Содержание
Американский космос без русской тяги Смогут ли США обойтись без ракетных двигателей российского производства: Рынки: Экономика: Lenta.ru
Перевозка космической ракеты. Фото: Дмитрий Лебедев / «Коммерсантъ»
Одного заявления вице-премьера Дмитрия Рогозина оказалось достаточно, чтобы американская корпорация United Launch Alliance (ULA), созданная компаниями Boeing и Lockheed Martin, начала искать способ заменить российские двигатели РД-180 на своих ракетах-носителях. На этой неделе компания заключила контракты с целой группой американских фирм на производство ракетного двигателя нового поколения. Речь, правда, пока идет только о научно-исследовательских работах. Однако процесс пошел. И первые запуски американских ракет с новым двигателем планируются уже на 2019 год.
На жидком топливе
Слова Дмитрия Рогозина о том, что Россия может прекратить поставки в США ракетных двигателей РД-180, прозвучали месяц назад, в середине мая. Причиной такого шага вице-премьер назвал использование российских технологий для запуска американских военных спутников.
И одних только этих слов российского чиновника оказалось достаточно, чтобы заокеанские партнеры начали разработку конкурента отечественному двигателю. Однако такое сотрудничество оказалось под угрозой не только из-за политики.
Двигатель — основа всех без исключения ракет-носителей. В свою очередь, средства выведения — фундамент космонавтики. Часть «блоков» своего фундамента США приобретают в России. Дело в том, что у США есть и свое семейство ракет-носителей, разработанных еще на базе первой межконтинентальной баллистической ракеты «Атлас». Она поступила на вооружение американской армии в конце 50-х годов прошлого века. Сегодня ракеты «Атлас-3» и «Атлас-5» используются в мирных целях — для запуска в космос различного рода грузов. Так вот, их первая ступень как раз и оснащается жидкостным ракетным двигателем российского производство РД-180.
Сегодня до 80 процентов бюджета подмосковного объединения «Энергомаш» формируется как раз за счет экспортных поставок ракетных двигателей в США и… на Украину.
Речь идет о двигателях РД-171 и РД-180. Первый используется для производства ракеты-носителя «Зенит», являющейся основной сразу двух международных программ «Морской старт» и «Наземный старт». Но поставки в США все равно остаются основными. От РД-171 двигатель РД-180 отличается только тем, что имеет две камеры сгорания вместо четырех и новый турбонасосный агрегат меньшей мощности, приводимый в действие одним газогенератором.
На американский рынок «Энергомаш» прорвался в начале 1996 года. Тогда проект РД-180 стал победителем конкурса на комплектование первой ступени американской ракеты-носителя «Атлас-3», созданной компанией Lockheed Martin. Через три года американцы выдали сертификат этому двигателю для использования на своих носителях. Первый запуск ракеты «Атлас-3» с РД-180 состоялся в августе 2000-го. А сегодня РД-180 входит в состав новейшего американского носителя «Атлас-5», который широко используется для вывода на орбиту полезной нагрузки в интересах правительственных учреждений США, и, в частности, министерства обороны.
Удар по своим
Как говорит исполнительный директор «Энергомаша» Владимир Солнцев, за период с 2014 по 2017 год предприятие рассчитывает экспортировать в США 29 двигателей РД-180. «Соответственно, загрузка для нашего предприятия составит 4-5 двигателей в год», — рассказывает он. А вообще, действующий российско-американский контракт рассчитан до 2020 года. Он предусматривает поставку 101 двигателя. Американцам уже поставили 59 двигателей. Из них 38 уже успешно вывели на орбиту ракеты «Атлас-5».
Правда, руководители российского предприятия говорят о том, что до 2010 года поставки двигателей американцам были убыточными. Себестоимость их производства увеличивалась более высокими темпами, чем цена, которую давал покупатель. Ситуацию, впрочем, удалось выправить. И сегодня предприятие продает двигатели в США по цене практически втрое большей, чем пять лет назад.
