Руски ракетни двигатели RD-180: спецификации

Руските ракетни двигатели RD-180 бяха "ябълката на раздора" между двете Американски компании United Launch Alliance (ULA) и конкурентни орбитални науки. Първият не позволява на втория да купува двигатели за своите Antares.

Битката за титаните

Цялата вина е била участието на Orbital Sciences в държавните търгове. ULA незаконно възпрепятства конкурентите да купуват двигатели RD-180 от две компании. Този изпълнител RD Amross - SPE "Energomash" - и американският посредник Pratt Уитни Рокетдин. Първият произвежда необходимия течен ракетен двигател RD-180. Другите доставят компоненти до САЩ.
Единственият течен двигател RD-180 оптимално отговаря на тръжните процедури, обявени от американското правителство. Според експерти характеристиките на тези компоненти са идеални за тежките ракетни превозвачи и нуждите на НАСА.

Какво представлява ракетата на RD-180?

RD-180 е двукамерен дериват на четирикамерната RD-170, използвана в Zenit. Liquid ракетен двигател РД-180 затворен цикъл сключен с последващо изгаряне на висока производителност, комфорт и възможности за повторна употреба RD-170 в размер да се поберат на изискванията на двигатели за Atlas V Evolved Expendable Launch Vehicle.

RD-180 - хидравличен мотор за задвижване на управляващия вентил и отклонението на вектора на тягата gimbaled с пневматика да задейства системата за прочистване на вентила и: пъхна рамка за разпределяне на натоварването на двигателя като самодостатъчна. Двигателят в началото използва LOX олово, с последващо изгаряне на генериращ газ и LOX, богат на задвижване с газови турбини. По този начин тя установява увеличение на производителността с 10% в сравнение с оперативното ускорение на американските двигатели и осигурява чиста, многократно използваема операция.
Само в главния монтаж, турбопомпата и бустер помпата изискват разработването да се мащабира от RD-120 и RD-170. Всички останали компоненти са взети директно от RD-170.

RD-180 е разработен за 42 месеца за малка част от цената на типичния дизайн на нов двигател за САЩ. Двигателят работи върху междинния двигател Atlas III и стандартното превозно средство Atlas V.

RD-180 е оборудван с две двойки горивни камери и дюзи. Двигателят е проектиран и произведен от руската изследователска и производствена асоциация Energomash. Като гориво се използва керосин, окислителят е течен кислород. Цената на ракетния двигател RD-180 за 2010 г. е 9 милиона долара.

Описание на конструкцията

1. LOX / керосин ракетно гориво.
2. Две бутални камери (кардан +8 градуса).
3. Един богат на кислород блок пред горелката.
4. THA монтаж под високо налягане.
5. Двустепенна горивна помпа.
6. Едностепенна кислородна помпа.
7. Единична турбина.
8. Самозапалително запалване.
9. автономен хидравлични системи (клапани, TVC) с подаване на керосин от горивната помпа.
10. Система за мониторинг на здравето и прогнозиране на живота.
11. Автоматизирана подготовка на полета (след монтажа на автомобила всички операции се автоматизират чрез пускане).
12. Минимизирайте интерфейса от рамата и превозните средства (пневматични и хидравлични системи, самостоятелни, електрически интегрирани панели, рамки за опростяване на механичния интерфейс).
13. Органични операции обогатени окислител задейства запалване временния старт горелка и окислител и режими, които елиминират коксуване и изгори потенциално заразени керосин спре.
14. 50-100% непрекъснато дроселиране, при условие че е възможно да се извърши проверка в реално време на подравняването на траекторията и двигателя на мястото преди започване на фиксирането.
15. 80% RD-170 части.
16. Хипербарна камера: 256,6 бара.
17. Коефициент на площ: 36.4.
18. Тежест: 77.26.
19. Съотношение окисляване-гориво: 2.72.

Двигателят е RD-180. характеристики на

• Специфично тегло: 5480 кг (12080 паунда).
• Височина: 3,6 м (11,67 фута).
• Диаметър: 3.2 м (10.33 фута).
• Специфичен импулс: 337.8 с.
• Специфичен импулс на морското равнище: 311.3 s.
• Време за запис: 270 сек.
• Първо начало: 2000

история

През ноември 1996 г. се проведе първият тест на RD-180 в асоциацията за производство на Energomash. Двигателят беше призната за победител в търговете за инсталацията му в ракетата "Атлас" на американците Локхийд Мартин Corporation. Това беше необходимо за оттеглянето на обещаващи космически кораби. Оттогава двигателите RD-180 станаха най-популярни.

Двигателят е повторно използваем. Добре обмисленото управление осигури на "Енергомаш" практически легендарни надеждни сделки със САЩ. През декември 2012 г. бе подписан договор за предоставяне на гаранцията за производство на двигатели до 2019 г. Цялото производство е съсредоточено в Русия.

