Blue Origin BE-4, будут сочетать ступенчатое сгорание с углеводородным топливом, чего никогда не пробовали в серийных американских ракетных двигателях. Даже гигантские мощные двигатели F-1 программы «Аполлон», хотя и работали на углеводородном топливе, не использовали ступенчатое сгорание, как и «Мерлин».

Новое углеводородное топливо, метан, коммерчески доступное как сжиженный природный газ, вступает в игру в BE-4 и Raptor. Хотя метан изучался и тестировался в качестве ракетного топлива, он никогда не использовался в серийных двигателях. Многие свойства метана находятся между свойствами RP-1 РД-180 и водорода. Его можно хранить при более высоких температурах, чем водород, но не при температуре окружающей среды, как RP-1. По данным Blue Origin, он горит чище, чем RP-1, но не так чисто, как водород.

ВВС не отказались от своего видения 1995 года о создании коммерчески конкурентоспособной индустрии запусков в США.

«Наша конечная цель — иметь двух или более отечественных, коммерчески жизнеспособных провайдеров запуска, которые также отвечают требованиям национальной безопасности в космосе», — генерал-лейтенант Сэмюэл Гривз, исполнительный директор программы ВВС по космосу и командующий Центром космических и ракетных систем, цитируется в пресс-релизе ВВС за январь 2016 года. Награды за двигатели, выданные ранее в этом году, «необходимы для укрепления гарантированного доступа США к космосу, перевода программы EELV из стратегической внешней зависимости и поддержки коммерческой жизнеспособности индустрии запусков США на мировом рынке».

Увеличение доли США на мировом рынке приведет к созданию более конкурентоспособных по стоимости вариантов для ВВС.

Действительно, согласно отчету Счетной палаты правительства за июль 2016 года, министерство обороны и ВВС анализируют бизнес-кейсы потенциальных провайдеров пусковых услуг и «информацию о мировом рынке пусковых услуг, чтобы гарантировать, что несколько отечественных провайдеров пусковых установок могут оставаться жизнеспособными, чтобы конкурировать за будущие запуски». История показывает, что это будет проблемой.

В то время как проблема, связанная с импортными РД-180, кажется, решается, более широкая стратегия замены и будущих пусковых услуг все еще не ясна. Цель должна заключаться в том, чтобы избежать повторения ошибок последних двух десятилетий: полагаться на чрезмерно оптимистичные прогнозы коммерческого рынка и делать выбор в пользу краткосрочной целесообразности, а не следовать установленной хорошо продуманной долгосрочной стратегии для устранения рисков, связанных с поставками двигателей.

Похожие темы

Ракетные двигатели Ракеты-носители


О Джеймсе Кнауфе

Образец биографической информации. Morbi arcu turpis, dignissim ut sodales at, rhoncus eu tortor. Nullam ac enim vehicula, hendrerit metus vel, aliquet quam. В id tempor risus. Curabitur ut consectetur est, мягкое предзнаменование. Крас и Нунц Долор.

Подход с дробовиком

ВВС США обратились к ведущим американским ракетным компаниям, чтобы найти решение проблемы зависимости страны от российских ракетных двигателей РД-180. Конгресс хочет, чтобы средства на исследования использовались только для разработки двигателей, подразумевая, что новый двигатель может быть подключен к Atlas 5, каждая из первых ступеней которого оснащена двигателем РД-180. ВВС и Белый дом предпочитают более широко тратить деньги на ракетные технологии, но с упором на двигательную установку. С ноября ВВС заключили технологические контракты на сумму 277 миллионов долларов с возможностью увеличения этой суммы до 1 миллиарда долларов.

Основная часть денег была выделена четырем лауреатам в рамках инициативы по созданию прототипа ракетной двигательной установки, которую ВВС начали по приказу Конгресса. Каждый победитель должен внести свои деньги в размере не менее трети от общей суммы средств. Эти партнерские соглашения возможны благодаря федеральному механизму приобретения, называемому OTA, что означает «другое соглашение о сделке». Средства оплачиваются за следующие работы.

