Rs 25 ракетный двигатель: Реактивный двигатель RS-25, предназначенный для системы запуска следующего поколения SLS, успешно проходит первый тест

Содержание

Вторая жизнь двигательных установок RS-25 космического челнока Space Shuttle

Жидкостный ракетный двигатель компании Рокетдайн, США. Применялся на планере космической транспортной системы «Спейс шаттл», на каждом из которых было установлено три таких двигателя. Возможно более распространённое название двигателя SSME (Space Shuttle main engine — главный двигатель космического челнока) используется именно из-за его текущего применения. Основными компонентами топлива двигателя являются жидкие кислород и водород. RS-25 использует схему закрытого цикла с дожиганием топливного генераторного газа. Спейс шаттлы прекратили полеты почти ровно семь лет назад, но их двигателям SSME (RS-25) оказалась уготована более долгая жизнь.

Испытания двигателя на базе SSME, фото NASA

Воспользуйтесь нашими услугами

Сейчас они активно испытываются под разными названиями для двух проектов, причем в одном случае они модифицируются под однократное использование, а в другом, наоборот, проверяют, что двигатели сохранили возможность отправиться в космос снова с минимальными задержками.

Перезапуск производства для SLS

От шаттлов осталось шестнадцать двигателей SSME. Этого хватит на четыре полета сверхтяжелой ракеты SLS (на второй ступени стоят четыре двигателя), но для последующих пусков потребуются новые. Поэтому еще в 2015 году Aerojet Rocketdyne получила контракт на возобновление производства. Параллельно тогда же начались проверки адаптированных под новую ракету двигателей со склада. А с конца 2017 года приступили к испытаниям модификаций для новых двигателей.

Главным отличием новых RS-25 будет увеличенная тяга. В конце эксплуатации шаттлов двигатели работали на 104,5% исходной тяги. Для адаптированных двигателей со склада ее уже увеличили до 109%, и если в 2017 году планировали добавить 2 процента, то уже в феврале этого года тестовый двигатель «разогнали» до 113% исходной тяги. Кроме этого, на RS-25 поэтапно внедряются новые детали.

На этапе 1А на двигатель установили новый демпфер пого-колебаний, произведенный методом селективного лазерного спекания на 3D-принтере. Печатать деталь сложной формы будет дешевле, чем изготавливать использовавшимися ранее методами.

Этап 1B, как ожидается, начнется 4 августа, и на нем проверят 9 новых деталей, среди которых новая камера сгорания, изготовленная методом горячего изостатического прессования, и более дешевая теплоизоляция насоса топлива высокого давления.

Новая изоляция — серебряное покрытие слева. Фото NASA

Главным изменением этапа 2 будут простые гофрированные трубопроводы вместо сложных гибких соединений. В отличие от шаттла, двигатели SLS будут меньше поворачиваться в полете, что позволяет упростить конструкцию.

А на этапе 3 сопло, которое раньше изготавливалось из 37 деталей, заменят на новое, собирающееся из всего четырех.

Изготовление нового сопла, фото NASA

В итоге кроме увеличения тяги двигатель должен заметно подешеветь, потому что новые компоненты, как ожидается, будут стоить на 20-60% меньше.

Экономия на новых деталях, иллюстрация NASA

По условиям заключенного контракта шесть новых двигателей должны быть переданы NASA в июле 2024 года.

Подтверждение многоразовости для XSP

Экспериментальный космоплан XSP (или еще недавно XS-1) — это проект DARPA по созданию ракеты-носителя с крылатой многоразовой первой ступенью.

В качестве двигателя крылатой ступени выбрали один SSME. Под названием AR-22 двигатель, в отличие от первого проекта, использует уже хранящиеся на складе детали и дефорсирован с 104,5% до исходных 100% тяги, которая была в 70-х. Зато здесь двигатель успешно показал пригодность к повторному пуску через сутки — в начале июля завершилась серия испытаний с 10 пусками двигателя за 10 дней. Именно быстрота повторного использования является одной из «киллер-фич» проекта.