Създаване на подмяна на RD-180 в САЩ

Украински събития доведоха до санкции, които ограничават възможността за използване на руски ракетни двигатели за Съединените щати. RD-180 трябва да бъде заменен с аналог на американското производство. През декември 2014 г. тя прие изменение. Тя забранява използването на руски RD-180. Двигателят ще продължи да се закупува съгласно съществуващия договор за доставка до 2019 г. между Energomash и ULA.

Въпреки продължаващото сътрудничество и доставка на RD-180 по съществуващи договори, Американски секретар на отбраната нарежда прекратяването на сътрудничеството с Русия и прехода към американски компоненти. Америка е длъжна да се освободи от зависимостта на Русия във военно-политическата сфера.

На този Франк Кендъл (министър на отбраната за закупуване) отговори, че руските двигатели RD-180 към Пентагона нямат нищо за замяна. Като алтернатива на настоящата ситуация, Америка обяви търг за производство на свои собствени подобни двигатели за изпълнение на своята територия.

Вицепремиерът на Русия Дмитрий Рогозин заяви, че е готов да спре доставката на ракетни двигатели RD-180 и K-33 за Америка.

Колко струва ракетата RD-180 за САЩ

Нека да говорим за цените. SpaceNews съобщи, че е необходимо да се замени двигателя RD-180. САЩ такова прищявка ще струва 1,5 милиарда долара. Няма малка сума.

Колко струва двигателят RD-180? Целият проект за въвеждането на прототипа ще продължи най-малко шест години. Според експерти, Съединените щати нямат възможност напълно да се откажат от използването на двигатели RD-180. За кратко време проблемът не може да бъде решен, тъй като двигателите ще бъдат готови едва през 2022 г.
Въпреки уверенията на военновъздушните сили на САЩ, че RD-180 е наличен в складовете в необходимото количество, недостигът все още е налице. Следователно много стартирания ще трябва да бъдат отложени. Разходите в тази област могат да се увеличат до 5 млрд. Долара.
Докато Съединените щати се конкурират и прилагат санкции, Китай вече заема свой ред за производството на RD-180.

перспектива

Пентагона е отделил най-малко $ 162 000 000 Aerojet Rocketdyne и United Launch Alliance за развитието на ракетни двигатели AR1 и BE-4 кандидати, които да заменят двигател руско производство, който в момента лети бустер Atlas V.

Военновъздушните сили на САЩ приключи първоначалната инвестиция в новите ракетни двигатели, като военните са склонни да се движат далеч от зависимостта си от руския RD-180, използван в Atlas V, която тече по-голямата част от правителствените спътници на САЩ за сигурни комуникации, навигация и събиране на разузнавателна информация.
Военновъздушните сили са част от публично-частното партньорство с Aerojet Rocketdyne и ULA, като отпускат корпоративни средства за съфинансиране на развитието на двигателя.

Президентът и главен изпълнителен директор ULA продължи да отговаря, за да се постигне целта за най-надеждни за изстрелване системи на САЩ, в най-достъпната цена, разработването на нов двигател, който ще се въведе изцяло нови възможности за използване на космическото пространство.

Споразумението с Aerojet Rocketdyne обхваща разработването и тестването на ракетните двигатели AR1. Това е задвижващ блок, който изгаря смес от керосин и течен кислород. Това са същите компоненти на ракетно гориво като в двигателя RD-180 за Atlas V.

Aerojet Rocketdyne се стреми да създаде двигател, получил сертификат за летателна годност до 2019 г., но първото пускане се очаква едва през 2020 г.
Военновъздушната разпределя 115 300 000 най-малко $ на програма за развитие на AR1, докато Aerojet Rocketdyne и ULA съвместно инвестира US $ 57.7 милиона долара - се казва в изявление Aerojet Rocketdyne.

Преди изпитването правителствено решение за продължаване на подкрепата за създаването на програмата за двигател AR1 е с максимална стойност от $ 804 милиона - за $ 536 милиона от Военновъздушните сили и 236 000 000 $ от Aerojet Rocketdyne и АОЪ.

"AR1 ще върне САЩ на първите позиции в производството на керосинни ядрени ракетни двигатели", каза Дрейк в прессъобщение. - Ние се въведе най-новите постижения в съвременното производство, а спекулира с нашата богата на знания за производството на ново поколение ракетни двигатели, всичко е направено за въвеждането на мотори, които да сложат край на зависимостта си от външни доставчици за стартирането на националните активи за сигурност на страната ни ".

Двигателят AR1 ще включва триизмерни части за печат и работа с обогатен кислород при последващо изгаряне на генериращия газ. Това е по-ефективен цикъл на работа на двигателя в сравнение с другите течни въглеводороди в ракетните двигатели на САЩ.

Двигателят BE-4 е във фокуса на Военновъздушните сили. За изпълнението му са отпуснати парични инфузии. Военновъздушните сили са поели ангажимент да платят поне 46.6 милиона долара на "Обединения стартов алианс" за следващото поколение на ракетите "Вулкан". ULA също така се съгласи да добави 40,8 милиона долара при условията на правителствената награда.