  • AEROJET ROCKETDYNE продолжит разработку и испытания основного двигателя AR1, работающего на керосине. AR1 является возможной заменой РД-180 на Atlas 5 и резервным кандидатом в качестве основного двигателя для новой ракеты Vulcan, предложенной United Launch Alliance, предприятием Boeing и Lockheed Martin, которое производит Atlas 5. Aerojet Rocketdyne тестирует камеру предварительного сжигания AR1 в космическом центре NASA Stennis в Миссисипи.
    Стоимость: 115 миллионов долларов от ВВС; 536 миллионов долларов, если все опционы будут реализованы. Плюс 57 миллионов долларов от компании.
  • UNITED LAUNCH ALLIANCE за работу над предложенной ракетой Vulcan. Согласно текущим планам, первая ступень Vulcan будет оснащена одним двигателем Blue Origin BE-4, но AR1 от Aerojet Rocketdyne является резервным кандидатом. BE-4 необычен тем, что будет работать на сжиженном природном газе. Blue Origin проводит испытания компонентов BE-4, в том числе испытания форсажной камеры сгорания, на своем предприятии в Западном Техасе.
    Стоимость: 46 миллионов долларов от ВВС; 202 миллиона долларов, если все опционы будут реализованы. Плюс 40 миллионов долларов, которые потратит ULA.
  • SPACEX для планируемого двигателя Raptor, работающего на метане. Этот двигатель изначально был задуман для запланированных компанией пилотируемых полетов на Марс.
    Стоимость: 34 миллиона долларов от ВВС; 61 миллион долларов, если опционы будут исполнены. Плюс не менее 67 миллионов долларов, которые потратит SpaceX.
  • ORBITAL ATK для разработки двух различных твердотопливных ускорителей и выдвижного сопла для планируемого Blue Origin двигателя разгонного блока BE-3U. Они могут привести в действие новую ракету, которую компания намерена разработать, чтобы конкурировать на государственном и коммерческом рынке.
    Стоимость: 47 миллионов долларов от ВВС; 180 миллионов долларов, если все опционы будут реализованы. Плюс 31 миллион долларов, которые потратит Orbital ATK.

Бустерное соглашение

В дополнение к соглашениям о прототипах ВВС выделили 35 миллионов долларов США восьми компаниям и учреждениям для проведения исследований в рамках своей инициативы «Большое объявление агентства о разработке ракеты-носителя». Лауреаты будут изучать аддитивное производство, передовые материалы, методы неразрушающего контроля и такие компоненты, как системы зажигания и реактивные сопла. Награждены: Инженерная школа Уайтинга Университета Джона Хопкинса в Балтиморе, два контракта на общую сумму 1,48 миллиона долларов; Tanner Research из Монровии, Калифорния, известная своими исследованиями в области микроэлектроники, 9 долларов.02 000; производитель компонентов Moog из Восточной Авроры, Нью-Йорк, 728 000 долларов; Orbital ATK Даллеса, Вирджиния, 3,1 миллиона долларов; Aerojet Rocketdyne из Сакраменто, Калифорния, 6 миллионов долларов; Northrop Grumman Aerospace из Редондо-Бич, Калифорния, два контракта на 5,4 и 7 миллионов долларов каждый; Боинг из Чикаго, 6,1 миллиона долларов; Arctic Slope Regional из Белтсвилля, штат Мэриленд, фирма, предоставляющая инженерные услуги и информационные технологии, 3,7 миллиона долларов.

Стоимость: 34,5 миллиона долларов совокупной стоимости.

УОРРЕН ФЕРСТЕР, [email protected]

В 2015 году ВВС США сертифицировали

ракеты SpaceX Falcon для военных запусков. Falcons претендуют на замену самолетов Atlas 5 с двигателями РД-180 российского производства. Предоставлено: Space X

Российский двухсопловый двигатель РД-180 продолжает приводить в движение американские ракеты, несмотря на двадцатилетние усилия по прекращению зависимости от импортных двигателей. Авторы и права: НАСА

Космические силы: еще 6 запусков с российскими ракетными двигателями

НАСА запустило свой геостационарный космический корабль Operational Environmental Satellite-R на борту ракеты Atlas V United Launch Alliance со станции ВВС на мысе Канаверал, штат Флорида, 19 ноября., 2016.

Предоставлено / ULA

Получайте все наши новости и комментарии на свой почтовый ящик в 6 утра по восточному времени.


Патрик Такер

Редактор технологий, Defense One

  • Космические силы

  • Пространство

  • Технологии

  • Промышленность

Космические силы США опережают график поэтапного отказа от спорного ракетного двигателя российского производства для утвержденных запусков, заявил заместитель командующего службой в среду.

Генерал-лейтенант Дэвид Томпсон, заместитель начальника отдела космических операций, сообщил подкомитету Сената по вооруженным силам по стратегическим силам, что, хотя американские военные имеют разрешение Конгресса на использование ракетного двигателя РД-180 российского производства еще для 18 запусков, текущие планы состоят в том, чтобы использовать их только для еще шести запусков.

После этого Томпсон сказал: «Тогда у нас будут две отдельные компании с возможностями запуска, которые больше не зависят от двигателя РД-180». (Комментарии Томпсона касались Космических сил, а не НАСА, у которого запланированы дополнительные запуски ракет с российским двигателем.)

Этими двумя средствами запуска будут SpaceX Merlin, который используется на ракете Falcon Heavy, и Blue Origin BE-4, который используется на ракете Vulcan Centaur United Launch Alliance или ULA. Устаревшая ракета ULA, Atlas 5, использовала двигатель РД-180 российского производства с 2000 года. покупка этих двигателей обеспечивает финансовую выгоду приближенным Владимира Путина, в том числе лицам, находящимся под санкциями США, и субсидирует российскую военно-промышленную базу».

Сенатор Майк Раундс, RSD, сказал Томпсону, что новости «будут очень рады услышать Джона Маккейна».

