Krievu RD-180 raķešu dzinēji: specifikācijas

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Krievu RD-180 raķešu dzinēji ir izraisījuši strīdus starp diviem amerikāņu uzņēmumiem United Launch Alliance (ULA) un konkurējošo Orbital Sciences. Pirmā neļauj pēdējai iegādāties dzinējus savām Antares raķetēm.

Titānu sadursme

Pie vainas bija Orbital Sciences dalība valsts iepirkumu konkursos. ULA nelikumīgi liedz konkurentiem iegādāties RD-180 dzinējus no diviem uzņēmumiem. Tie ir RD Amross darbuzņēmējs - SNPPO Energomash - un amerikāņu starpnieks Pratt & Whitney Rocketdyne. Pirmais ražo nepieciešamo RD-180 šķidrās degvielas raķešu dzinēju. Pārējie komponenti piegādā Amerikas Savienotajām Valstīm.

Vienīgais šķidrās degvielas dzinējs RD-180 ir optimāli piemērots ASV valdības izsludinātajiem iepirkumiem. Pēc ekspertu domām, šo komponentu īpašības ir ideāli piemērotas smagajām nesējraķetēm un NASA vajadzībām.

Kas ir RD-180 raķešu dzinējs

RD-180 ir divu kameru atvasinājums no četrkameru RD-170, ko izmanto Zenit. Šķidrās degvielas raķešu dzinējiSlēgtā cikla pēcdedzinātājs RD-180 apvieno RD-170 augsto veiktspēju, ērtības un atkārtotu lietojamību tādā izmērā, lai tas atbilstu Atlas V Evolved Expendable Launch Vehicle dzinēja prasībām.

RD-180 – hidrauliskais motors, lai iedarbinātu vadības vārstu un novirzes vilces vektoru kardānvienībās, ar pneimatiku, lai darbinātu vārstu un izpūšanas sistēmu: vilces rāmis slodzes sadalei ir pašpietiekams kā dzinēja daļa. Iedarbināšanas motors izmanto LOX svinu ar ģeneratora gāzes pēcdedzināšanu un LOX, kas ir bagāts ar gāzes turbīnas piedziņu. Tāpēc iestatiet veiktspējas pieaugumu par 10 procentiem, salīdzinot ar ASV dzinēju darbības palielinājumu un pieņemot, ka darbība ir tīra, atkārtoti lietojama. Tikai galvenajā komplektācijā turbo sūknim un pastiprinātāja sūknim bija nepieciešama pilnveidošana, lai tā būtu lielāka nekā RD-120. un RD-170. Visas pārējās sastāvdaļas tika ņemtas tieši no RD-170.

RD-180 tika izstrādāts 42 mēnešos par nelielu daļu no parasta ASV jaunā dzinēja dizaina izmaksām. Motors darbojas ar starpposma Atlas III un standarta Atlas V pastiprinātāju.

RD-180 ir aprīkots ar diviem pāriem sadegšanas kameru un sprauslām. Dzinēju izstrādāja un ražoja Krievijas pētniecības un ražošanas asociācija Energomash. Kā degvielu izmanto petroleju, šķidrais skābeklis ir oksidētājs. Raķešu dzinēja RD-180 izmaksas 2010. gadā bija 9 miljoni USD.

Būvniecības apraksts

1. LOX/Petrolejas raķešu degviela.
2. Divas vilces kameras (kardāni +8 grādi).
3. Viens ar skābekli bagāts bloks degļa priekšā.
4. THA augstspiediena komplekts.
5. Divpakāpju degvielas sūknis.
6. Vienpakāpes skābekļa sūknis.
7. Viena turbīna.
8. Pašaizdegšanās aizdedze.
9. Autonomās hidrauliskās sistēmas (vārsti, TVC), ko darbina ar petroleju no degvielas sūkņa.
10. Veselības uzraudzības un dzīves prognozēšanas sistēma.
11. Automatizēta lidojuma sagatavošana (pēc uzstādīšanas transportlīdzeklī visas darbības tiek automatizētas ar palaišanu).
12. Palaides platformas un transportlīdzekļu saskarnes minimizēšana (pneimatiskās un hidrauliskās sistēmas, autonomi, elektriski integrēti paneļi, vilces rāmis, lai vienkāršotu mehānisko saskarni).
13. Videi draudzīgas darbības ar bagātīgu oksidētāja palaišanas priekšdegļa aizdedzi, kā arī oksidētāja iedarbināšanas un izslēgšanas režīmiem, kas novērš koksēšanu un nesadegušo potenciāli piesārņotu petroleju.
14. 50–100% nepārtraukta drosele, kas pakļauta iespējamai reāllaika trajektorijas un motora atbilstības pārbaudei uz vietas pirms labošanas palaišanas.
15. 80% RD-170 daļas.
16. Albariskā kamera: 256, 6 bāri.
17. Platības koeficients: 36, 4.
18. Vilces un svara attiecība: 77, 26.
19. Oksidētāja un degvielas attiecība: 2, 72.

