Российские ракетные двигатели Новости

Новейший 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.

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.

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 королевское 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». 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) — 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

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. 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 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 двигателе. 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. «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».

СТУПЕНИ 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 анонсирована самая последняя новинка НПО «Энергомаш» — 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.

Есть и еще одно важное достоинство нашего двигателя, 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. 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».

Автор: Олег Макаров
Статья опубликована в журнале «Популярная механика» № 6 (200), июнь 2019.

 

Огневые испытания двигателя для "Союза-5" пройдут во второй половине декабря

"Энергомаш" также начал сборку второго, третьего и четвертого образцов ракетного двигателя РД-171МВ //  tass.ru

 

СОЧИ, 22 июля. /ТАСС/. Огневые испытания первого ракетного двигателя РД-171МВ для ракеты "Союз-5" запланированы на вторую половину декабря 2019 года. Об этом ТАСС в понедельник сообщил глава НПО "Энергомаш", разрабатывающего изделие, Игорь Арбузов.

"Во второй половине декабря пройдет серия огневых испытаний этого двигателя. Все в соответствии с утвержденным и графиками, мы идем сегодня строго по тем срокам, по той хронологии, которая утверждена госкорпорацией "Роскосмос" и выполняем все наши обязательства по контракту с РКЦ "Прогресс" по поставкам, и как макеты, так и проведение испытаний", - сказал он.
...
Кроме того, "Энергомаш" начал сборку второго, третьего и четвертого образцов ракетного двигателя РД-171МВ для ракеты-носителя "Союз-5".

"Сегодня собирается не только второй [образец двигателя], собирается и второй, и третий, и четвертый, потому что там целая программа проведения этих испытаний", - сказал Арбузов.

Он отметил, что один макет двигателя уже отправлен в РКЦ "Прогресс" для проведения динамических испытаний.

"[Испытания пройдут] в соответствии со сроками. Мы в 2021 году должны поставить летный вариант двигателя в РКЦ "Прогресс", делаем все, чтобы выполнить наши обязательства. Пока сегодня идет работа по отработке этого двигателя, весь конец 2019 года и весь 2020 год - это серия испытаний, подтверждающих готовность двигателя к проведению летных испытаний", - пояснил Арбузов.

Об изготовлении на НПО "Энергомаш" первого образца двигателя РД-171МВ сообщили в феврале. Предприятие поставит эти двигатели в 2023 году для первого пилотируемого запуска ракеты-носителя "Союз-5", намеченного на 2024 год.

 

Самый мощный жидкостный ракетный двигатель РД-171МВ готовят к испытаниям

Самый мощный жидкостный ракетный двигатель РД-171МВ для первой ступени перспективной ракеты-носителя "Союз-5" и сверхтяжёлой ракеты "Енисей" готовится к огневым РИА Новости, 27.08.2019 //  ria.ru

 

"У нас сейчас готовятся к прожигу, к огневым испытаниям двигателя РД-171МВ", - сказал Рогозин на Международном авиационно-космическом салоне МАКС-2019.
Как уточнил генеральный директор НПО Энергомаш (предприятие Роскосмоса) Игорь Арбузов, огневые испытания РД-171МВ состоятся до конца года, в 2021 году будет поставлен первый двигатель для лётных испытаний.

 

На "Энергомаше" заявили, что работы по двигателю для "Союза-5" идут по графику

Гендиректор предприятия Игорь Арбузов отметил, что на данный момент это единственный двигатель для дальнего космоса //  tass.ru

 

"Создание двигателя идет в графике, который утвержден руководством госкорпорации. До конца года выходим на огневые испытания, как это и было предусмотрено планом, ну и дальше в 2021 году у нас поставка для летных испытаний", - отметил Арбузов.

 

Роскосмос запускает производство самых мощных в мире ракетных двигателей

Двигатели предназначены для первых ступеней новых ракет «Союз-5» и «Енисей». //  tvzvezda.ru

 

Предприятие Роскосмоса АО «НПО Энергомаш» начинает изготовление самых мощных в мире жидкостных двигателей для ракет «Союз-5» и «Енисей». Об этом свидетельствуют данные сайта Госзакупок.