Конечно же, такая скорость межполетной подготовки породила новые проблемы, например, пришлось искать способы быстро просушить двигатель. Но с ними справились, и среднее время межполетной подготовки составило 18,5 часов, а лучшее — 17 часов.

Заключение

Использование удачных конструкций прошлых проектов — логичная вещь, но сейчас, с модой на многоразовость, забавно смотреть, как из многоразового двигателя шаттла делают одноразовый для SLS. И если задуматься, тут скрыта любопытная история. Те компоненты шаттла, которые могли служить десятки полетов, устарели. В начале нулевых NASA пришлось искать по чуть ли не помойкам процессоры 8086. А двигатели постоянно перебирались и заменялись — за 135 полетов шаттлов на них отработали 46 SSME (еще один был изготовлен, но не летал ни разу). В среднем один двигатель служил 8,8 полетов, и при производстве новых двигателей в них закладывали модификации, улучшающие их характеристики.

История обновлений двигателя, схема NASA

В результате двигатель пережил свою ракету, и сейчас его может ждать еще долгая жизнь в других проектах.

Источник: https://habr. com/
Автор: Филипп Терехов

Воспользуйтесь нашими услугами

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!

НАСА провалила испытание RS-25

Автор Нина Кузнецова На чтение 5 мин Просмотров 78 Опубликовано
Обновлено

Странные новости приходят с космических полей США – амбициозный проект «Артемида» по повторному «покорению» Луны и последующей экспансии на Марс, в самой своей основе имеет проблему. Двигатели RS-25, которые SLS будет использовать в первой ступени, не прошли огневые испытания.

Речь идет об огневых испытаниях двигателей ракеты-носителя Space Launch System, созданной для полетов к Луне и Марсу.
В ходе испытаний специалисты проверяли работу четырех двигателей RS-25. Их установили на специальную опору на территории комплекса NASA в Миссисипи (США).
Отмечается, что все четыре двигателя успешно загорелись, но планировалось, что они проработают вместе не меньше восьми минут, в то время как сотрудникам пришлось прервать испытания уже на 67 секунде. «Это не то, на что мы надеялись», — прокомментировал случившееся администратор NASA Джим Брайденстайн.

Источник

И хотя специалисты НАСА полны энтузиазма, утверждая, что даже неудачные испытания показали работоспособность системы в принципе, их чувства вызывают сомнения. Двигатели были в свое время разработаны для программы Space Shattle.

РС-25 (Ракетная система 25, англ. Rocket System 25, RS-25) или SSME (англ. Space Shuttle Main Engine — главный двигатель космического челнока) — жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) компании Рокетдайн, США. Применялся на планере космической транспортной системы «Спейс шаттл», на каждом из которых было установлено три таких двигателя. Основными компонентами топлива двигателя являются жидкий кислород (окислитель) и водород (горючее). RS-25 использует схему закрытого цикла (с дожиганием генераторного газа).

Источник

Двигатель был разработан в 1972 году, имеет тягу 222,6 тс в вакууме, тяговооруженность 73,12. Топливная пара «кислород-водород» – летающая бомба с массой проблем, но дающая максимальную возможную тягу.

Его конкурент, который отлично зарекомендовал себя во всех американских космических программах российский двигатель РД-180 имеет тягу 423,4 тс в вакууме, тяговооруженность 77,3. Топливо «керосин-кислород» – не самый экологичный вариант, можно было бы уже и на метан перейти, но наиболее безопасный и технологичный.

Да, RS-25 однокамерный, а РД-180 – двухкамерный, поэтому сравнение, на первый взгляд, неверное, нужно поделить характеристики российского двигателя пополам. Но основная проблема не в этом – российский двигатель работает устойчиво, разработан позднее, широко используется. Но для перспективного проекта взят устаревший ракетный двигатель, хотя несколько американских компаний ведут разработки своих новейших двигателей. О чем это говорит? Почему «покорители Луны» до сих пор не могут разработать собственный мощный ракетный двигатель для тяжелой ракеты, которая должна заменить «легендарную» «Сатурн-5»?