Поделись этим:

СЛЕДУЮЩИЙ ЭТАЖ:

Рост экстремистских группировок следует математической закономерности: исследование

ЦЕНТКОМ получил новую миссию. Ему нужна дополнительная поддержка.

Познакомьтесь со средним уровнем удивительного… Э-э, приобретение

Оборонные подрядчики, обновите свою политику в области психического здоровья

Иран и США вряд ли достигнут новой ядерной сделки

10 школьных вопросов авторам открытого письма «Принципы»

ЦЕНТКОМ получил новую миссию. Ему нужна дополнительная поддержка.

Познакомьтесь со средним уровнем удивительного… Э-э, приобретение

Оборонные подрядчики, обновите свою политику в области психического здоровья

Иран и США вряд ли достигнут новой ядерной сделки

10 школьных вопросов авторам открытого письма «Принципы»

X

Этот веб-сайт использует файлы cookie для улучшения взаимодействия с пользователем, а также для анализа производительности и
трафик на нашем сайте. Мы также делимся информацией об использовании вами нашего сайта с нашими социальными сетями, рекламой
и партнеров по аналитике. Узнать больше / Не продавать мой
Личная информация

Принять файлы cookie

X

Настройки файлов cookie
Список файлов cookie

Не продавать мою личную информацию

Когда вы посещаете наш веб-сайт, мы сохраняем файлы cookie в вашем браузере для сбора
Информация. Собранная информация может относиться к вам, вашим предпочтениям или вашему устройству и в основном
используется для того, чтобы сайт работал так, как вы ожидаете, и для предоставления более персонализированного веб-интерфейса. Однако вы
может запретить определенные типы файлов cookie, что может повлиять на ваш опыт работы с сайтом и
услуги, которые мы можем предложить. Нажмите на заголовок другой категории, чтобы узнать больше и изменить наши
настройки по умолчанию в соответствии с вашими предпочтениями. Вы не можете отказаться от нашей первой стороны, строго необходимой
Файлы cookie по мере их развертывания для обеспечения надлежащего функционирования нашего веб-сайта (например,
баннер cookie и запоминание ваших настроек, чтобы войти в свою учетную запись, чтобы перенаправить вас, когда вы выходите из системы,
так далее.). Для получения дополнительной информации об используемых основных и сторонних файлах cookie перейдите по этой ссылке.

Разрешить все файлы cookie

Управление настройками согласия

Строго необходимые файлы cookie — всегда активны

Мы не разрешаем вам отказаться от определенных файлов cookie, поскольку они необходимы для
обеспечить надлежащее функционирование нашего веб-сайта (например, запросить наш баннер cookie и помнить о вашей конфиденциальности
вариантов) и/или для мониторинга производительности сайта. Эти файлы cookie не используются для «продажи»
ваши данные в соответствии с CCPA. Вы можете настроить свой браузер так, чтобы он блокировал эти файлы cookie или уведомлял вас о них, но некоторые части
сайта не будет работать должным образом, если вы это сделаете. Обычно эти настройки можно найти в параметрах или
Меню настроек вашего браузера. Посетите www.allaboutcookies.org
Узнать больше.

Продажа персональных данных, файлов cookie для таргетинга и социальных сетей

В соответствии с Законом штата Калифорния о конфиденциальности потребителей вы имеете право отказаться от
продажа вашей личной информации третьим лицам. Эти файлы cookie собирают информацию для аналитики и
персонализируйте свой опыт с помощью целевой рекламы. Вы можете воспользоваться своим правом отказаться от продажи личных
информацию с помощью этого переключателя. Если вы откажетесь, мы не сможем предлагать вам персонализированную рекламу и
не будет передавать вашу личную информацию третьим лицам. Кроме того, вы можете обратиться в нашу юридическую
для получения дополнительных разъяснений о ваших правах как потребителя в Калифорнии, используя это упражнение My
Ссылка на права

Если вы включили элементы управления конфиденциальностью в своем браузере (например, плагин), у нас есть
принять это как действительный запрос на отказ. Поэтому мы не сможем отслеживать вашу активность через
веб. Это может повлиять на нашу способность персонализировать рекламу в соответствии с вашими предпочтениями.

Целевые файлы cookie могут быть установлены через наш сайт нашими рекламными партнерами. Они
могут использоваться этими компаниями для создания профиля ваших интересов и показа вам релевантной рекламы на других
места. Они не хранят непосредственно личную информацию, а основаны на уникальной идентификации вашего браузера и
интернет-устройство. Если вы не разрешите использование этих файлов cookie, вы будете получать менее целенаправленную рекламу.

Файлы cookie социальных сетей устанавливаются рядом наших социальных сетей.
добавлены на сайт, чтобы вы могли делиться нашим контентом со своими друзьями и сетями. Они способны
отслеживание вашего браузера на других сайтах и ​​создание профиля ваших интересов. Это может повлиять на
контент и сообщения, которые вы видите на других веб-сайтах, которые вы посещаете. Если вы не разрешаете эти файлы cookie, вы, возможно, не
в состоянии использовать или видеть эти инструменты обмена.