«НПО Энергомаш» производит закупку сортового проката литейных сталей и сплавов РД-171. В техническом задании уточняется, что товар будет использоваться в основном производстве для комплектации двигателей РД-171МВ. Стоимость закупки оценивается в 19,5 млн рублей.

 

В понедельник на сайте госзакупок был размещен контракт:"
"Головной исполнитель по заданию Заказчика обязуется выполнить научно-исследовательскую работу на тему: "Прикладные инновационные исследования технологий создания ракетных двигателей, двигательных и энергетических установок изделий перспективной ракетно-космической техники и их ключевых элементов", - говорится в проекте госконтракта.

Работы будут вестись по шифру "Форсаж". Они должны быть выполнены в срок до 15 ноября 2021 года. Начальная сумма контракта составляет 525,65 млн рублей.

Планируется, что научно-исследовательские работы будут вестись по теме бортовой энергетики, электроракетных двигателей, применению композиционных и керамических материалов в ракетных двигателях. В частности, в техническом задании поставлена задача исследовать эффективность "применения комбинированных энергодвигательных систем на основе тепловых ракетных двигателей и электроракетных двигателей в составе марсианского экспедиционного комплекса".

В ходе работы, в частности, планируется исследовать применение ядерной электроракетной двигательной установки (ЭРДУ) для грузовой транспортной системы и солнечной ЭРДУ для межорбитальных буксиров в пилотируемой программе освоения Луны.

Также будет оценена необходимость использования твердотопливных ускорителей в ракетах-носителях среднего класса для наземного и морского старта.

 

КБХА начнет реконструкцию производства ракетных двигателей в следующем году

Воронежское Конструкторское бюро химавтоматики (КБХА) начнет в 2020 году реконструкцию и техническое перевооружение производства жидкостных ракетных двигателей, РИА Новости, 08.10.2019 //  ria.ru

 

"С 2020 года на предприятии приступят к реконструкции и техническому перевооружению производства жидкостных ракетных двигателей. В том числе будет создан центр компетенций по литейному и инструментальному производствам, а также специализированное производство титановых шаробаллонов", - говорится в сообщении.

 

Три двигателя РД-180 приняты заказчиком

АО «НПО Энергомаш» — головное предприятие интегрированной структуры, объединившей ведущие российские предприятия ракетного двигателестроения //  engine.space

 

​В АО «НПО Энергомаш» успешно завершила работу комиссия по приемке очередной партии двигателей РД-180, изготовленных на предприятии. Представителями компаний Pratt&Whitney, United Launch Alliance, РД АМРОСС подписаны формуляры на три товарных двигателя.

На протяжении двух недель представители вышеперечисленных компаний, а также представители ВВС США и НАСА проводили внешний осмотр двигателей, ЗИП (запасных частей, инструментов и принадлежностей), инспекцию сопроводительной документации.

Данная приемка является второй в 2019 году, сейчас двигатели готовят к отправке.

 

"Мы должны на 30% сократить цикл производства, в полтора раза снизить стоимость изготовления двигателя [РД-191], обеспечив его конкурентоспособность на многие годы", - сказал Щенятский.

Он отметил, что "Протон-ПМ" к 2023 году планирует стать серийным изготовителем этого двигателя. Инвестиционные проекты компании нацелены на завершение полного цикла подготовки производства двигателя и строительства новых производственных мощностей для обеспечения заданных целевых показателей двигателя.

Инвестиции в создание производства двигателей РД-191 для российских ракет-носителей "Ангара" составляют 13 млрд рублей, сообщил Щенятский. "Общий объем инвестиций в создание современного производства составляет 13 млрд рублей, сегодня освоено более 7 млрд рублей", - сказал он.

