Другим потенциальным конкурентом, который может заменить CRE, является электрический ракетный двигатель (ERE), который использует электричество для ускорения рабочего тела.
«Самый мощный в мире»: какими характеристиками будет обладать новый российский ракетный двигатель РД-171МВ
Россия начала опытное производство новых ракетных двигателей РД-171МВ, которые считаются самыми мощными в мире. В разработке участвует НПО «Энергомаш». Двигатели будут установлены на первой ступени перспективной ракеты-носителя средней дальности «Союз-5», которая в настоящее время создается в РКК «Энергия». Кроме того, они будут использоваться в сверхтяжелых ракетах «Енисей». Огневые испытания РД-171МВ запланированы на декабрь 2019 года. По мнению экспертов, эти двигатели являются уникальными в мире и позволят России сохранить лидирующие позиции в производстве ракетных двигателей.
НПО «Энергомаш» начало производство опытных образцов жидкостных ракетных двигателей РД-171МВ, которые компания называет «самыми мощными в мире». Соответствующая информация была опубликована на сайте государственных закупок.
В техническом задании, опубликованном на портале, говорится, что «Энергомаш» закупает долговечные литые изделия из стали и сплавов «для доработки РД-171МВ в рамках опытно-конструкторской работы «Феникс». Компания планирует потратить на покупку около 19,5 миллионов рублей.
Феникс» описывается как проект развития, направленный на разработку нового семейства российских пусковых установок среднего класса для замены ракет «Зенит».
«Прорывной проект»
Разработка РД-171МВ была начата в 2017 году. Проект предусматривает разработку двигателя для первой ступени планируемой РКК «Энергия» ракеты-носителя среднего класса «Союз-5» (также известной как «Иртыш»). Он также будет установлен на сверхтяжелой ракете «Енисей».
«РД-171МВ — самый мощный из жидкостных двигателей. Он имеет четыре камеры сгорания и работает на паре кислород-керосин», — рассказал RT Иван Моисеев, научный руководитель Института космической политики.
Основой для нового двигателя стал советский РД-171М, который, в свою очередь, был модификацией РД-170, считавшегося самым мощным двигателем в истории. Его мощность составляла 230 000 л.с.
‘Искусственные ограничения’: Роскосмос ответил на запрет Вашингтона на российские ракеты
Роскосмос заявил, что решение США запретить сотрудничество с Россией в области космических запусков является проявлением недобросовестности.
«Главное отличие этой модели от предыдущей в том, что она сможет выводить тяжелые грузы на довольно высокие орбиты с большей мощностью. Важно отметить, что сверхмощные двигатели позволят ему выводить на орбиту грузы весом 20-30 тонн», — сказал RT военный эксперт Михаил Тимошенко.
Энергомаш отметил, что в основу РД-171МВ положены технологические и конструкторские решения, отработанные при эксплуатации двигателей РД-180 и РД-191.
«В новой разработке мы в первую очередь используем систему управления, испытанную на двигателе РД-191, который полностью производится в России, и принимаем дополнительные меры по защите внутренних полостей двигателя от воспламенения», — сказал Петр Левочкин, главный конструктор НПО Энергомаш.
Масса РД-171МВ составляет 10,3 тонны, а тяга — более 800 тонн. Мощность автомобиля оценивается в 246 000 л.с., что является мировым рекордом и ставит двигатель на первое место в мире по этому показателю.
«Двигатель РД-171МВ действительно будет самым мощным в мире, — сказал Игорь Арбузов, генеральный директор НПО Энергомаш, — разработка такой конструкции — это локомотив не только конструкторской мысли, но и технологии.
При работе двигателя тепловая мощность камеры сгорания составляет 27 миллионов киловатт, что сравнимо с мощностью большой гидроэлектростанции. Еще одним любопытным сравнением дизайнеры поделились с общественностью: Турбокомпрессор двигателя развивает мощность 180 000 киловатт — столько же, сколько три атомные электростанции крупнейших ледоколов вместе взятых.
Для реализации плана по созданию РД-171МВ «Энергомаш» модернизировал свои производственные мощности. Представители компании отмечают, что РД-171МВ станет первым двигателем, в котором в качестве исходной конструкторской документации будут использоваться трехмерные компьютерные модели вместо традиционных бумажных чертежей. Это позволило сократить время разработки, оптимизировать процесс производства и снизить затраты.
«Мы внедряем 3D-моделирование для ускорения новых разработок. Для снижения затрат и повышения конкурентоспособности наших двигателей мы внедряем новейшие технологии, композитные материалы, новое оборудование, переоснащаем завод», — сказал Левочкин.
«Ни у одной страны нет подобных разработок»
По мнению члена Российской академии космонавтики Александра Железнякова, новый двигатель, как и его предшественник РД-171М, будет успешно конкурировать с зарубежными аналогами.
«Он успешно конкурирует уже более 30 лет и будет продолжать конкурировать, потому что на сегодняшний день это самый мощный жидкотопливный ракетный двигатель в мире. Ведь подобных событий нет ни в одной другой стране», — сказал эксперт в интервью RT.