Если вы хотите отказаться от всех наших отчетов и списков лидов, отправьте
запрос конфиденциальности на нашей странице «Не продавать».

Сохранить настройки

Настройки файлов cookie
Список файлов cookie

Список файлов cookie

Файл cookie — это небольшой фрагмент данных (текстовый файл), который веб-сайт — при посещении
пользователь — просит ваш браузер сохранить на вашем устройстве, чтобы запомнить информацию о вас, такую ​​как ваш
языковые предпочтения или данные для входа. Эти файлы cookie устанавливаются нами и называются основными файлами cookie. Мы также
использовать сторонние файлы cookie — файлы cookie из домена, отличного от домена веб-сайта, на котором вы находитесь
посещение – для наших рекламных и маркетинговых усилий. В частности, мы используем файлы cookie и другие средства отслеживания.
технологии для следующих целей:

Строго необходимые файлы cookie

Мы не разрешаем вам отказаться от определенных файлов cookie, поскольку они необходимы для
обеспечить надлежащее функционирование нашего веб-сайта (например, запросить наш баннер cookie и помнить о вашей конфиденциальности
вариантов) и/или для мониторинга производительности сайта. Эти файлы cookie не используются для «продажи»
ваши данные в соответствии с CCPA. Вы можете настроить свой браузер так, чтобы он блокировал эти файлы cookie или уведомлял вас о них, но некоторые части
сайта не будет работать должным образом, если вы это сделаете. Обычно эти настройки можно найти в параметрах или
Меню настроек вашего браузера. Посетите www.allaboutcookies.org
Узнать больше.

Функциональные файлы cookie

Мы не разрешаем вам отказаться от определенных файлов cookie, поскольку они необходимы для
обеспечить нормальное функционирование нашего
веб-сайте (например, запрашивать наш баннер cookie и запоминать выбранные вами параметры конфиденциальности) и/или отслеживать сайт
производительность. Эти файлы cookie не используются для «продажи» ваших данных в соответствии с CCPA. Ты
может настроить ваш браузер так, чтобы он блокировал эти файлы cookie или уведомлял вас о них, но некоторые части сайта не будут работать, поскольку
предназначено, если вы это сделаете. Обычно эти настройки можно найти в меню «Параметры» или «Настройки» вашего
браузер. Посетите www.allaboutcookies.org
Узнать больше.

Производительные файлы cookie

Мы не разрешаем вам отказаться от определенных файлов cookie, поскольку они необходимы для
обеспечить нормальное функционирование нашего
веб-сайте (например, запрашивать наш баннер cookie и запоминать выбранные вами параметры конфиденциальности) и/или отслеживать сайт
производительность. Эти файлы cookie не используются для «продажи» ваших данных в соответствии с CCPA. Ты
может настроить ваш браузер так, чтобы он блокировал эти файлы cookie или уведомлял вас о них, но некоторые части сайта не будут работать, поскольку
предназначено, если вы это сделаете. Обычно эти настройки можно найти в меню «Параметры» или «Настройки» вашего
браузер. Посетите www.allaboutcookies.org
Узнать больше.

Продажа персональных данных

Мы также используем файлы cookie для персонализации вашего опыта на наших веб-сайтах, в том числе с помощью
определение наиболее релевантного контента и рекламы для показа вам, а также для мониторинга посещаемости сайта и
производительность, чтобы мы могли улучшить наши веб-сайты и ваш опыт. Вы можете отказаться от использования нами таких
файлы cookie (и связанная с этим «продажа» вашей личной информации) с помощью этого переключателя. Вы все еще будете
увидеть некоторую рекламу, независимо от вашего выбора. Поскольку мы не отслеживаем вас на разных устройствах,
браузеров и свойств GEMG, ваш выбор вступит в силу только в этом браузере, на этом устройстве и на этом
Веб-сайт.

Файлы cookie социальных сетей

Мы также используем файлы cookie, чтобы персонализировать ваш опыт на наших веб-сайтах, в том числе с помощью
определение наиболее релевантного контента и рекламы для показа вам, а также для мониторинга посещаемости сайта и
производительность, чтобы мы могли улучшить наши веб-сайты и ваш опыт. Вы можете отказаться от использования нами таких
файлы cookie (и связанная с этим «продажа» вашей личной информации) с помощью этого переключателя. Вы все еще будете
увидеть некоторую рекламу, независимо от вашего выбора. Поскольку мы не отслеживаем вас на разных устройствах,
браузеров и свойств GEMG, ваш выбор вступит в силу только в этом браузере, на этом устройстве и на этом
Веб-сайт.