Сейчас идет строительство основного производственного корпуса, завершены модернизация энергетической инфраструктуры, модернизируется фильтровальная станция, очистные сооружения, созданы и работают новые испытательные стенды.
Вводится в эксплуатацию новый комплекс заготовительного производства. По словам Щенятского, это позволит наладить более эффективное производство и сократить затраты на логистику, а также общие расходы компании в два раза.

 

Коллективы двух воронежских предприятий — Конструкторского бюро химавтоматики и Воронежского механического завода — с 1 ноября текущего года приступили к работе в рамках единой организационной структуры и единого штатного расписания. По состоянию на начало ноября свыше четырех тысяч сотрудников ВМЗ переведены на соответствующие должности в КБХА.

Небольшое количество работников ВМЗ, находящихся в декретных отпусках, на длительном лечении, либо отсутствующих на рабочих местах по другим объективным причинам, будут переведены в структуру объединенного предприятия в порядке, установленном действующим законодательством.

 

В Роскосмосе отложили испытания водородного двигателя для "Ангары"

Испытания кислородно-водородного двигателя РД-0146Д для разгонного блока КВТК, который планируется использовать на ракете-носителе "Ангара", перенесены на... РИА Новости, 15.12.2019 //  ria.ru

 

"На стенде В2б [в НИЦ РКП] продолжаются работы по подготовке стенда к испытаниям двигателя РД-0146Д, которые перенесены на 2020-2021 годы", - говорится в материалах НИЦ РКП.

 

Центру Хруничева передали последние двигатели для "Протона"

Предприятие "Протон-ПМ" изготовило и передало Центру Хруничева последнюю партию ракетных двигателей РД-276 для ракет "Протон-М". РИА Новости, 24.12.2019 //  ria.ru

 

"Завершено производство двигателя первой ступени для ракет-носителей тяжёлого класса "Протон". Последний комплект двигателей РД-276, изготовленный предприятием в рамках действующих контрактов, в ноябре передан заказчику – Центру им. Хруничева", - говорится в корпоративном издании предприятия "Орбиты Протона".

 

Огневые испытания двигателя корабля космического туризма пройдут в конце лета 2020 года

Генеральный директор "КосмоКурс" Павел Пушкин также сообщил, что около 90% составляющих двигателя напечатают на 3D-принтере //  tass.ru

 

"Огневые испытания планируются ближе к концу лета 2020 года", - отметил Пушкин.

По словам гендиректора компании, они не будут проходить на собственном стенде на территории космодрома в Нижегородской области, потому что построить его не успеют. "Мы это понимаем, будем делать в другом месте", - пояснил он. Сейчас "КосмоКурс" ведет переговоры по поводу места проведения испытаний.

 

Частный российский ракетный двигатель на перекиси водорода испытают в начале 2020 года

На двигателе тягой 20 кг разработчики планируют отработать технические и конструктивные решения более тяжелых двигателей тягой до 500 кг //  nauka.tass.ru

 

"В первом квартале 2020 года мы планируем провести первые огневые испытания опытного образца своего жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) тягой 20 кг", - рассказал Ларионов. Он уточнил, что испытания будут проводиться на мобильном стенде, так же собранном компанией самостоятельно.

Бизнесмен напомнил, что жидкостные ракетные двигатели разработки "Лароса" в качестве компонентов топлива будет использовать перекись водорода (около 90%) и авиационный керосин.

 

"Роскосмос" изготовит 20 "царь-двигателей" до 2027 года

Два десятка самых мощных в мире жидкостных двигателей РД-171МВ планируется произвести до 2027 года для новой ракеты-носителя среднего класса "Союз-5", сообщает... РИА Новости, 03.06.2020 //  ria.ru

 

МОСКВА, 3 июн - РИА Новости. Два десятка самых мощных в мире жидкостных двигателей РД-171МВ планируется произвести до 2027 года для новой ракеты-носителя среднего класса "Союз-5", сообщает "Роскосмос".
"Компания "Протон-ПМ" заключила два договора с НПО "Энергомаш" на производство литых заготовок для двигателя РД-171МВ из стальных и титановых сплавов... В рамках опытно-конструкторской работы "Феникс" (создание ракеты "Союз-5" - ред.) до ноября 2021 года "Протон-ПМ" обязуется изготовить 29 наименований стальных и четыре наименования титановых отливок для трёх двигателей", - говорится в сообщении на сайте "Роскосмоса".
"Ещё один договор рассчитан на период 2022-2026 годов и предполагает производство отливок для 17 двигателей", - отмечается в сообщении.

 

Новости. Завершен очередной этап создания кислородно-метанового двигателя

В Воронежском центре ракетного двигателестроения (входит в интегрированную структуру ракетного двигателестроения НПО Энергомаш имени академика В.П. Глушко Госкорпорации «Роскосмос») завершен очередной этап создания опытного образца кислородно-метанового ракетного двигателя РД-0177. //  www.roscosmos.ru

 

В Воронежском центре ракетного двигателестроения (входит в интегрированную структуру ракетного двигателестроения НПО Энергомаш имени академика В.П. Глушко Госкорпорации «Роскосмос») завершен очередной этап создания опытного образца кислородно-метанового ракетного двигателя РД-0177.

В испытательном комплексе предприятия успешно проведена серия огневых испытаний модельного газогенератора в обеспечение разработки данного двигателя. Главной целью проведенных работ являлось исследование процессов смесеобразования в модельном газогенераторе с различными вариантами форсуночной головки. Выбор из нескольких вариантов конструкторско-технологических решений осуществлялся с ориентацией на повышенную надежность создаваемого газогенератора и возможность его многократного использования в составе двигателя.

Главный конструктор КБХА Виктор Горохов: «Мы выполнили задачи проведенного этапа работ. Итоги испытаний и полученные результаты дали очевидное понимание наилучшей конструкции газогенератора, которую следует использовать в создаваемом двигателе. Следующим этапом работ, к которому мы уже приступили и планируем выполнить в ближайшее время, является отработка еще одного ключевого агрегата — камеры сгорания. После этого можно будет переходить уже к изготовлению и сборке опытного образца кислородно-метанового двигателя РД-0177».

Исполнительный директор КБХА Сергей Ковалев: «Работы по проведенному этапу коллектив наших специалистов, рабочих, испытателей завершил в срок в соответствии с контрактными обязательствами, несмотря на сложные условия противоэпидемических ограничительных мер. Благодарю за это всех сотрудников, кто принимал участие. Мы имеем более чем двадцатилетний опыт работы по метановому направлению и готовы активно участвовать в перспективных отечественных проектах по созданию двигателей для многоразовых средств выведения».

Разработка двигателя проводится по государственному контракту с Госкорпорацией «Роскосмос» в рамках опытно-конструкторской работы «Создание ракетных двигателей нового поколения и базовых элементов маршевых двигательных установок перспективных средств выведения» и предполагает создание научно-технического задела в этой области.

В период 2016-2019 годов было выполнено эскизное проектирование, разработана рабочая конструкторская документация, проведены модельные испытания по исследованию процессов зажигания и смесеобразования, изготовлены и проведены автономные доводочные испытания отдельных узлов и агрегатов опытного образца двигателя.

 

Центр Келдыша (входит в Госкорпорацию «Роскосмос») внедрил в конструкцию ракетного двигателя концепцию регулируемого сопла из композиционных материалов, в которой применена схема с разрывом контура сопла. Использование в регулируемых соплах и системах их раздвижки углерод-керамических композиционных материалов позволяет в 1,5-2 раза уменьшить вес конструкции, обеспечить широкий диапазон регулирования тяги двигателя, а также расширить температурный диапазон работы элементов сопла до 2 000 К и более.

Использование данного технического решения позволит оптимизировать расходно-тяговые и высотно-скоростные характеристики двигателя, а также повысить его экономичность на всех режимах работы при движении изделия по комбинированной траектории. Следующим этапом отработки технологии были успешно проведенные в Центре Келдыша испытания регулируемого сопла из композиционных материалов на экспериментальном стенде. Они подтвердили работоспособность опытного образца разрезного (лепесткового) сопла, в том числе системы раздвижки и створок из композиционных материалов, при температуре выше 1 700 К и тепловом потоке более 6 МВт/ м2.

Применение в двигательных установках конструкционных неметаллических композиционных материалов является одним из важных направлений совершенствования ракетно-космической техники. Его активное развитие обусловлено уникальным сочетанием физико-механических свойств композиционных материалов при их относительно малой плотности и существенном увеличении уровня рабочих параметров силовых установок, применяемых в новейших летательных аппаратах.

Регулируемое сопло из композиционных материалов будет представлено на стенде Центра Келдыша на Международном форуме «Армия-2020».

 

Глава НПО "Энергомаш": постепенно возвращаемся к переговорам с зарубежными партнерами

Игорь Арбузов рассказал о новых проектах предприятия и холдинга, о том, как идет создание двигателя для ракет-носителей "Союз-5", а также о работе в условиях пандемии //  tass.ru

 

— Игорь Александрович, какие новые проекты готовит "Энергомаш" и предприятия двигателестроительного холдинга по заказу Роскосмоса? Чем порадуете в этом году и в перспективе?

— Проектов и работ очень много как в самом НПО "Энергомаш", так и на предприятиях интегрированной структуры. Наши конструкторские и производственные мощности загружены полностью. Как вы знаете, Госкорпорацией "Роскосмос" сформирована программа создания перспективных средств выведения. Как известно, в основе создания таких систем лежит двигательная установка, обеспечивающая те параметры ракет, для которых она предназначается. Поэтому мы продолжаем работать по таким ключевым проектам, как создание двигателей для носителя "Союз-5" (проект НПО "Энергомаш" — двигатель первой ступени РД-171МВ и двигатель второй ступени РД-0124МС производства Воронежского центра ракетного двигателестроения).

Начаты работы по модернизации двигателя РД-191, на его базе появится РД-191М для линейки ракет "Ангара", в частности "Ангары-А5М", "Ангары-А5П", "Ангары-А5В". Проект начинается в этом году и будет продолжаться до 2023 года.

В Воронежском центре ракетного двигателестроения ведутся работы по созданию метанового двигателя. Также в активную фазу вступило создание водородных двигателей РД-0146Д1 и РД-0150 для разгонного блока и верхних ступеней ракеты-носителя "Ангара". Предполагается, что впоследствии эти двигатели могут быть применены на ракете-носителе сверхтяжелого класса.

— Если говорить про усовершенствованный РД-191М, то каковы его основные отличия от базового двигателя РД-191?

— От базового он отличается прежде всего по уровню тяги — он форсируется на 10%. Для того чтобы он был максимально надежным, мы должны его подтвердить с 10-процентным запасом. В связи с этим меняется целый ряд конструктивных элементов — камера сгорания, целый ряд силовых элементов, меняется конструкция газогенератора, часть элементов турбонасосного агрегата. Все эти изменения ведут к повышению надежности двигателя, поскольку он будет использоваться в том числе для выполнения пилотируемых полетов на пилотируемой версии "Ангары". И поскольку увеличатся нагрузки благодаря наращиванию тяги двигателя, то все силовые элементы подвергаются изменениям, меняется их конструкция.

— На каком этапе сейчас проект?

— Защита технического проекта двигателя РД-191М прошла в Роскосмосе. В настоящий момент в КБ "Энергомаша" идет разработка конструкторской документации, которая будет в том числе подготовлена в виде электронной 3D-модели.

Затем конструкторская документация будет передана на серийный завод в Пермь на ПАО "Протон-ПМ", где сейчас началась подготовка производства и организация серийного производства РД-191М.

Создание основного элемента — турбонасосного агрегата — и сборку всего двигателя будет выполнять Пермь. В Воронежском центре ракетного двигателестроения будет организовано изготовление всей номенклатуры камер сгорания жидкостных ракетных двигателей первой и второй ступеней, производящихся на предприятиях ИСРД.

— Таким образом, когда можно ожидать огневых и других испытаний РД-191М?

— Огневые испытания рассчитываем осуществить в середине 2022 года, поскольку первый доводочный образец этого двигателя должен быть собран в конце 2021 года, а на 2023 год намечены поставки РД для "Ангары". Ее первые полеты будут проведены, начиная с 2023 года, с запуском корабля "Орел" с космодрома Восточный в беспилотном варианте.

— Сколько требуется пусков, чтобы подтвердить эффективность двигателя?

— Сейчас нужна программа летных испытаний для обеспечения задач вывода полезных нагрузок в виде либо пилотируемого корабля, либо обеспечение полетов к Луне, поскольку "Ангара" в обновленной версии рассматривается в том числе и для этих целей, пока этот вариант обсуждается. К этому моменту должны быть готовы три двигателя и проведено порядка 30 испытаний.

— За счет каких средств будет реализована программа модернизации?

— Проект по созданию РД-191М будет реализован за счет средств федерального бюджета, конкретно — ОКР "Амур", входящая в состав Федеральной космической программы, в ее рамках реализуются все эти решения.

— На какой ежегодный объем выпуска РД-191М планируется выйти в перспективе?

— Это зависит от заказчика. Мощности, которые сегодня создаются в Перми, позволяют обеспечить объем выпуска двигателей не менее 40 единиц в год.

— Обратимся к другому проекту, который вы упомянули. Начались ли огневые испытания двигателя РД-171МВ для ракеты "Союз-5" и сколько они продлятся?

— "Энергомаш" одним из первых в отрасли осваивает полную производственно-технологическую цепочку с использованием цифровых технологий, и это, в свою очередь, требует от нас проведения дополнительных автономных или квалификационных испытаний, включая проведение имитационных испытаний отдельных узлов и агрегатов двигателя РД-171МВ. Мы не можем позволить себе начать огневые испытания, если есть хотя бы малейшее сомнение в отработке агрегатов двигателя.

Нештатная ситуация во время огневых испытаний развивается очень быстро, поэтому параллельно с работами по созданию двигателя РД-171МВ была осуществлена модернизация стендового оборудования, включая систему аварийной защиты, чтобы иметь возможность парировать нештатные ситуации в доли секунды.

Сейчас работы по автономным испытаниям завершаются, и надеемся, что скоро мы приступим к огневым испытаниям. Они продлятся довольно долго, не только с этим двигателем, но и с последующими. Думаю, что это займет практически весь 2021 год. Как только испытания будут завершены и будет подтверждено качество двигателя, качество технологических процессов, тут же будут начаты поставки. Согласно контракту, это 2022 год.

— "Энергомаш" вел серьезные работы по созданию первого образца двигателя на экологически безопасном топливе. Что сейчас делается в продолжение работ?

— Сегодня эти работы ведет Конструкторское бюро химического машиностроения имени А.М. Исаева и "НИИМаш". В 2016 году "НИИМаш" получил заказ на разработку кислородно-керосинового двигателя тягой 2,5 кг. К настоящему времени на стендовых испытаниях двигателя в земных условиях экспериментально опробован ряд его характеристик. На следующем этапе отработка двигателя будет вестись уже с имитацией высотных условий эксплуатации. В КБ химмаш им. А.М. Исаева сегодня проводится разработка эскизного проекта двигательной установки на топливной композиции кислород + водород. По результатам проведенных модельных испытаний двигателей ведется разработка рабочей документации, по которой в 2020 году будут изготовлены опытные образцы.

— На какой ракете предполагается использовать такой двигатель?

— Пока об этом сложно говорить.

— А вот воронежское КБ химавтоматики разрабатывает двигатель РД-0169, который планируется устанавливать на перспективные многоразовые ракеты. Что сделано и далеко ли до финала?