Ответ, скорее всего, кроется в простых истинах – НАСА, не имея возможности реализовать в полном масштабе космические проекты, элементарно «пилит» бюджет, кормя налогоплательщиков красивыми сказками и голливудскими постановками о полетах в космос и на Луну.

При этом основной упор, как всегда, делается на беспилотные миссии, которые, справедливости ради, дают массу научной информации мировому сообществу о том, как устроен космос. Фотографии, получаемый с зондов, добравшихся до границ Солнечной системы, потрясают воображение. Картинки с Марса, отправляемые роверами, еще не скоро будут дополнены сторонними исследователями.

Но в большинстве своем ракеты, доставляющие беспилотные миссии в точку назначения, используют российские ракетные двигатели или изотопные топливные, изготовленные еще в СССР. Пока что похвалиться запуском человека в космос на низкую орбиту может только Илон Маск, но это всего лишь первая ступенька на пути к Луне и Марсу. Нужна реальная тяжелая ракета, способная доставить космонавтов в пункт назначения и желательно живыми.

Каждый раз, когда речь заходит об американской программе ракетных двигателей, возникает вопрос преемственности и поступательного развития технологий. Почему-то этих двух важнейших факторов никак не обнаруживается, каждая следующая разработка напрочь отметает все, созданное ранее, чтобы поставить на испытательный полигон нечто совершенно оригинальное. И каждый раз испытания таких ракетных систем растягиваются на годы, а то и прекращаются. Снова вспоминают о двигателях, ранее испытанных и достают их из хранилища, чтобы успеть в срок реализовать обещанное.

А что же в России, чем мы ответим на американскую программу SLS и перспективы, описанные Илоном Маском?

РД-171МВ представляет собой четырехкамерный ЖРД, использующий топливную пару керосин-кислород. При собственной массе 10,3 т изделие способно развивать в пустоте тягу 806 тс.

В НПО «Энергомаш» ранее рассказали, что мощность РД-171МВ составляет 246 тыс. лошадиных сил, а тяга при массе в 10 тонн превышает 800 тонн. Первый двигатель планируется передать заказчику в 2021 году для установки на первой ступени ракеты-носителя «Союз-5» (Иртыш), запуск которой запланирован на 2022 год с космодрома Байконур.

При использовании первой ступени с шестью двигателями РД-171МВ ракета «Енисей» будет иметь массу более 3100 т и сможет выводить на НОО нагрузку не менее 100 т. Для ГСО нагрузка будет составлять 25-30 т. Ракета с такими характеристиками может использоваться при организации межпланетных миссий.

Да, это будет не завтра, но двигатель уже прошел огневые испытания (успешные), под него разрабатываются ракетоносители и строятся планы покорения космоса. Надеюсь, вопрос финансирования будет решен без привлечения иностранных инвестиций – хватит делиться своими секретами с теми, кто использует их против нас самих.

Один вопрос остался нераскрытым – зачем НАСА использует устаревшие двигатели? Неужели нет ничего более нового и совершенного? А вы знаете ответ?

Автор кроме ведения блога еще и пишет книги. Недавно вышла в свет новая серия «Иной мир». Фантастические приключения героев на грани миров живых и умерших. Нет предела желаниям людей добиться желаемого, даже используя иной мир в своих интересах. Вы можете получить в подарок первую книгу из этой серии, оценить стиль автора и саму идею, чтобы сделать осознанный выбор – купить остальные 3 книги из этой серии! Думаю, это честный подход!

Книги Сергея Шангина в издательстве Ridero
© Copyright: Сергей Шангин, 2021

Источник

  • Об авторе
  • Хотите связаться со мной?

Нина Кузнецова

Главный редактор , youtesla.ru

Более 30 лет я занимаюсь наукой и технологиями. Товарищи советовали мне делиться самым интересным на просторах интернета. Изучение нового и неопознанного это моя жизнь, узнавайте самое интересное со мной.

Огневые испытания ракетного двигателя RS-25: 360-градусное видео

Огневые испытания ракетного двигателя RS-25: 360-градусное видео — Цезариум

Cezarium

2017-03-21 нет комментариев