Целевые файлы cookie

Мы также используем файлы cookie, чтобы персонализировать ваш опыт на наших веб-сайтах, в том числе с помощью
определение наиболее релевантного контента и рекламы для показа вам, а также для мониторинга посещаемости сайта и
производительность, чтобы мы могли улучшить наши веб-сайты и ваш опыт. Вы можете отказаться от использования нами таких
файлы cookie (и связанная с этим «продажа» вашей личной информации) с помощью этого переключателя. Вы все еще будете
увидеть некоторую рекламу, независимо от вашего выбора. Поскольку мы не отслеживаем вас на разных устройствах,
браузеров и свойств GEMG, ваш выбор вступит в силу только в этом браузере, на этом устройстве и на этом
Веб-сайт.

Двигатели РД-180

РД-180 был разработан НПО Энергомаш в 1990-х годах на основе более старой советской модели РД-170. С начала 2000-х годов базирующаяся в Колорадо компания United Launch Alliance (ULA), которой совместно управляют компании Boeing и Lockheed Martin, использует этот двигатель для питания первых ступеней своих ракет-носителей Atlas, включая Atlas V.

Двигатель РД-180, основной ускоритель всех ракет-носителей Atlas V, поставляется НПО Энергомаш, российской компанией, в значительной степени принадлежащей российскому правительству. РД-180 работает по ступенчатому циклу горения с использованием жидкого кислорода (LO2, окислитель) и ракетного топлива 1 (РП-1). Lockheed Martin выбрала двигатель РД-180 для своей ракеты-носителя Atlas V из-за его доказанного успеха (на основе истории полетов его предшественника), производительности и более низкой стоимости. Правительство США активно развивало космическое сотрудничество с Россией в XIX веке.90-х годов и поощрял сотрудничество частного сектора с Россией и другими странами бывшего Советского Союза из-за проблем с распространением.

Двигатель РД-180 очень хорошо зарекомендовал себя для некоторых из наиболее чувствительных американских спутников национальной безопасности, таких как те, которые используются для предупреждения о ракетном нападении и защищенной связи. Кроме того, процесс производства РД-180 не может быть легко воспроизведен. Кроме того, наиболее эффективным способом разработки возможностей запуска является проектирование всех компонентов в координации, чтобы оптимизировать возможности, необходимые для выполнения требований миссии. Другими словами, замена РД-180 может потребовать разработки новой ракеты-носителя и потенциально новой стартовой инфраструктуры.

Американская аэрокосмическая компания Blue Origin провела испытания ракетного двигателя нового поколения Blue Engine 4 (BE-4), который планируется заменить двигателем РД-180 в будущих американских космических запусках. Blue Origin работает над двигателем BE-4 последние семь лет. Полностью собранный двигатель BE-4 был представлен в марте 2017 года. В октябре 2016 года основатель Blue Origins Джефф Безос объявил, что компания успешно провела первые огневые испытания нового двигателя. Планируется, что двигатель BE-4 будет использоваться для ракеты Vulcan, которую строит United Launch Alliance (ULA). Планируется, что Vulcan заменит ракету Atlas V, в которой используется двигатель РД-180. Также ожидается, что новый двигатель будет использоваться для приведения в движение тяжелой ракеты New Glenn, которую также разрабатывает Blue Origin.

Поддержание запаса двигателей РД-180 минимум на два года было стратегией снижения рисков с самого начала программы. Запас обеспечивает защиту от краткосрочных перебоев в поставках. В случае прекращения поставок, которое продлится более двух лет, ВВС потребуется перевести некоторые спутники Atlas V на Delta IV и увеличить производство ракет-носителей Delta IV, пока разрабатывается альтернативный двигатель для Atlas V. Ожидается, что стоимость разработки альтернативного двигателя составит порядка 1 миллиарда долларов и может занять около шести лет. Планы ВВС на случай непредвиденных обстоятельств предусматривают постепенное сокращение операций Atlas V и увеличение операций Delta IV для поддержки спутников, изначально предназначенных для запуска на Atlas V, до тех пор, пока не станет доступна новая ракета-носитель или Atlas V с модернизированным двигателем.

В 1997 году компания Pratt & Whitney из Флориды и российское НПО «Энергомаш» создали совместное предприятие ООО «РД АМРОСС» по производству российского двигателя РД-180 для американского рынка. Заключив партнерские отношения по продаже других моделей двигателей, Pratt & Whitney и Энергомаш снова объединились, чтобы попытаться удовлетворить потребность Lockheed Martin в новом двигателе для своих машин Atlas 3 и 5 с двигателем РД-180, который тогда находился в разработке. Lockheed Martin выбрала РД-180 в качестве двигателя первой ступени для своих новых моделей Atlas. Однако государственная политика требовала, чтобы Lockheed Martin продемонстрировала способность производить РД-180 в Соединенных Штатах, чтобы избежать зависимости от России в запуске полезных нагрузок для национальной безопасности.

Таким образом, в рамках партнерства RD AMROSS «Энергомаш» произведет 101 двигатель РД-180 для Atlas 3 и коммерческие запуски Atlas 5 на своем заводе в Химках в России, а Pratt & Whitney построит еще около двух десятков РД-180 во Флориде для запуска. правительственные полезные нагрузки. Pratt & Whitney также выделила Энергомашу 25 миллионов долларов на модернизацию Химкинского завода. Две компании являются 50-50 партнерами в совместном предприятии.

