Взрыв Антареса и последствия для российской космонавтики

Bell>> ИМХО такое, что все семейство РД-170/171/180/191 и т.д. - тупиковое по ряду причин.
wstil> Почему? М.б. обсуждение в "космосе" есть?

Там достаточно сложная ситуация. Причем объективная картина, на мой взгляд, несколько подпорчена гипернегативным отношением некоторых форумчан к Глушко.

Грубо говоря, по этой версии, Глушко стремясь получить максимальный УИ задал слишком высокое давление в камере сгорания.

В феврале-марте 1976 г. правительством было принято решение о разработке ракетных систем "Энергия"-"Буран" и "Зенит". В ноябре 1976 г. был разработан эскизный проект двигателя РД-170 со следующими характеристиками: тяга на земле 740 т, в пустоте - 806,4 т (эти значения были приняты на основе оптимизации двух проектов ракет-носителей "Энергии" и "Зенита"); удельный импульс на земле 309,3 с, в пустоте -337 с; давление в камере сгорания 250 атмосфер, в газогенераторе - до 583 атмосфер; мощность турбины до 297,26 лошадиных сил.


Давление настолько велико, что в среде чистого кислорода при незначительных воздействиях воспламеняются трубопроводы


И все же главной проблемой, характерной для окислительных схем двигателей, является проблема защиты агрегатов кислородных трактов от возгорания при воздействии случайных инициаторов возгорания. Выделяя эту проблему среди прочих как одну из наиболее важных, следует отметить, что по своей значимости ее решение далеко выходит за рамки конкретных задач создания указанных двигателей. В результате проведенных исследований были выявлены причины возгорания конструкций.
Всего было 19 случаев возгорания, это составляет 3 % общего числа испытаний, проведенных до января 1990 г.

Проблема исключения возгорания турбины решалась крайне трудно и долго, вызывала серьезные сомнения вообще в реальности создания двигателя такого рода. Эта проблема потребовала привлечения всех научных и конструкторских сил страны. Наиболее напряженными и драматичными были 1982 и 1983 гг.

Случаи возгорания насоса окислителя имели место при отработке практически всех жидкостных ракетных двигателей кислородного класса: поломки элементов насоса, наклепы, трение сопрягаемых поверхностей, разрушение подшипников, затирание лабиринтных уплотнений, попадание инородных тел и частиц были основными причинами возгорания.
Анализ статистики огневых пусков двигателей и экспериментальных установок показывает, что к концу 1984 г. были внедрены основные мероприятия, обеспечившие ресурс работоспособности насоса для двигателей одноразового использования с запланированным запасом. На это было затрачено более 5 лет. В этом году аварии по возгоранию насоса составили 7 % от числа испытаний двигателя.

К концу 1983 г., через пять лет после начала экспериментальной отработки двигателя, была найдена и отработана технология нанесения никелевого покрытия на лопатки ротора и статора с достаточной стойкостью, достигаемой, в частности, специальной термообработкой, и нанесения металлокерамического покрытия на ротор.
Наряду с увеличением стойкости, были приняты меры к уменьшению размеров массы посторонних частиц. На входе в двигатель был поставлен фильтр с ячейкой 0,16х0,16 мм. На этом практически завершилось решение проблемы возгорания.

Гарантированный запас работоспособности двигателей составляет по ресурсу и числу включений сверх эксплуатационного не менее трех летных. Кратность использования модуля серийного образца в составе блока А не менее 10. Остаточный ресурс работоспособности приборов, агрегатов и систем на момент последнего пуска обеспечивает возможность проведения не менее пяти полетов.

- 9 июля 1981 г. двигатель впервые проработал полное время на стенде. С середины 1984 г. начались первые поставки двигателей для "Энергии". В.П.Глушко не расправился с отступниками.
Это факты на начало 90х. Также, гарантированно по этой причине, был потерян NSS-8 с Морского старта в 2007 и разрушен старт Зенита в 1990.