Dzinējs RD-180. Funkcijas

• Īpašais svars: 5480 kg (12080 mārciņas).
• Augstums: 3,6 m (11,67 pēdas).
• Diametrs: 3,2 m (10,33 pēdas).
• Īpašs impulss: 337,8 s.
• Īpašs impulss jūras līmenī: 311,3 s
• Ierakstīšanas laiks: 270 sek.
• Pirmā palaišana: 2000. gads

Vēsture

1996. gada novembrī Energomash ražošanas asociācija veica pirmo RD-180 testu. Dzinējs tika pasludināts par uzvarētāju konkursos par tā uzstādīšanu Amerikas Lockheed Martin Corporation nesējraķetē Atlas. Tas bija nepieciešams, lai atsauktu daudzsološus apkalpes kuģus. Kopš tā laika RD-180 dzinēji ir kļuvuši vispieprasītākie.

Dzinējs ir atkārtoti lietojams. Izsmalcināta vadība nodrošināja NPO Energomash gandrīz leģendārus uzticamus darījumus ar Amerikas Savienotajām Valstīm. 2012. gada decembrī tika piegādāts līgums, kas nodrošina uzņēmumam garantiju dzinēju ražošanai līdz 2019. gadam. Visa ražošana ir koncentrēta Krievijā.

RD-180 aizstājēja izveide ASV

Ukrainas notikumi izraisīja sankcijas, kas ierobežo iespēju izmantot Krievijas raķešu dzinējus ASV. RD-180 jāaizstāj ar Amerikā ražotu analogu. 2014. gada decembrī Parlaments pieņēma grozījumu. Tas aizliedza izmantot krievu RD-180. Dzinēju turpinās iegādāties saskaņā ar esošo piegādes līgumu starp Energomash un ULA līdz 2019. gadam.

Neskatoties uz pastāvīgo sadarbību un RD-180 piegādēm saskaņā ar esošajiem līgumiem, ASV aizsardzības ministrs pavēlēja pārtraukt sadarbību ar Krieviju un veikt pāreju.amerikāņu daļām. Amerikai ir pienākums atbrīvoties no Krievijas atkarības militāri politiskajā jomā.

Uz to Frenks Kendels (Aizsardzības sekretārs iegādes jautājumos) atbildēja, ka Pentagonam nav ar ko aizstāt Krievijas RD-180 dzinējus. Kā alternatīvu pašreizējai situācijai Amerika izsludināja konkursu par savu līdzīgu īpašību dzinēju ražošanu savā teritorijā.

Krievijas premjerministra vietnieks Dmitrijs Rogozins sacīja, ka ir gatavs pārtraukt raķešu dzinēju RD-180 un K-33 piegādi Amerikai.

Cik maksā RD-180 raķešu dzinējs ASV

Parunāsim par cenām. SpaceNews ziņoja, ka RD-180 dzinējs ir jānomaina. ASV šāda kaprīze izmaksātu 1,5 miljardus dolāru. Nav maza summa.

Cik maksā RD-180 dzinējs? Viss prototipa ieviešanas projekts ilgs vismaz sešus gadus. Pēc ekspertu domām, ASV nav iespēju pilnībā atteikties no RD-180 dzinēju izmantošanas. Problēmu nav iespējams atrisināt īsā laikā, jo dzinēji būs gatavi tikai 2022. gadā.

Neskatoties uz ASV gaisa spēku apliecinājumiem, ka RD-180 ir noliktavā vajadzīgajā daudzumā, joprojām ir trūkums. Tāpēc daudzas palaišanas būs jāatliek. Tēriņi šajā jomā varētu pieaugt līdz 5 miljardiem USD. Kamēr ASV sacenšas un piemēro sankcijas, Ķīna jau ir gatava RD-180 ražošanai.

Perspektīva

Pentagons ir piešķīris vismaz 162 miljonus USD Aerojet Rocketdyne un United Launch Alliance darbamAR1 un BE-4 raķešu dzinēju attīstības jomas, kandidāti Krievijā ražotā dzinēja nomaiņai, kas pašlaik lido ar nesējraķeti Atlas V.

ASV gaisa spēki pabeidz sākotnējās investīcijas jaunos raķešu dzinējos, jo militārpersonas cenšas atteikties no paļaušanās uz Krievijas RD-180 dzinēju, ko izmanto Atlas V, kas palaiž lielāko daļu ASV valdības satelītu drošu sakaru nodrošināšanai., navigācija un izlūkdatu vākšanas informācija. Gaisa spēki noslēdz valsts un privāto partnerību ar Aerojet Rocketdyne un ULA, nodrošinot korporatīvos līdzekļus dzinēju izstrādes līdzfinansēšanai.

ULA prezidents un izpilddirektors turpina tikties, lai sasniegtu mērķi nodrošināt Amerikas Savienotajām Valstīm visuzticamākās palaišanas sistēmas par vispieejamāko cenu, vienlaikus izstrādājot jaunu dzinēju, kas radīs pilnīgi jaunas iespējas atstarpe.

Līgums ar Aerojet Rocketdyne attiecas uz AR1 raķešu dzinēja izstrādi un testēšanu. Šī ir barošanas iekārta, kas sadedzina petrolejas maisījumu un šķidro skābekli. Tās ir tās pašas degvielas sastāvdaļas, kas RD-180 dzinējā, kas paredzēta Atlas V.

Aerojet Rocketdyne mērķis ir līdz 2019. gadam iegūt lidojumderīgu dzinēju, taču pirmā palaišana nav gaidāma līdz 2020. gadam. Gaisa spēki AR1 izstrādes programmā iegulda vismaz 115,3 miljonus ASV dolāru, kamēr Aerojet Rocketdyne un ULA kopīgi ieguldīt 57,7 miljonus ASV dolāru, teikts Aerojet Rocketdyne paziņojumā.

Pirms testēšanas valdības lēmums turpināt atbalstu AR1 dzinēju programmai sasniedza 804 miljonus ASV dolāru - 536 miljonus ASV dolāru no gaisa spēkiem un 236 miljonus ASV dolāru no Aerojet Rocketdyne un ULA.

"AR1 atkal nostādīs ASV vadībā petrolejas kodolraķešu dzinēju ražošanā," teikts Dreiks paziņojumā presei. "Mēs iekļaujam jaunākos sasniegumus vismodernākajā ražošanā, vienlaikus izmantojot mūsu bagātīgās zināšanas par nākamās paaudzes raķešu dzinējiem, un tiek darīts viss, lai ieviestu motorus, kas izbeigs mūsu atkarību no ārvalstu piegādātāja, lai uzsāktu mūsu valsts ražošanu. nacionālās drošības līdzekļi."

AR1 dzinējs ietvers 3D drukātas detaļas, un tas darbosies ar bagātinātu skābekli ar ģeneratora gāzes pēcdedzināšanu. Šis ir efektīvāks dzinēja cikls nekā pašlaik pieejams citiem šķidrajiem ogļūdeņražiem ASV raķešu dzinējos.

Gaisa spēku uzmanības centrā ir BE-4 dzinējs. Tās īstenošanai tiek piešķirtas naudas injekcijas. Gaisa spēki ir apņēmušies samaksāt vismaz 46,6 miljonus ASV dolāru United Launch Alliance par nākamās paaudzes Vulcan raķeti. ULA arī piekrita pievienot 40,8 miljonus USD saskaņā ar valdības balvas nosacījumiem.

Lauvas tiesa no 45 800 000 USD sākotnējā finansējuma tiks novirzīta BE-4 dzinēja izstrādei, kas radīs 550 000 mārciņu vilces spēku un patērēs sašķidrinātas dabasgāzes un šķidruma kriogēno kombināciju.skābeklis.

Divi BE-4 dzinēji pastiprinās Vulcan raķetes pirmo posmu. Amatpersonas saka, ka BE-4 pilnībā finansē uzņēmums ar Apvienotās palaišanas alianses starpniecību. Gaisa spēku finansējums atbalstīs uzņēmuma progresu BE-4 dzinēja integrēšanā ar nesējraķeti Vulcan.

Aerojet Rocketdyne reklamē AR1 kā vienkāršāko RD-180 aizstājēju tā pulvera maisījuma un izmēra dēļ. Ir nepieciešami divi AR1 dzinēji, lai nodrošinātu viena divu sprauslu RD-180 dzinēja veiktspēju uz Atlas V.

ULA vadītāji saka, ka Amazon.com dibinātā uzņēmējdarbības kosmosa uzņēmuma Blue Origin dzinējs BE-4 būs gatavs ātrāk un galu galā to būs vieglāk atgūt atkārtotai izmantošanai.

Lai gan RD-180 dzinējam bija vairāk nekā 60 veiksmīgu palaišanas gadījumu, bija pienācis laiks ASV investēt līdzīgu dzinēju vietējā ražošanā.

BE-4 validācija ir jāpabeidz 2017. gadā, un ULA mērķis ir pirmais raķetes Vulcan lidojums līdz 2019. gada beigām.

Gaisa spēki finansē arī būvniecību kosmosā astronautu izmitināšanai dziļā kosmosa izpētē un satelītpakalpojumos.

ULA turpina strādāt gan ar Blue Origin, gan ar Aerojet Rocketdyne. Tas ir pievienots diviem nākamās paaudzes amerikāņu dzinēju variantiem, tāpēc uzņēmums sadarbojas ar diviem pasaules vadošajiem kosmosa uzņēmumiem.

ULA saglabā Aerojet Rocketdyne AR1 dzinēju kā rezerves ierīciopciju. Galīgā atlase gaidāma 2016. gada beigās.

Gaisa spēku finanšu saistības pret Aerojet Rocketdyne un ULA tiks atvērtas pēc 2016. gada 29. februāra pēc tam, kad tika noslēgti līdzīgi līgumi ar SpaceX un Orbital ATK. Orbital ATK izstrādāja jaunu cieto raķešu pastiprinātāja projektu ULA Vulcan raķetei un savai palaišanas iekārtai, saņems arī Orbital ATK finansējumu.

Ēna kosmosā no zemes "mākoņiem"

Krievu RD-180 dzinējiem štatos nav alternatīvas. Džims Meizers, Aerojet Rocketdyne viceprezidents, uzskata, ka ASV nepievērš pietiekamu uzmanību savu skābekļa-petrolejas prototipu izstrādei.

Viņš teica, ka Amerika noteikti atpaliek no krieviem un ķīniešiem šādu piedziņas sistēmu izveidē. Viņš arī minēja, ka ASV jau ir izstrādāts skābekļa petrolejas dzinējs, kas darbojas Merlin 1D. To ražo SpaceX. Tikai tagad pēc savām īpašībām tas neatpaliek no RD-180.

Protams, tas ir pilnīgs absurds, jo sauszemes mākoņi nevar mest kosmosā nekādu ēnu. Bet politiskā nozīmē - ak, tie tiek izmesti.

ASV: rūpnieki mierīgi, politiķi noraizējušies

Kāds ASV gaisa spēku ierēdnis saka, ka viņš pārtrauks palaist nacionālās drošības satelītus uz United Launch Alliance raķetes Atlas V, ja Valsts kases departaments uzskatīs, ka Krievijas dzinēju imports nepārkāpj ASV sankcijas.

Agrāk senators Džons Makeins jautāja gaisa spēkiempierādīt, ka nesenā raķešu un kosmosa nozares reorganizācija Krievijā nepadara RD-180 dzinēju iegādi par ASV sankciju pārkāpumu, kas pret Krievijas amatpersonām tika noteiktas 2014. gadā.

ASV valdības aģentūras ar Valsts kases departamentu no jauna aplūko RD-180 piegādes. Un mēs esam gatavi neievērot sankcijas. Atlas V iezemēšana Pentagonam radītu lielāku šķērsli nekā cīņa.

Makeins sarīkoja militārā kosmodroma uzklausīšanu, kurā viņš mudināja gaisa spēkus iegūt jaunu juridisku atzinumu, ka RD-18O imports pārkāpj ASV sankcijas, kas tika noteiktas Krievijas amatpersonām pēc Ukrainai piederošās Krimas pussalas aneksijas.

Makeins izcēla divas augsta ranga Krievijas amatpersonas: Krievijas vicepremjeru Dmitriju Rogozinu un Krievijas prezidenta Vladimira Putina padomnieku Sergeju Čemezovu. Vēl nesen viņi bija novērotāji kosmosa sektorā. Lai gan viņi negūst finansiālu labumu no RD-180 pārdošanas, viņiem ir piemērotas sankcijas.

28.decembris pēc Putina rīkojuma tiek reorganizēts Krievijas kosmosa sektors. Šīs pārstrukturēšanas rezultātā tiek veiktas korekcijas Krievijas kosmosa industrijā un kosmosa aģentūrā Roscosmos jaunā valsts korporācijā, ko sauc arī par Roskosmos.

Makeins atzīmēja, ka šo organizāciju pašlaik vada Rogozins; Arī Čemezovam ar to ir kāds sakars. Rogozins un Čemezovs bija vienas no pirmajām Krievijas amatpersonām, kas saņēma sankcijas Ukrainas krīzes laikā. Ne viens, neotrs nevar iebraukt ASV. Viņiem piederošie līdzekļi ir iesaldēti.