Ожидалось, что производство РД-180 в США начнется в 2005 году, но проблемы с технологическим контролем и изменения в производственных планах Lockheed Martins отодвинули начало отечественного производства не раньше 2008 года.

14 июня 2013 года GenCorp Inc. (Компания) подала Текущий отчет по форме 8-K, сообщая о завершении приобретения практически всего подразделения Pratt & Whitney Rocketdyne (Rocketdyne) у United Technologies Corporation (UTC).

В 2014 году в ответ на аннексию Крыма Владимиром Путиным и вторжение в Украину Конгресс ввел жесткие санкции против России, особенно против приспешников Путина и их коррумпированной бизнес-империи. В рамках этих усилий Конгресс принял NDAA в 2015 финансовом году, который запрещал ВВС использовать ракетные двигатели РД-180 российского производства для запуска космических ракет национальной безопасности. из главных друзей Путина. Расследование, проведенное агентством Рейтер, подняло серьезные вопросы о предприятиях и подставных компаниях, которые содействуют закупке ракетных двигателей РД-180 российского производства, и выявило роль высокопоставленных российских политиков и близких друзей Владимира Путина в управлении Энергомашем.

С момента принятия NDAA в 2015 ФГ Россия продолжала дестабилизировать Украину, направлять современное оружие в Иран, нарушать Договор о ликвидации ракет средней и меньшей дальности 1987 года и осуществлять военное вмешательство в Сирии от имени режима Башара Асада. В результате Конгресс снова принял меры, приняв NDAA FY16, который ограничил использование двигателей РД-180 до девяти.

NDAA 2016 финансового года, включая его положение, ограничивающее использование российских ракетных двигателей, обсуждалось в течение нескольких месяцев и было принято Сенатом не один, а два раза. Никогда ни один сенатор не появлялся в зале заседаний Сената, чтобы аргументировать необходимость закупки новых российских ракетных двигателей. Ни один из сенаторов не внес в зал поправку об отмене ограничения на закупку дополнительных российских ракетных двигателей. Напротив, Сенат и весь Конгресс подавляющим большинством и неоднократно голосовали за сохранение этого ограничения.

Законы о разрешении на национальную оборону (NDAA) на 2015 и 2016 финансовые годы включали ограничения, наложенные Конгрессом на ракетные двигатели, произведенные в Российской Федерации. Положения NDAA фактически ограничили количество российских ракетных двигателей РД-180, которые можно использовать в космических запусках EELV. Министр обороны может отказаться от запрета на присуждение или продление контрактов на космические запуски EELV с использованием ракетных двигателей, разработанных или изготовленных в Российской Федерации, если это необходимо в интересах национальной безопасности, и пусковые услуги не могут быть получены по справедливой и разумной цене без использования ракетные двигатели, разработанные или изготовленные в Российской Федерации. Положения NDAA, за исключением запрета на размещение заказов или исполнение опционов по контракту FA8811-13-C-003, заключенному 18 декабря 2013 г.; заключенные контракты на космический запуск, в которых используется не более пяти ракетных двигателей, разработанных или изготовленных в Российской Федерации, которые до 1 февраля 2014 г. были полностью оплачены подрядчиком или подкреплены юридическим обязательством подрядчика по полной оплате; не охваченные контракты, предусматривающие использование не более 4 дополнительных ракетных двигателей, разработанных или изготовленных в Российской Федерации.

Тем не менее, когда сводной законопроект об ассигнованиях на 2000 страниц был выпущен незадолго до рассмотрения Конгрессом, в нем было скрыто положение о политике, которое фактически разрешало неограниченные закупки и использование российских ракетных двигателей. Положение Сводного законопроекта об ассигнованиях на 2016 финансовый год фактически разрешило неограниченную покупку и использование российских ракетных двигателей, произведенных российской компанией, тесно связанной с режимом Владимира Путина, для космических запусков в целях национальной безопасности США. Совокупное положение, которое было внесено в законопроект сенатскими присваивателями тайно и без обсуждения, подорвало меру в Законе об ассигнованиях на национальную оборону на 2016 финансовый год (NDAA), которая разумно ограничивала закупку ракетных двигателей РД-180 для военных космических запусков. к 2019 году, эффективно вознаграждая Владимира Путина и его приспешников неожиданной удачей в сотни миллионов долларов.

Морально возмутительно и стратегически глупо просить американских налогоплательщиков субсидировать военно-промышленную базу России, когда Владимир Путин оккупирует Крым и дестабилизирует Украину, угрожает нашим союзникам по НАТО в Европе, нарушает Договор о ликвидации ракет средней и меньшей дальности 1987 года, посылает оружие в Иран и бомбит США. 27 января 2016 года сенатор Джон Маккейн заявил, что силы в Сирии поддерживают кровавый режим Башара Асада. Этот закон имеет жизненно важное значение для обеспечения того, чтобы Соединенные Штаты не зависели от режима Владимира Путина в плане гарантированного доступа в космос.