Энергомаш божиться, что с тех пор многое переделано, особенно в других двигателях семейства (Рд-180, РД-191), но есть люди которые им не верят.

Также, к моему удивлению, здесь уже появилась своя мифология. В частности, есть люди которые уверены, что авария KSLV-1 № 2 была именно по этой причине. Каких либо серьезных фактов в подтверждении этой версии нет. Помню, Старый, когда я пытался получить факты, предложил поверить, в этом вопросе, ему на слово.

U235> Как видим, РД-180 летают надежно.
Ну тут наверно правильней будет сказать "он ОЧЕНЬ критичен к качеству всего окружающего". Любое отклонение в сборке, химсоставе топлива, мусор в магистралях и т.д. - и имеем факел.
Американцы это обеспечить могут, у нас же это системная трабла.

Bell> А поскольку эти двигатели должны использоваться на нашей сравнительно новой ракете Союз-1в, которая должна быть конкурентом легкой версии Ангары (на то и щука, чтоб карась не дремал), то последствия для России могут быть очень болезненными...

Не понимаю, в чем проблема, ведь:

1) Электроника в НК-33/AJ-26 американская, плюс они забахали туда механизм управляемого вектора тяги, причем без привлечения специалистов из "Кузнецова".
2) Эти двигатели успешно проходили и стендовые огневые испытания, и уже 4 раза успешно летали в составе Антареса.
3) Когда в 1993-м году РФ продала завалявшиеся НК-33 американцам, это дало импульс для собственных работ по модернизации этих двигателей. И появились НК-33А и НК-33-1. НК-33А прошел государственые огневые испытания, и получил допуск в серийное производство, с 2014 г. его даже хотели производить. А НК-33-1 - с управляемым вектором тяги, как и у американцев - уже летал в составе Союз-2-1в в прошлом году.
4) Еще толком не ясно, что именно послужило причиной такой неудачи.

Bell>> Дело в том, что взорвался наш двигатель НК-33, пусть и модернизированный в штатах.
Bredonosec> дело в том, что упала ракета, первая ступень которой была сделана на южмаше. В условиях полного звиздеца.


Этот НК-33 произведен в 70-х годах, а в 93-м году был за лям продан. С 95 года начались работы по модернизации двигателя, которые длились лет 5-6, потом еще несколько лет испытаний. Насколько помню, Южмаш имеет отношение только к баку с топливом и к системе подачи оного в двигатель.

wisealtair> 1) Электроника в НК-33/AJ-26 американская, плюс они забахали туда механизм управляемого вектора тяги, причем без привлечения специалистов из "Кузнецова".
Вот мне интересен этот вопрос. Насколько это случилось без участия самарцев? Ведь они и сами учавствовали в прожиге AJ-26 НЯП.

Самарский ракетный двигатель прошел очередные испытания | Самара Сегодня

8 февраля 2011 года американские партнеры ОАО «Кузнецов» – компании Оrbital и Aerojet – успешно провели огневые испытания двигателя НК-33/AJ26, которым планируется оснащать первую ступень ракеты-носителя Taurus II. Испытания проходили на полигоне космического центра NASA им. Джона Стенниса. На стенде двигатель отработал 56 секунд и вышел на показатель 108% от базовой мощности. Напомним, что в марте 2010 года в Самаре в интересах американских партнеров состоялась двухнедельная серия испытаний НК-33/AJ26, в ходе которых двигатель прошел три цикла огневых тестов: 95, 287 и 235 секунд. // Дальше — samaratoday.ru

 

Напомним, что в марте 2010 года в Самаре в интересах американских партнеров состоялась двухнедельная серия испытаний НК-33/AJ26, в ходе которых двигатель прошел три цикла огневых тестов: 95, 287 и 235 секунд. Суммарная их продолжительность превысила 600 секунд, что почти в три раза больше времени работы двигателя в составе ракеты Taurus II.