— Метановую тему ведет в основном КБХА, ныне — Воронежский центр ракетного двигателестроения. Работы идут уже на протяжении длительного времени и финансируются из Федеральной космической программы. Мы должны создать двигатель-демонстратор РД-0177, а впоследствии будет построен его летный вариант — РД-0169. Проведены испытания отдельных элементов агрегатов — газогенератора, смесительной головки. Теперь переходим к работам уже непосредственно по изготовлению двигателя-демонстратора РД-0177. Дальше поставлена задача: в кратчайшие сроки подтвердить возможность применения этих компонентов уже на летном варианте, это и будет РД-0169. По демонстратору работы надеемся завершить в следующем году. Первый образец метанового двигателя РД-0177 будет изготовлен в 2022–2023 годах.

— Ранее сообщалось, что для коммерческих ракет "Энергомаш" планирует создать двигатель тягой 80–100 тонн. Ведутся ли эти работы сейчас?

— Да, эти работы ведутся, поскольку наши маркетинговые исследования последних лет подтвердили востребованность в таком двигателе, особенно среди тех стран, которые сегодня только начинают свои космические программы. Мы активно ведем разработку конструкторской документации. На этот год запланирован целый ряд работ по подготовке производства этого двигателя. А со следующего года мы уже должны перейти в более активную фазу по созданию самого двигателя.

— А этот "новичок" для каких ракет предназначен?

— Пока не могу назвать, потому что идет переговорный процесс с нашими потенциальными заказчиками. Могу только сказать, что это двигатель не для нашего рынка.

— Какие-то конкретные страны можно уже назвать, с кем ведутся переговоры?

— К сожалению, переговорный процесс замедлился из-за пандемии. Мы не сильно ушли от того состояния переговоров, которое было еще в декабре 2019 года. Я бы не хотел называть конкретные страны. Но сейчас мы постепенно возвращаемся к переговорному процессу, и все партнеры, с которыми шли переговоры, подтверждают свои намерения по развитию сотрудничества.

— А каково состояние переговоров с Индией по производству там полукриогенных двигателей по российской технологии? Они тоже замедлились?

— Эти переговоры ведутся на правительственном уровне. Уже подписано межправительственное соглашение с Индией, которое дает нам более широкий спектр возможностей по развитию сотрудничества. Но все эти процессы, связанные с коронавирусными ограничениями, к сожалению, затормозили процедуру. Думаю, что в этом году мы все-таки придем к более конкретным решениям, поскольку индийские коллеги сильно интересуются партнерством именно в ракетном двигателестроении.

 

Новости. Утверждены цели в области качества ИСРД на 2021 год

Генеральный директор Научно-производственного объединения «Энергомаш» имени академика В.П. Глушко (входит в Госкорпорацию «Роскосмос») Игорь Арбузов утвердил Цели интегрированной структуры ракетного двигателестроения (ИСРД) в области качества на 2021 год. Документ был ранее согласован с организациями ИСРД — Протон ПМ, Воронежским центром ракетного двигателестроения, НИИМаш, КБХА, Турбонасос, а также Координационным советом по качеству интегрированной структуры ракетного двигателестроения. //  www.roscosmos.ru

 

Генеральный директор Научно-производственного объединения «Энергомаш» имени академика В.П. Глушко (входит в Госкорпорацию «Роскосмос») Игорь Арбузов утвердил Цели интегрированной структуры ракетного двигателестроения (ИСРД) в области качества на 2021 год. Документ был ранее согласован с организациями ИСРД — Протон ПМ, Воронежским центром ракетного двигателестроения, НИИМаш, КБХА, Турбонасос, а также Координационным советом по качеству интегрированной структуры ракетного двигателестроения.

Утвержденные Цели в области качества — это конкретные шаги по реализации приоритетных направлений развития ИСРД, определенных руководством в Политике в области качества, среди которых: соответствие требованиям (законодательным, нормативным, договорным и др.), использование передовых технологий, профессионализм, партнерство, постоянное совершенствование (процессов управления и производства и др.), лидерство и ответственность. Цели в области качества будут распределены между всеми предприятиями и подразделениями организаций интегрированной структуры ракетного двигателестроения. С содержанием документа будет ознакомлен каждый сотрудник.

«Задача предприятий — подготовка планов по достижению Целей в области качества и определение ресурсов для их выполнения. Результаты будут оцениваться с помощью утвержденных плановых ключевых показателей», — говорит исполняющий обязанности заместителя генерального директора — директора по качеству Денис Фофанов.

Совместная работа по достижению целей в области качества предприятий интегрированной структуры ракетного двигателестроения позволит улучшить координацию между организациями, подразделениями и сотрудниками, совершенствовать текущую деятельность, реализовывать стратегические планы и обеспечивать качество выпускаемой продукции. Это, в свою очередь, окажет положительное влияние на удовлетворенность потребителей, экономическое положение предприятий ИСРД и, как следствие, благосостояние каждого работника.

 

Частная компания "Ларос" начала разработку ракетного двигателя на метане РД-2500

Компания отказалась от создания ракет-носителей на перекиси водорода //  tass.ru

 

"Мы по-прежнему ориентируемся на сверхлегкие ракеты-носители, которые должны выводить до 200 кг полезной нагрузки на орбиту высотой 800 км. Но пришли к выводу, что оптимальным двигателем для такой ракеты будет метановый двигатель тягой 2 500 килограмм. Над ним ведутся работы, предварительное название "Ларос-РД-2500", - рассказал Ларионов.

 

• Назначение:
Для верхних ступеней перспективных российских и зарубежных РН.
• Год начала выпуска:
2022
• Лётная квалификация изделия:
Нет
• Краткая история лётной квалификации:
Прототип двигателя использовался на 2 ступени РН "Зенит".
• Возможность адаптации изделия под требования заказчика:
Да

• Тяга, земная / пустотная, тс - / 93
• Удельный импульс, земной / пустотный, сек - / 351
• Давление в камере сгорания, кгс / см2 181.6
• Масса, сухая / залитая, кг 1450/1610
• Габариты, высота / диаметр, мм 4714/2600
• Период разработки Базовый - с 1976 г., форсированный - 2001-2003 Модификация - 2019-2022
• Управление вектором тяги (2 канала) за счет качания камеры в двух плоскостях, о 4
• Диапазон тяги, % 100-78

• Описание
Модификация жидкостного ракетного двигателя с дожиганием окислительного газа РД120 для верхних ступеней. Топливо: кислород + керосин. В конструкции двигателя широко используется ряд новых технологий.
• Примечание
Базовый двигатель РД-120 разработан в 1976-1985 гг. Первый пуск РН «Зенит» с двигателем РД-120 выполнен 13 апреля 1985 г. Модернизированный двигатель РД-120: форсирована тяга до 93 тс. Первый пуск РН «Зенит» с форсированным двигателем РД-120 по программе «Морской старт» выполнен 28 февраля 2005г. Изготовлено всего 295 двигателей, проведено 588 стендовых огневых испытаний с наработкой 141608 с.

 

• Назначение:
Для первых ступеней перспективных российских и зарубежных РН.
• Год начала выпуска:
2022
• Лётная квалификация изделия:
Нет
• Возможность адаптации изделия под требования заказчика:
Нет

• Тяга, земная / пустотная, тс 79/89
• Удельный импульс, земной / пустотный, сек 298/336
• Давление в камере сгорания, кгс / см2 181,6
• Масса, сухая / залитая, кг 1150/1260
• Габариты, высота / диаметр, мм 3653/2600
• Период разработки 2019-2022
• Управление вектором тяги (2 канала) за счет качания камеры в двух плоскостях, о 6
• Диапазон тяги, % 100-50

• Описание
Модификация жидкостного ракетного двигателя с дожиганием окислительного газа РД120 для первых ступеней. Топливо: кислород + керосин. В конструкции двигателя широко используется ряд новых технологий.
• Примечание
Разработка двигателя РД182 - земная модификация РД120МС с коротким соплом для перспективных PH.