Лъвският пай от първоначалната финансиране - 45800000 $ - ще отидат за развитието на проекта за създаване на двигател BE-4, който ще генерира 550,000 паунда тяга и консумират комбинация от криогенен втечнен природен газ и течен кислород.

Два двигателя ВЕ-4 ще принудят първия стадий от ракетата Вулкан. Длъжностни лица казват, че BE-4 е изцяло финансиран от компанията с помощта на United Launch Alliance. Финансирането на военновъздушните сили ще допринесе за напредъка на интегрирането на двигателя BE-4 с вулканичното изстрелване.

Aerojet Rocketdyne рекламира AR1 като най-обикновената заместител на RD-180 поради своята прахова смес и размер. Два AR1 двигателя са необходими за изпълнение на работата на един двигател RD-180 с двоен накрайник на Atlas V.

Ръководителите на ULA казват, че двигателят BE-4 от Blue Origin, компания за предприемачество, основана от Amazon.com, ще бъде готов по-бързо и в крайна сметка ще бъде по-лесно да се възстанови за повторна употреба.

Докато двигателят RD-180 има предимството на повече от 60 успешни старта, е време за американските инвестиции в местното производство на подобни двигатели.

BE-4 трябва да завърши сертифицирането си през 2017 г., а ULA е насочен към първия полет на ракетата "Вулкан" преди края на 2019 г.

Също така, ВВС финансират строителство в космоса за обитаване на астронавтите в изследването на дълбоко пространство и спътникови услуги.

ULA продължава да работи както с Blue Origin, така и с Aerojet Rocketdyne. Той придружава два варианта на следващото поколение американски двигатели, поради което компанията се присъединява към двете водещи световни компании в постиженията в космоса.

ULA съхранява двигателя AR1 от Aerojet Rocketdyne като резервна опция. Окончателният избор се очаква в края на 2016 г.

Финансовите задължения на Военновъздушните сили към Aerojet Rocketdyne и ULA са отворени след 29 февруари 2016 г., след като подобни споразумения са постигнати с SpaceX и Orbital ATC.
Нов проект за ракетни бустери за твърди горива, произвеждан от Orbital ATK за ракетата Vulcan на ULArsquo и за собствения му стартер ще получи и финансиране от Orbital ATK.

Сянка в пространството от земните "облаци"

Руските двигатели RD-180 в държавите нямат алтернатива. Вицепрезидентът на Aerojet Rocketdyne Джим Мейзер смята, че Съединените щати не обръщат достатъчно внимание на развитието на собствените си прототипи кислород-керосин.
Той каза, че Америка определено изостава от руснаците и китайците при създаването на такива задвижващи системи. Той също така спомена, че САЩ вече са разработили кислород-керосинен двигател, който е в експлоатация Merlin 1D. Той се произвежда от SpaceX. Само тук, по неговите характеристики, наистина не достига до RD-180.

Разбира се, това е пълна глупост, защото облаците на Земята не могат да хвърлят в космоса сянка. Но в политически смисъл - уви, отхвърлен.

САЩ: индустриалците са спокойни, политиците са разтревожени

Старши американски военен представител заяви, че ще спре да пуска сателити за национална сигурност на борда на ракетата Atlas V United Launch Alliance, ако Министерството на финансите вярва, че внасянето на руски двигател не нарушава санкциите на САЩ.

По-рано сенатор Джон Маккейн поиска от ВВС да докаже, че неотдавнашната реорганизация в неговата руска ракета и космическа индустрия не поставя закупуване на РД-180 двигатели за нарушение на американските санкции, наложени срещу руските чиновници през 2014.

Американските правителствени агенции, ръководени от Министерството на финансите, обръщат нов поглед към доставката на RD-180. И ние сме готови да не се придържаме към санкциите. Заземяването на Атлас V ще създаде по-сериозна пречка за Пентагона от провеждането на бойни операции.

Маккейн проведе изслушване на военния космодрума, където той се обади по Би Би Си, за да получите нова правно становище, че внася RD-18О нарушават американските санкции срещу руски официални лица след анексирането на Кримския полуостров в Украйна.

Маккейн посочи двама старши руски представители: руският вицепремиер Дмитрий Рогозин и Сергей Хемезов, съветник на руския президент Владимир Путин. Доскоро те бяха наблюдатели в космическия сектор. Въпреки че нямат финансови ползи от продажбите на RD-180, те са били санкционирани.

На 28 декември Редът на Путин реорганизира руския космически сектор. Това преструктуриране прави корекции на руската космическа индустрия и космическата агенция Роскосмос в рамките на новата държавна корпорация, наречена също Роскосмос.Маккейн отбеляза, че тази организация в момента се ръководи от Рогозин-Хемезов, също е свързана с него. Рогозин и Хемезов бяха сред първите руски официални лица, които получиха санкции по време на украинската криза. Нито един, нито друг не може да влезе в Съединените щати. Активите, които притежават, бяха замразени.