По его словам, продвижение этого двигателя на международном рынке связано с геополитическими вопросами.
«Кроме Китая, вряд ли кто-то будет заинтересован в этом, потому что это зависит от геополитической ситуации», — пояснил он.
Военный эксперт Михаил Тимошенко выразил аналогичное мнение.
«Этот двигатель сможет идти в ногу с зарубежными разработками. Маловероятно, что США будут заинтересованы в его покупке, поскольку он имеет тяжелый ракетный двигатель. Но Европейский Союз и Китай, конечно, могут проявить интерес, если захотят вывести на орбиту что-то тяжелое», — сказал он в интервью RT.
Моисеев сказал, что маловероятно, что двигатель будет экспортироваться, поскольку такое оборудование изготавливается для специальных ракет. Пока за рубежом нет ракет, совместимых с РД-171МВ.
«Чтобы купить его, потенциальный покупатель должен иметь подходящую ракету. Будет интересно, если кто-то разработает ракету, с которой она будет совместима, но пока такой ракеты нет, и никто не намерен ее разрабатывать», — сказал эксперт.
На что способен новый «Царь-двигатель»
Тяга двигателя Zar составляет 800 тонн. Самый мощный в мире двигатель проработал в общей сложности 1 461 секунду в девяти огневых испытаниях без снятия с испытательного стенда.
«Качество и надежность флагманской российской ракетно-двигательной продукции вновь подтверждены успешными испытаниями и запусками жидкостных ракетных двигателей, разработанных и изготовленных НПО Энергомаш. Предприятие сохраняет ключевые компетенции, созданные десятилетиями: сильное конструкторское бюро, разработка и прототипирование двигателей, производство мощных и надежных двигателей», — сказал генеральный директор Роскосмаша. Компания сохраняет основные компетенции, наработанные десятилетиями — сильную конструкторскую школу, разработку прототипов и производство мощных и надежных двигателей.
Александр Баулин, главный редактор портала «Про космос», рассказал «Известиям», какие показатели важны для ракетных двигателей помимо тяги.
«РД-171МВ — это «королевский двигатель», потому что это самый мощный жидкостный реактивный двигатель в мире. Существовал двигатель F1, почти такой же мощный, как тот, который НАСА использовало в первой ступени американской лунной ракеты Saturn 5, но его последний полет состоялся почти 50 лет назад. Пропульсия — не единственная метрика для двигателей. Как вы понимаете, осваивать космос можно и без мощного двигателя», — сказал эксперт. сказал эксперт. сказал эксперт. сказал эксперт. сказал эксперт.
Где используют двигатели высокой мощности
«Когда двигатели с рекордными характеристиками хороши? Во-первых, в сверхтяжелых ракетах. Например, лунная ракета «Сатурн-5», советская «Энергия» и новая лунная ракета SLS. Меньше двигателей — меньше проблем, потому что они работают синхронно и согласованно вырабатывают необходимую мощность», — пояснил Баулин.
Россия начинает производство рекордных двигателей для освоения Луны
РД-171МВ считается самым мощным жидкостным ракетным двигателем в мире.
По словам эксперта, везде есть свои исключения. Он сказал, что советская лунная ракета Н-1 пыталась достичь необходимой мощности путем установки 30 двигателей, но инженеры тогда потерпели неудачу.
«Спустя пятьдесят лет Элон Маск установил 33 двигателя Raptor-2 на первой ступени сверхтяжелой ракеты Starship, которые могут быть заменены девятью двигателями РД-171МВ, что означает, что SpaceX необходимо добиться последовательной и эффективной работы большего количества двигателей. Но с нынешними электронными возможностями есть надежда, что они смогут решить эту задачу», — сказал он.
Баулин отметил, что мощные двигатели необходимы, когда ракеты должны поднимать полезную нагрузку в 17-18 тонн. Такова предполагаемая грузоподъемность корабля «Союз-5», который создается на двигателе «Зар».
«Также российский двигатель РД-180 будет использоваться в первой ступени американской ракеты-носителя Atlas V. В результате повышается надежность. Один двигатель — меньше компонентов, больше шансов на доступность. Atlas-V уже выполнил сотню полетов с российским двигателем РД-180, и только в одном произошел частичный отказ. Двигатель РД-180 сработал отлично, но разгонный блок отказал», — пояснил эксперт. «, — пояснил эксперт.
Он выразил надежду, что новый двигатель будет обладать такой же высокой надежностью и продлит серию безаварийных запусков Роскосмоса.
Как был разработан «Царь-двигатель»
Предшественником двигателя «Царь» считается разработанный в Советском Союзе РД-170. Этот двигатель считается важной вехой для отечественной ракетно-космической промышленности. Его главные особенности — четыре камеры сгорания, колеблющиеся в двух плоскостях, и два газогенератора, работающие на одну турбину. Несмотря на свою мощность, эти двигатели надежны и экономичны и подходят для широкого спектра применения.