 

wisealtair> Насколько помню, Южмаш имеет отношение только к баку с топливом и к системе подачи оного в двигатель.
не толкьо к баку. Вся первая ступень их.
А система подачи - это как раз тот самый мусор в магистралях, который легко обдирает защитные покрытия, и как следствие - факел в ТНА.

wisealtair>> 1) Электроника в НК-33/AJ-26 американская, плюс они забахали туда механизм управляемого вектора тяги, причем без привлечения специалистов из "Кузнецова".
wstil> Вот мне интересен этот вопрос. Насколько это случилось без участия самарцев? Ведь они и сами учавствовали в прожиге AJ-26 НЯП.

Cоветский ракетный двигатель проектировали так, чтобы лететь в Америку, а не из неё.

Дем> Ну тут наверно правильней будет сказать "он ОЧЕНЬ критичен к качеству всего окружающего". Любое отклонение в сборке, химсоставе топлива, мусор в магистралях и т.д. - и имеем факел.
Дем> Американцы это обеспечить могут, у нас же это системная трабла.

Ну вообще-то РД-180 собирались на Энергомаше. Ни один на ракете не рванул. Так что как минимум Энергомаш необходимую культуру производства обеспечить может. По сборщикам ступеней у нас статистики мало, но тем не менее обе Энергии и Ангара на энергомашевских форсированных двигателях тоже слетали нормально.

Bredonosec> А система подачи - это как раз тот самый мусор в магистралях, который легко обдирает защитные покрытия, и как следствие - факел в ТНА.

Собственно считается, что как раз у НК-33 подобной проблемы с возгоранием нет. За счет меньшего давления. Именно в этом основная драма и состоит.

Bredonosec> Вся первая ступень их.
А почему вся-то? Я пока не могу понять, кто вносил изменения в конструкцию двигателя - Самара по проекту мериканцев, или сами янки? Но вроде бы не краинцы.

wstil> А почему вся-то? Я пока не могу понять, кто вносил изменения в конструкцию двигателя - Самара по проекту мериканцев, или сами янки? Но вроде бы не краинцы.
Сами янки.

AJ-26 — семейство разработанных компанией Аэроджет и лицензированных в США модификаций двигателя НК-33 (AJ26-58, AJ26-62) для использования на американских ракетах-носителях (в том числе Antares), создаваемых путём снятия некоторой оснастки с оригинальных НК-33 (из числа 37 экземпляров, приобретённых у СНТК им. Н. Д. Кузнецова), добавления американской электроники, проверки двигателя на совместимость с производимым в США топливом, а также оснащения карданным шарниром для управления вектором тяги (аналогично НК-33-1)[8][9].
Первый полет ракеты Antares с двумя двигателями AJ-26 состоялся 21.04.2013

 

S.I.> Сами янки.
А чего тогда самарцы у себя прожигали для орбитала? Вроде писали, что прожигали они уже AJ-26...Это что, американы сначала у себя двиг переделали, а потом привезли на испытание?

Сами янки.
wstil> А чего тогда самарцы у себя прожигали для орбитала? Вроде писали, что прожигали они уже AJ-26...Это что, американы сначала у себя двиг переделали, а потом привезли на испытание?
Ну да - стенд там дороже двигла.

S.I.> Ну да - стенд там дороже двигла.
Так они и у себя прожигали.

wisealtair> А НК-33-1 - с управляемым вектором тяги, как и у американцев - уже летал в составе Союз-2-1в в прошлом году.

К сожалению, это заявление не соответствует действительности. Построить НК-33-1 не удалось, и в результате летал простой НК-33А. Для управления 1-й ступенью был применен рулевой двигатель РД-0110Р, разработанный в Воронеже на базе РД-0110.

Прилагаю фотографию хвоста где ясно вдны сопла рулевика.

U235> Ну вообще-то РД-180 собирались на Энергомаше. Ни один на ракете не рванул. Так что как минимум Энергомаш необходимую культуру производства обеспечить может.
чувствуется, что с применением технологии "сборка трезвым" только когда за это валюту платят.

zaitcev> Построить НК-33-1 не удалось, и в результате летал простой НК-33А.
Не то чтобы не удалось - просто соблазн использовать готовые движки пересилил. А у них тяги не хватает до того что хочется.