Сегодня мало кто сомневается, что перспективы российско-американского сотрудничества в этой сфере вполне могли бы простираться и за горизонты 2020 года.
Ведь к качеству отечественной продукции у американцев претензий никогда не было, а цена российского изделия их устраивала более чем. Но история пошла по несколько иному пути. И причин тут две. Первую мы уже рассмотрели. К ней следует добавить известные весенние политические события, приведшие к американским санкциям, в частности НАСА в отношении совместных космических программ. А вот вторая причина, на первый взгляд, никак не связана с первой. Но только на первый взгляд. Это бурное развитие в Соединенных Штатах частной космонавтики.
Речь идет о компании SpaceX, основанной в 2002 году самым успешным пионером американского космического бизнеса Илоном Маском. Он серьезно отнесся к словам президента Обамы, который летом 2012 года практически отдал околоземное пространство, включая МКС, на откуп частникам. С конца мая того года компания притупила к эксплуатации собственного автоматического грузового космического корабля Dragon в интересах МКС.
Запуски SpaceX осуществляет опять-таки собственной ракетой-носителем Falcon-9. Всего контракт между НАСА и SpaceX по доставке грузов на МКС предусматривает 12 полетов Dragon к станции. Общая стоимость контракта составляет 1,6 миллиарда долларов.
Более того, в конце нынешнего мая корпорация представила прототип многоразового пилотируемого корабля DragonV2, которая может доставлять экипаж до семи человек на борт МКС и обратно.
Иными словами, деятельность этой фирмы подразумевает если не монополию на все космические старты, то уж точно пальму первенства в американской части программы МКС. Во всяком случае, конкуренция United Launch Alliance (ULA), которая эксплуатирует ракету «Атлас-5» и является головной по распространению российских двигателей РД-180 в США, корпорации SpaceX явно не нужна. Тем более что «Атлас-5» и Falcon-9 по своим характеристикам претендуют на один сегмент рынка пусковых услуг. А такие споры в США принято решать в суде. Это лучший способ отодвинуть конкурента.
В начале мая текущего года он удовлетворил требования SpaceX и запретил United Launch Alliance покупать российские ракетные двигатели. В своем судебном иске SpaceX отметила, что «Энергомаш» является корпорацией, полностью принадлежащей и управляемой правительством России. Поэтому эксплуатация техники с использованием российских элементов противоречит последним санкционным инициативам США. Сообщалось, что вскоре ULA удалось добиться снятия запрета, доказав, что поставки двигателей не противоречат указу президента о санкциях.
Тем не менее американцы, по всей видимости, настроены отказаться от использования российских двигателей, если не сегодня, то уже в недалеком будущем. Причем в данном процессе явно лидируют политики, а не бизнесмены. В конце мая комитет по делам Вооруженных сил сената США одобрил план, предусматривающий создание в течение пяти лет двигателя, способного заменить российскую продукцию. План разработан в рамках оборонного бюджета США на следующий финансовый год и предусматривает выделение 100 миллионов долларов.
Ранее, в марте, вопрос о целесообразности использования в американских ракетах российских двигателей глава Пентагона Чак Хэйгел.
Пока же ULA продолжает работать в рамках российско-американского контракта и даже предполагает увеличение темпов отгрузки РД-180 до 2018 года. Это и понятно. Экономика в отличие от политики — вещь, которая дается нам в ощущении, во всяком случае, в собственном кармане. Согласно американским экспертным оценкам, разработка собственного двигателя на замену российского может обойтись в 1,5 миллиарда долларов, а ущерб от невыполненных и перенесенных запусков в ближайшие три года может дойти до 5 миллиардов.
«Какой ракетный двигатель более перспективный, плазменный или термоядерный?» — Яндекс Кью
Популярное
Сообщества
Может быть вы предложите скомбинировать двигатели (к примеру, плазменный с химическим и т.д.). Просто дайте своё видение на эту тему.
КосмосПерспективы развитияРакетные двигатели
Анонимный вопрос
070Z»>26 июля 2021 ·
2,4 K
ОтветитьУточнить
Андрей Дюк
Астрономия
977
Издание физико-математического факультета, эпизодический любитель истории, чуть-чуть… · 28 июл 2021 · andrew-duke.ru
Я позволю себе не согласиться с коллегой по ряду причин.
Во-первых, управляемая термоядерная реакция на данный момент толком не реализована.
Во-вторых, остро будет стоять проблема перегрева активной зоны реактора. Электромагнитными полями, конечно, можно удерживать продукты реакции без соприкосновения со стенками реактора, но для того, чтобы создавалась тяга, необходимо что-то вроде сопла, а оно, как мне представляется, моментально испарится.
В-третьих, как в случае ЯРД, так и ТЯРД придется организовывать что-то вроде толстенного защитного экрана диаметром в пару-тройку сотен метров, дабы экипаж избежал избыточного излучения.
Наконец, в-четвертых, этот экран тоже будет испаряться, посему его долговечность сомнительна.
Гибридные же двигатели вполне себе уже успешно применяются: ракета-носитель выводит в космос аппарат на обычном химическом двигателе, а затем уже для крейсерского хода, использует плазменный, точнее ионный.
«Мой ангел, сплюнув от досады, улетел…»
Перейти на andrew-duke.ru
Анонимный комментарий
28 июля 2021
То-есть, вы утверждаете что двигатель VASIMR перспективнее?
Просто дело в том, что скоро будет множество миссий… Читать дальше
Комментировать ответ…Комментировать…
Владимир Звёздный
3,1 K
Физика, космос, планеты, астрономия, космонавтика · 26 июл 2021
Естественно, будущий термоядерный двигатель перспективнее всех существующих, примерно также как журавль в небе, перспективнее чем синица в руке.
Плазменные двигатели уже применяются. Например двигатели на эффекте Холла применяется в спутниках Starlink.
Стационарный плазменный двигатель применяется в основном в аппаратах российской разработки. И тот и другой тип… Читать далее
Анонимный комментарий
27 июля 2021
А если использовать плазменный двигатель VASIMR? Для запуска использовать обычный, химический двигатель (первая… Читать дальше
Комментировать ответ…Комментировать…
Александр Кобыленков
76
широкий круг научных интересов в основном физика · 11 июн 2022
плазменные электрореактивные двигатели уже разработаны но только эксплуатировались ли они в космосе — у меня нет данных . во всяком случае ионные двигатели уже давно используются в космическом пространстве. что же касается термоядерных ракетных двигателей — то был проект в одной американской лаборатории и назывался DAEDALUS. мощные лазерные пучки инициируют термоядерную… Читать далее
Комментировать ответ…Комментировать…
Вы знаете ответ на этот вопрос?
Поделитесь своим опытом и знаниями
Войти и ответить на вопрос
Испытание передовых космических двигателей здесь, на Земле
U-M является членом нового института стоимостью 15 миллионов долларов, который занимается совершенствованием основанного на физике моделирования передовых двигателей для пилотируемых космических исследований.
Автор: Николь Казаль Мур
Бен Джорнс
Доцент кафедры аэрокосмической техники
Алекс Городецкий
Доцент кафедры аэрокосмической техники , и профессор Элеоноры А. Таунер, профессор Артура Ф. Турнау и профессор аэрокосмической техники
Джон Фостер
Профессор ядерной инженерии и радиологических наук и профессор аэрокосмической техники
ЭКСПЕРТЫ:
Инженеры Мичиганского университета играют важную роль в новом центре НАСА стоимостью 15 миллионов долларов, который будет разрабатывать более совершенные способы тестирования усовершенствованных космических двигателей, способных однажды отправить людей на Луну, Марс и дальше.
Объединенный институт перспективных двигателей (JANUS) со штаб-квартирой в Технологическом институте Джорджии возглавляет выпускник Университета Массачусетса Митчелл Уокер, профессор Школы аэрокосмической инженерии Дэниела Гуггенхайма в Технологическом институте Джорджии.
Его содиректором является Бен Джорнс, доцент кафедры аэрокосмической техники Университета Массачусетса. В нем участвуют несколько других преподавателей и выпускников UM.
Скотт Холл, бывший докторант в области аэрокосмической техники в Мичиганском университете, регулирует рекордный двигатель X3 в Исследовательском центре Гленна НАСА в 2017 году. Фото: НАСА
«Мы очень рады быть частью этой команды и с нетерпением ждем чтобы ответить на большой вопрос о том, как вы тестируете эти двигатели следующего поколения. Это важный шаг к продвижению этой технологии для исследования дальнего космоса», — сказал Йорнс.
Институт будет развивать технологии электрических двигателей, включая двигатели Холла и ионные двигатели с сеткой.
Электрические двигательные установки необычайно эффективны. Они используют энергию внешних источников энергии, таких как солнце или ядерные реакторы, для ионизации или положительного заряда газового топлива, такого как ксенон. Затем ионы ускоряются и выталкиваются из двигателя, разгоняя космический корабль до скорости, которая может достигать 200 000 миль в час, как описывает НАСА.
Эти системы могут стоить меньше, нести больше и потреблять до 90% меньше топлива, чем обычные химические двигатели. В настоящее время они используются в спутниках и роботизированных миссиях, но НАСА присматривается к более мощным версиям для исследования Солнечной системы человеком.
Большой вакуумный испытательный стенд в Лаборатории плазмодинамики и электродвигателей Мичиганского университета является крупнейшим в своем роде в любом университете страны. Фото: Joseph Xu/Michigan Engineering
Двигатель Холла U-M — самый мощный
U-M уже давно является лидером в этой области благодаря Лаборатории плазмодинамики и электрического движения (PEPL), основанной в 1992 году Алеком Д. Галлимором, декан инженерного факультета Роберта Дж. Власика, профессор Ричарда Ф. и Элеоноры А. Таунер, профессор Артура Ф. Турнау и профессор аэрокосмической техники. Галлимор и Йорнс в настоящее время совместно руководят лабораторией.
Его двигатель Холла X3 держит рекорды по рабочему току, мощности и тяге.
А PEPL является домом для крупнейшего в своем роде вакуумного испытательного центра в любом университете страны.
Но чтобы продолжать развивать технологию, исследователям нужны новые подходы к тестированию систем на Земле.
Как JANUS улучшит наземные испытания
«Электрические двигательные установки предназначены для работы в космическом вакууме», — сказал Йорнс. «К сожалению, даже лучшие объекты в мире — а испытательная камера в Мичигане — одна из самых эффективных — неспособны точно воссоздать космическую среду с высокой точностью».
Хотя одним из компонентов подхода JANUS является совершенствование конструкции испытательного стенда, в первую очередь институт стремится разработать более совершенные физические модели для корректировки наземных эффектов, которых нет в космосе.
К ним относятся: давление топлива, которое не может быть откачано из камеры достаточно быстро, электрические эффекты от плазмы двигателя, реагирующей с проводящими стенами объекта, с созданием несанкционированных электрических путей и токов, а также загрязнение от плазмы, отбрасывающей материал от стен объекта и накапливающийся на них. подруливающее устройство.
В конечном счете, исследователи хотят иметь возможность охарактеризовать износ и производительность этих устройств таким образом, чтобы они более точно представляли, как они будут работать в космосе.
Роль Мичигана в JANUS
Исследователи UM будут в первую очередь нести ответственность за изучение роли давления и электрических эффектов. Институт будет использовать опыт преподавателей UM в области двигателей на эффекте Холла, ионных двигателей с сеткой, теории и диагностики плазмы, а также количественной оценки неопределенности.
Помимо Йорнса, другими ключевыми участниками UM являются: Алекс Городецкий, доцент кафедры аэрокосмической техники; Джон Фостер, профессор ядерной инженерии и радиологии, и Галлимор.
«Преподаватель Университета Мексики готов внести существенный вклад в наше понимание эффектов давления и динамики шлейфа. Полученные в результате модели системного уровня обеспечат основу для экстраполяции результатов наземных испытаний с конечным давлением объекта на космическую среду», — сказал Уокер.
Шесть из 20 соисследователей в команде являются выпускниками PEPL.
В общей сложности участвуют 11 университетов и три других партнера.
Исследовать: Аэрокосмическая техника Ядерная инженерия и радиологические науки Исследования космоса
Концепции двигателей сверхбыстрых космических кораблей (изображения)
Dreams of Warp Drive
Варп-двигатель со скоростью выше скорости света в «Звездном пути» — это идея, от которой не хотят отказываться даже серьезные ученые.
Гарольд Уайт
Кольцеобразный варп-двигатель может транспортировать звездолет в форме футбольного мяча (в центре) до эффективных скоростей, превышающих скорость света.
Концепция была впервые предложена мексиканским физиком Мигелем Алькубьерре.
Проект Орион: Импульсный ядерный двигатель
НАСА
Проект НАСА Орион, который был инициирован в 1958 году, предлагал приводить в движение космический корабль путем взрыва серии атомных бомб позади корабля, концепция, известная как ядерный импульсный двигатель.
Daedalus Ignition
Адриан Манн
В 1970-х годах проект Daedalus предлагал использовать для питания космического корабля ракету с ядерным синтезом.
Термоядерная ракета на Марс
Вашингтонский университет, MSNW
Концептуальное изображение космического корабля, приводимого в движение ракетой с термоядерным двигателем. На этом изображении экипаж будет находиться в самой передней камере. Солнечные панели по бокам будут собирать энергию, чтобы инициировать процесс, создающий термоядерный синтез.
Испытательная камера для ракет ядерного синтеза
Вашингтонский университет, MSNW
Испытательная камера ракеты с термоядерным двигателем в Лаборатории плазменной динамики UW в Редмонде.
Зеленая вакуумная камера окружена двумя большими высокопрочными алюминиевыми магнитами. Эти магниты питаются от накопительных конденсаторов через множество подключенных к ним кабелей. Изображение добавлено 10 апреля 2013 г.
Двигатель на антиматерии
Центр космических полетов НАСА/Маршалла
Художественная концепция двигателя на антиматерии, который будет использовать огромную энергию, высвобождаемую при встрече антиматерии и материи.
Солнечный парус в космосе
L’Garde
Проект Sunjammer, который планируется запустить в 2014 году, продемонстрирует «бестопливное движение», обеспечиваемое солнечными парусами.
Прототип солнечного паруса Sunjammer
НАСА и L’Garde
Ранний прототип солнечного паруса L’Garde оценивается в вакуумной камере на объекте Плам-Брук Исследовательского центра Гленна НАСА в Сандаски, штат Огайо. Этот тестовый образец составляет четверть размера паруса, который компания планирует запустить в 2016 году.
0003
Межзвездная исследовательская ракета из вакуума на антивеществе
Адриан Манн
VARIES — межзвездная исследовательская система из вакуума в антивещество. пустое пространство создало бы частицы антивещества, которые можно было бы хранить и использовать в качестве топлива. Этот процесс будет использоваться в пункте назначения транспортного средства для производства топлива для обратного пути.
Icarus Pathfinder
Адриан Манн
Потенциальный космический корабль под названием Icarus Pathfinder будет оснащен электромагнитными двигателями VASIMR (магнитоплазменная ракета с переменным удельным импульсом), что позволит ему подняться на расстояние, в 1000 раз превышающее расстояние от Земли до Солнца.
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].
Space.