По словам Маккарти, обеспечение доступа к космосу является приоритетом национальной безопасности и необходимо для лидерства в экономике 21 века. Постоянно расширяющийся доступ к последнему рубежу подпитывается технологиями, исследованиями и разработками. Наша политика должна способствовать созданию конкурентной среды, стимулирующей масштабирование каждого компонента, необходимого для доступа к пространству. Это было достигнуто в Законе о государственной обороне на 2016 финансовый год, который был подписан. Но в последнюю минуту в несвязанный законопроект о расходах было внесено положение, которое обеспечивает бессрочный спасательный круг для российских ракетных двигателей для американских космических запусков. Отдавать столь важный аспект нашего будущего в руки страны, называющей Соединенные Штаты угрозой, не только глупо, но и подрывает изобретательность, происходящую по всей стране.

В 2018 году сообщалось, что РД-180 будут продолжать эксплуатировать как минимум до 2024 года, а возможно, и до 2028 года. В конце июля 2018 года Игорь Арбузов, глава крупнейшего российского производителя ракетных двигателей АО «НПО Энергомаш», заявил, что его компания подписала новое соглашение с United Launch Alliance на поставку в 2020 году шести ракетных двигателей РД-180 для ракет Atlas V.

8 августа 2018 года в ответ на новые санкции Вашингтона против Москвы старший депутат Сената Сергей Рябухин предупредил, что ответ России на санкции может включать прекращение продажи ракеты РД-180. «Нам есть чем отомстить, если президент решит это сделать и будет политическая воля», — сказал сенатор, указывая на статус двигателей двойного назначения, то есть их использование для вывода на орбиту как гражданских, так и военных спутников.

Соединенные Штаты прилагают все усилия, чтобы прекратить зависимость от российских ракетных двигателей РД-180, заявил 11 августа 2018 года Джим Брайденстайн, администратор Национального управления США по аэронавтике и исследованию космического пространства. Ранее в августе администрация США объявила о новых санкциях против России в ответ на предполагаемое применение Москвой химического оружия против бывшего офицера российской разведки Сергея Скрипаля в британском городе Солсбери в марте. «Соединенные Штаты Америки очень усердно работают над тем, чтобы не зависеть от двигателей РД-180. НАСА отличается от остального федерального правительства в том смысле, что, когда отношения между странами становятся трудными, когда они не так хороши, НАСА способен поддерживать эти отношения», — сказал Брайденстайн в интервью телеканалу C-SPAN.

Согласно Politico, ULA заявила, что Atlas V по-прежнему очень популярен как на гражданском, так и на коммерческом рынке, и для этих миссий будут использоваться двигатели РД-180. Но оно также смотрело вперед. Сейчас самое подходящее время для разработки американского двигателя для Vulcan Centaur, будущей ракеты-носителя ULA, говорится в заявлении. Вот почему мы два года работали как с Blue Origin над разработкой двигателя BE-4, так и с Aerojet Rocketdyne над разработкой двигателя AR-1.

22 декабря 2018 года основатель SpaceX Илон Маск похвалил построенный в России ракетный двигатель РД-180 за его потрясающий внешний вид, но сказал, что его заклятым соперникам Lockheed и Boeing должно быть стыдно использовать его во время своих запусков. Эксцентричный технический миллиардер сказал несколько приятных слов о РД-180 в Твиттере, заодно высмеяв своих конкурентов. Стыдно, что Боинг и Локхид должны использовать российский двигатель на Атласе, пишет производитель ракет, но конструкция двигателя великолепна.

НОВОСТИ ПИСЬМО

Присоединяйтесь к списку рассылки GlobalSecurity.org

Введите свой адрес электронной почты

Ракетные двигатели Aerojet и Blue Origin хуже, чем «Сделано в России»?

» Не секрет, что Соединенные Штаты стремятся заменить наши двигатели, вероятно, менее надежными и более дорогими, но отечественными двигателями США. » — Игорь Комаров, экс-гендиректор Роскосмоса

» А можем ли мы, скажем, просто прекратить [продажу ракетных двигателей в США]? Мы можем. » — Заместитель премьер-министра России Дмитрий Рогозин 

Заявления российской политики не всегда имеют большой смысл и не всегда последовательны. (Опять же, в наши дни это не обязательно ограничивается Россией, не так ли?) заявления, исходящие в последнее время из империи президента Путина, поднимают планку несоответствия9. 0003

Blue Origin запускает космическую гонку и создает новый двигатель, чтобы освободить Америку от зависимости от российских ракетных двигателей. Источник изображения: Blue Origin.

С одной стороны, столкнувшись с перспективой изобретения американскими компаниями нового ракетного двигателя для запуска ракет Atlas V United Launch Alliance (ULA), российское космическое агентство бросило тень на американскую космическую промышленность. Цены на американские двигатели завышены, считает г-н Комаров. И они хуже по качеству, чем ракетные двигатели, сделанные в России — подразумевается, что ULA должна покупать российские двигатели РД-180 вместо новых двигателей от Blue Origin или 9.0674 Aerojet Rocketdyne (AJRD 0,68%).

С другой стороны, Россия угрожает отказаться от продажи того же двигателя, который она так хочет, чтобы ULA продолжала покупать. Вторя прошлым угрозам вице-премьера России Дмитрия Рогозина, в прошлом месяце председатель бюджетного комитета Сената России Сергей Рябухин предупредил , что Россия может прекратить экспорт ракетных двигателей в США, если не снимет свои «отвратительные и циничные» экономические санкции против России.

Так хочет Россия продавать нам свои ракетные двигатели или нет? Что, задается вопросом космический инвестор, может заставить Россию принять решение?

Россия принимает решение

Как оказалось, ответ на этот вопрос — «деньги». Отказавшись от прошлых угроз, вице-премьер Дмитрий Рогозин теперь говорит, что Россия должна «взвесить все за и против» с точки зрения «экономического прагматизма». И когда это происходит, чаша весов решительно склоняется в пользу продолжения зарабатывания денег на американской космической программе.

Ранее в этом месяце Рогозин пришел к выводу , что «необходимо продолжать экспорт высокотехнологичных» ракетных двигателей в США. Какими бы ни были их политические разногласия, Рогозин заявил российскому государственному информационному агентству ТАСС, что «Россия зависит от поставок ракетных двигателей в США» и «США также зависят от поставок российских ракетных двигателей».

Продажа РД-180 необходима России

Первая часть этого утверждения совершенно верна. По оценкам DefenseNews.com, российская компания Энергомаш, которая производит ракетные двигатели как для Роскосмоса, так и на экспорт, получает примерно половину своей годовой выручки от продажи массивных ракетных двигателей РД-180 для ракет ULA Atlas V. Дополнительный доход поступает от продажи меньшего двигателя РД-181, используемого в ракете Northrop Grumman Antares.

Без этих доходов «Энергомаш», который в большинстве лет едва ли приносил прибыль, почти наверняка скатился бы в убыток.

Но годится ли РД-180 для Америки?

Что касается того, являются ли российские ракетные двигатели «[более] надежными и [менее] дорогими», чем ракеты их американских конкурентов, — ну, это гораздо более спорный вопрос.

По данным ТАСС, «Энергомаш» продает свои двигатели РД-180 ULA примерно по 9,9 млн долларов за штуку. Это довольно дешево, и с тягой 860 000 фунтов на уровне моря один единственный двигатель РД-180 достаточно мощен, чтобы служить основным двигателем на ракете-носителе Atlas V, разработанной Lockheed Martin.

Чтобы заменить РД-180, две американские компании разрабатывают двигатели меньшего размера, которые будут работать в паре для запуска новой ракеты ULA Vulcan, которая, как ожидается, заменит Atlas V в 2020 году.

Aerojet Rocketdyne надеется, что ULA выберет жидкий кислород (LOX) / керосиновый двигатель «AR1» для замены РД-180 на будущих ракетах ULA, начиная с 2019 года. Создавая 500 000 фунтов тяги на уровне моря, он всего на 58% мощнее РД-180. Более того, Aerojet рассчитывает, что стоимость каждого двигателя AR1 составит от 10 до 12,5 миллионов долларов, а это означает, что пара, вероятно, будет стоить в два раза больше, чем цена РД-180. (И даже это не включает амортизацию затрат на разработку AR1, которые, как ожидается, достигнут 1 миллиарда долларов.)

Blue Origin заявляет, что ее BE-4, работающий на LOX/метане — в настоящее время фаворит для двигателей Vulcan ULA — будет готов к полету к 2019 году. Blue Origin не опубликовала точную цену BE-4, но обещает, что после разработки он будет продаваться «примерно на 30–40 процентов дешевле, чем двигатель РД-180».

Это подразумевает минимальную цену в 6 или 7 миллионов долларов, но будет ли это стоимость всего одного двигателя BE-4 (помните, что Вулкану потребуется два таких двигателя, чтобы оторваться от земли) или стоимость рабочего 9Пара 0816 не выяснена. Потенциально при цене 7 миллионов долларов за двигатель решение Blue Origin может стоить 14 миллионов долларов.

Это будет на 40% больше, чем Россия просит за РД-180. С другой стороны, Blue Origin отмечает, что при совокупной тяге в 1,1 миллиона фунтов на уровне моря пара БЕ-4 может поднять столько же, сколько РД-180 и могут поднять дополнительный твердотопливный ускоритель. По словам Blue Origin, устранение необходимости покупать ракету-носитель сэкономит 10 миллионов долларов на каждом запуске тяжелых миссий. При таком сценарии два БЕ-4 могут оказаться дешевле, чем один РД-180 плюс один дополнительный ускоритель — лот меньше.

Результат для космических инвесторов

Нет-нет, мне кажется, что НАСА и ВВС не заплатят тоже большую премию, перейдя с российского РД-180 на БЕ-4 Blue Origin, и может даже сэкономить деньги на некоторых миссиях.