Bell> Дык Днепропетровский бакостроительный завод руку приложил. Левую.
Bell> Южный Машиностроительный Завод
Да,вот еще,это они изготавливали первую ступень,значит они же ставили и модернизировали движки,так что мы вообще здесь не при чем.
Ну и вот такая пошла волна

После аварии с носителем Antares его производитель — американская компания Orbital Sciences Corporation — сменит поставщика маршевых двигателей ракеты. По словам высокопоставленного источника в Роскосмосе, Orbital провела тендер среди производителей двигателей для носителей Antares, которые будут выпускаться с 2017 года.

После аварии на ракеты Antares поставят российские двигатели
Победу в тендере одержал двигатель РД-193 химкинского НПО «Энергомаш», — рассказали в Роскосмосе.

 

AndreySe> Да,вот еще,это они изготавливали первую ступень,значит они же ставили и модернизировали движки,так что мы вообще здесь не при чем.
AndreySe> Ну и вот такая пошла волна

Хорошие новости...А то по моему французы плотно интересовались этим движком, вплоть до выкупа лицензии... Странно как Антарес это сделает при действующих санкциях?

zaitcev>> Построить НК-33-1 не удалось, и в результате летал простой НК-33А.
Дем> Не то чтобы не удалось - просто соблазн использовать готовые движки пересилил. А у них тяги не хватает до того что хочется.

Да, можно и так проинтерпретировать. Там много факторов сошлось, включая где-то 7 тонн тяги рулевика. Но то, что дальнейшее форсирование НК-33 было затруднено - это тоже.

{Правка: На сайте КБХА сказано:

"Тяга в пустоте, тс (кН): 27,03 (265,1)
тяга у Земли, тс (кН): 23,5 (230,5)"

http://www.kbkha.ru/?p=8&cat=8&prod=74 }

Bredonosec> закрытый цикл наддува - сегодня мейнстрим и обязательное для всех.

А нельзя ближе к принятой терминологии? Без упоминания наддува всуе?
А то мысль то правильная, но форма изложения никакая.

НК-33, кстати, тоже с "закрытым циклом... наддува".
Без выхлопной трубы.

Bredonosec> Иначе рост расхода на процентов 20, и падение ПН на совсем неприличные величины.
Намек на удельный импульс?

Bredonosec> Иначе рост расхода на процентов 20

Блин, это уровень. Впрочем прогресс налицо - ошибка всего лишь в два раза.

AndreySe> Да,вот еще,это они изготавливали первую ступень,значит они же ставили и модернизировали движки,так что мы вообще здесь не при чем.

Это уровень. Уровень нынешней Авиабазы.
Нет, уровень не в том что такие сообщения пишут, уровень в том что их не поправляют.

Старый> Это уровень. Уровень нынешней Авиабазы.
Старый> Нет, уровень не в том что такие сообщения пишут, уровень в том что их не поправляют.
глубокомысленный анализ,чего хотел сказать то?
Я не причастен к ракетам,мой уровень автомеханика и свою точку зрения высказывал,что если я купил двигатель у дженерал моторс и установил на своей самодельной машине,то выход из строя двигателя в момент трогания с места не обязательно является косяком дженерал моторс.Более того 100% что дженерал моторс вообще соскочит с этого вопроса и отвественность переложит на меня ибо найдется миллион причин по которым я чего то сделал не так и не так подключил.Примеров по жизни у меня масса,могу просто футболить в любую американскую компанию с кем сотрудничал и у кого покупал оборудование.
Так в какой части я сделал ошибку?

AndreySe> Так в какой части я сделал ошибку?
По-моему, ни в какой, но следует подождать результатов расследования. По ним уже и будем делить ответственность.

Bell> Дело в том, что взорвался наш двигатель НК-33, пусть и модернизированный в штатах.
Тут важная информация, причем официальная: