Ռուսական RD-180 հրթիռային շարժիչներ. բնութագրեր

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Ռուսական RD-180 հրթիռային շարժիչները կռվախնձոր են դարձել ամերիկյան երկու United Launch Alliance (ULA) և մրցակից Orbital Sciences ընկերությունների միջև: Առաջինը թույլ չի տալիս վերջինիս շարժիչներ գնել Անտարես հրթիռների համար:

Տիտանների բախում

Մեղավորը Orbital Sciences-ի մասնակցությունն էր պետական մրցութային գնումներին։ ULA-ն ապօրինաբար խոչընդոտում է մրցակիցներին երկու ընկերություններից RD-180 շարժիչներ ձեռք բերելու հարցում: Սրանք են RD Amross կապալառու SNPPO Energomash-ը և ամերիկյան միջնորդ Pratt & Whitney Rocketdyne-ը: Առաջինն արտադրում է անհրաժեշտ RD-180 հեղուկ շարժիչ հրթիռային շարժիչ: Մյուսը բաղադրիչներ է մատակարարում Միացյալ Նահանգներին:

Հեղուկ շարժիչով աշխատող միակ շարժիչը՝ RD-180, օպտիմալ կերպով հարմար է ԱՄՆ կառավարության կողմից հայտարարված մրցութային գնումների համար: Փորձագետների կարծիքով, այս բաղադրիչների բնութագրերը իդեալական են ծանր արձակման մեքենաների և NASA-ի կարիքների համար:

Ինչ է RD-180 հրթիռային շարժիչը

RD-180-ը Զենիթի կողմից օգտագործվող չորս խցիկ RD-170-ի երկխցիկ ածանցյալն է: Հեղուկ շարժիչային հրթիռային շարժիչներRD-180 փակ ցիկլով հետայրիչն ապահովում է RD-170-ի բարձր արդյունավետությունը, հարմարավետությունը և կրկնակի օգտագործման չափը, որը համապատասխանում է Atlas V Evolved Expendable Launch Vehicle-ի շարժիչի պահանջներին::

RD-180 – Հիդրավլիկ շարժիչ՝ հսկիչ փականի և շեղման մղման վեկտորի գործարկման համար, օդաճնշական սարքերով՝ փականը և փչող համակարգը գործարկելու համար. բեռի բաշխման համար մղիչ շրջանակն ինքնաբավ է որպես շարժիչի մաս:. Շարժիչը սկզբում օգտագործում է LOX կապար՝ գեներատորի գազի հետայրման հետ և LOX, որը հարուստ է գազատուրբինային շարժիչով: Այսպիսով, սահմանեք արտադրողականության 10 տոկոս աճ՝ համեմատած ԱՄՆ-ի շարժիչների գործառնական ուժեղացման հետ և ենթադրելով մաքուր, բազմակի օգտագործման աշխատանք:Միայն հիմնական մոնտաժում, տուրբո պոմպը և ուժեղացուցիչ պոմպը մշակում էին պահանջում RD-120-ի մասշտաբով: և RD- 170: Բոլոր մյուս բաղադրիչները վերցվել են անմիջապես RD-170-ից:

RD-180-ը մշակվել է 42 ամսում ԱՄՆ-ի տիպիկ նոր շարժիչի դիզայնի արժեքով: Շարժիչը աշխատում է միջանկյալ Atlas III և ստանդարտ Atlas V ուժեղացուցիչով:

RD-180-ը հագեցած է երկու զույգ այրման խցիկներով և վարդակներով: Շարժիչը մշակվել և արտադրվել է ռուսական «Էներգոմաշ» գիտաարտադրական ասոցիացիայի կողմից: Կերոզինը օգտագործվում է որպես վառելիք, հեղուկ թթվածինը օքսիդացնող նյութ է։ RD-180 հրթիռային շարժիչի արժեքը 2010 թվականին կազմել է 9 միլիոն դոլար։

Շինարարության նկարագրություն

1. LOX/Կերոզին հրթիռային վառելիք։
2. Երկու մղիչ խցիկ (գիմբալ +8 աստիճան):
3. Մեկ թթվածնով հարուստ բլոկ այրիչի դիմաց:
4. THA բարձր ճնշման հավաքում:
5. Երկաստիճան վառելիքի պոմպ.
6. Միաստիճան թթվածնային պոմպ.
7. Մեկ տուրբին.
8. Ինքնաայրվող բռնկում.
9. Ինքնավար հիդրավլիկ համակարգեր (փականներ, TVC) սնուցվում են վառելիքի պոմպի կերոսինով:
10. Առողջության մոնիտորինգի և կյանքի կանխատեսման համակարգ։
11. Ավտոմատացված թռիչքի նախապատրաստում (մեքենայի վրա տեղադրվելուց հետո բոլոր գործողությունները ավտոմատացված են մինչև մեկնարկը):
12. Նվազագույնի հասցնել ինտերֆեյսը մեկնարկային հարթակից և տրանսպորտային միջոցներից (օդաճնշական և հիդրավլիկ համակարգեր, ինքնավար, էլեկտրական ինտեգրված վահանակներ, մեխանիկական միջերեսը պարզեցնելու համար մղվող շրջանակ):
13. Էկոլոգիապես մաքուր գործառնություններ հարուստ օքսիդիչով, որը սկսում է այրիչի նախնական բռնկումը, ինչպես նաև օքսիդիչի գործարկման և անջատման ռեժիմները, որոնք վերացնում են կոքսացումը և չայրված պոտենցիալ աղտոտված կերոսինը:
14. 50-100% շարունակական շնչափողություն, որը ենթակա է իրական ժամանակի հետագծի և շարժիչի համապատասխանության ստուգմանը տեղում՝ նախքան գործարկումը շտկելը:
15. 80% RD-170 մասեր։
16. Ալբարիկ խցիկ՝ 256, 6 բար։
17. Տարածքի գործակիցը՝ 36, 4.
18. Հրաձգություն-քաշի հարաբերակցությունը՝ 77, 26.
19. Օքսիդացնող-վառելիք հարաբերակցությունը՝ 2, 72.

Շարժիչ RD-180. Հատկություններ

• տեսակարար կշիռ՝ 5480 կգ (12080 ֆունտ).
• Բարձրություն՝ 3,6 մ (11,67 ոտնաչափ)
• Տրամագիծը՝ 3,2 մ (10,33 ոտնաչափ)
• հատուկ իմպուլս՝ 337,8 վրկ.
• Ծովի մակարդակի հատուկ իմպուլս՝ 311,3 վ
• Ձայնագրման ժամանակը՝ 270 վրկ։
• Առաջին մեկնարկ՝ 2000

Պատմություն

1996 թվականի նոյեմբերին Energomash արտադրական ասոցիացիան իրականացրեց RD-180-ի առաջին փորձարկումը: Շարժիչը հաղթող է ճանաչվել ամերիկյան Lockheed Martin կորպորացիայի Atlas հրթիռային մեքենայում տեղադրման մրցույթներում։ Դա անհրաժեշտ էր խոստումնալից անձնակազմով նավերը դուրս բերելու համար։ Այդ ժամանակից ի վեր RD-180 շարժիչները դարձել են ամենապահանջվածը։

Շարժիչը բազմակի օգտագործման է: Բարդ ղեկավարությունը NPO Energomash-ին տրամադրեց գրեթե լեգենդար հուսալի գործարքներ Միացյալ Նահանգների հետ: 2012 թվականի դեկտեմբերին կնքվել է պայմանագիր, որը ընկերությանը տրամադրում է մինչև 2019 թվականը շարժիչների արտադրության երաշխիք։ Ամբողջ արտադրությունը կենտրոնացված է Ռուսաստանում։

ՌԴ-180-ի փոխարինման ստեղծում ԱՄՆ-ում

Ուկրաինական իրադարձությունները հանգեցրին պատժամիջոցների, որոնք սահմանափակում են ԱՄՆ-ի համար ռուսական հրթիռային շարժիչներ օգտագործելու հնարավորությունը: RD-180-ը պետք է փոխարինվի ամերիկյան արտադրության անալոգով։ 2014 թվականի դեկտեմբերին պալատը փոփոխություն է ընդունել. Այն արգելում էր ռուսական РД-180-ների օգտագործումը։ Շարժիչը կշարունակվի ձեռք բերել գործող մատակարարման պայմանագրով մինչև 2019 թվականը Energomash-ի և ULA-ի միջև:

Չնայած շարունակվող համագործակցությանը և RD-180-ի մատակարարմանը գործող համաձայնագրերով, ԱՄՆ պաշտպանության նախարարը կարգադրել է դադարեցնել համագործակցությունը Ռուսաստանի հետ և անցում կատարել.ամերիկյան մասերի համար. Ամերիկան պարտավոր է ազատվել ռուսական կախվածությունից ռազմաքաղաքական ոլորտներում..

Սրան Ֆրենկ Քենդալը (Ձեռքբերումների գծով պաշտպանության նախարար) պատասխանեց, որ Պենտագոնը ոչինչ չունի փոխարինելու ռուսական RD-180 շարժիչներին: Որպես ստեղծված իրավիճակի այլընտրանք՝ Ամերիկան հայտարարեց իր տարածքում նմանատիպ բնութագրերով սեփական շարժիչների արտադրության մրցույթ։

Ռուսաստանի փոխվարչապետ Դմիտրի Ռոգոզինը հայտարարել է, որ պատրաստ է դադարեցնել RD-180 և K-33 հրթիռային շարժիչների մատակարարումը Ամերիկա։

Որքա՞ն արժե RD-180 հրթիռային շարժիչը ԱՄՆ-ի համար

Եկեք խոսենք գների մասին. SpaceNews-ը հայտնել է, որ RD-180 շարժիչը փոխարինման կարիք ունի։ ԱՄՆ-ի համար նման քմահաճույքը կարժենա 1,5 միլիարդ դոլար։ Քիչ չէ։

Ինչքա՞ն արժե RD-180 շարժիչը: Նախատիպի ներդրման ամբողջ նախագիծը կտևի առնվազն վեց տարի: Փորձագետների կարծիքով՝ ԱՄՆ-ը հնարավորություն չունի ամբողջությամբ հրաժարվել RD-180 շարժիչների օգտագործումից։ Կարճ ժամանակում անհնար է լուծել խնդիրը, քանի որ շարժիչները պատրաստ կլինեն միայն 2022 թվականին։ պակասություն. Հետևաբար, շատ գործարկումներ պետք է հետաձգվեն: Այս ոլորտում ծախսերը կարող են աճել մինչև 5 միլիարդ դոլար:

Մինչ ԱՄՆ-ը մրցակցում և կիրառում է պատժամիջոցները, Չինաստանն արդեն հերթ է RD-180 արտադրության համար:

Հեռանկար

Պենտագոնը առնվազն 162 միլիոն դոլար է հատկացրել Aerojet Rocketdyne-ին և United Launch Alliance-ին աշխատելու համար։AR1 և BE-4 հրթիռային շարժիչների մշակման ոլորտները, հավակնորդներ փոխարինելու ռուսական արտադրության շարժիչը, որը ներկայումս թռչում է Atlas V հրթիռային մեքենան:

ԱՄՆ ռազմաօդային ուժերն ավարտում են նախնական ներդրումը նոր հրթիռային շարժիչներում, քանի որ բանակը փորձում է հեռանալ ռուսական RD-180 շարժիչից կախվածությունից, որն օգտագործվում է Atlas V-ի վրա, որը արձակում է ԱՄՆ կառավարության արբանյակների մեծ մասը անվտանգ հաղորդակցության համար:, նավիգացիա և հետախուզական տեղեկատվության հավաքագրում:Օդային ուժերը պետական-մասնավոր համագործակցության մեջ են մտնում Aerojet Rocketdyne-ի և ULA-ի հետ՝ տրամադրելով կորպորատիվ միջոցներ՝ շարժիչների զարգացման համաֆինանսավորման համար:

ULA-ի նախագահը և գործադիր տնօրենը շարունակում են հանդիպումները՝ հասնելու նպատակին՝ ապահովելով Միացյալ Նահանգներին ամենահուսալի մեկնարկային համակարգերը առավել մատչելի գնով, միաժամանակ մշակելով նոր շարժիչ, որը կներկայացնի բոլորովին նոր հնարավորություններ օգտագործելու համար: տարածություն։

Aerojet Rocketdyne-ի հետ համաձայնագիրը ներառում է AR1 հրթիռային շարժիչի մշակումն ու փորձարկումը: Սա էներգաբլոկ է, որն այրում է կերոսինի խառնուրդը և հեղուկ թթվածինը: Սրանք շարժիչի նույն բաղադրիչներն են, ինչ Atlas V-ի RD-180 շարժիչում:

Aerojet Rocketdyne-ը նպատակ ունի ունենալ թռիչքային շարժիչ մինչև 2019 թվականը, սակայն առաջին արձակումը սպասվում է մինչև 2020 թվականը: համատեղ ներդնել $57,7 մլն, ասվում է Aerojet Rocketdyne-ի հայտարարության մեջ։

Մինչ փորձարկումը, կառավարության որոշումը շարունակել աջակցությունը AR1 շարժիչի ծրագրին կազմում է 804 միլիոն դոլար՝ 536 միլիոն դոլար օդային ուժերից և 236 միլիոն դոլար՝ Aerojet Rocketdyne-ից և ULA-ից::

«AR1-ը կվերադարձնի ԱՄՆ-ին առաջատար դիրքեր կերոսինային միջուկային հրթիռային շարժիչների արտադրության մեջ», - ասվում է Դրեյքի մամուլի հաղորդագրության մեջ: «Մենք ներդնում ենք ժամանակակից արտադրության վերջին ձեռքբերումները՝ միաժամանակ կապիտալացնելով հրթիռային շարժիչների հաջորդ սերնդի մեր հարուստ գիտելիքները, ամեն ինչ արվում է շարժիչներ ներդնելու համար, որոնք կդադարեցնեն մեր կախվածությունը օտարերկրյա մատակարարից՝ մեր երկրի գործարկման համար: ազգային անվտանգության ակտիվներ»:

AR1 շարժիչը կներառի 3D տպագրված մասեր և կաշխատի հարստացված թթվածնով, գեներատորի գազից հետո: Սա ավելի արդյունավետ շարժիչի ցիկլ է, քան ներկայումս հասանելի այլ հեղուկ ածխաջրածիններում ԱՄՆ հրթիռային շարժիչներում:

BE-4 շարժիչը ռազմաօդային ուժերի ուշադրության կենտրոնում է: Դրա իրականացման համար հատկացվում են դրամական ներարկումներ։ Ռազմաօդային ուժերը պարտավորվել են վճարել առնվազն 46,6 միլիոն դոլար United Launch Alliance-ին Vulcan հրթիռի հաջորդ սերնդի համար: ULA-ն նաև համաձայնել է ավելացնել 40,8 միլիոն դոլար՝ համաձայն կառավարության մրցանակի:

$45,800,000 նախնական ֆինանսավորման առյուծի բաժինը կուղղվի BE-4 շարժիչի զարգացմանը, որը կստեղծի 550,000 ֆունտ մղում և կսպառի հեղուկ բնական գազի և հեղուկի կրիոգեն համակցությունը:թթվածին.

Երկու BE-4 շարժիչներ կխթանեն Vulcan հրթիռի առաջին փուլը: Պաշտոնյաները ասում են, որ BE-4-ն ամբողջությամբ ֆինանսավորվում է ընկերության կողմից United Launch Alliance-ի միջոցով: Ռազմաօդային ուժերի ֆինանսավորումը կաջակցի ընկերության առաջընթացին BE-4 շարժիչը Vulcan մեկնարկային մեքենայի հետ ինտեգրելու հարցում:

Aerojet Rocketdyne-ը գովազդում է AR1-ը որպես RD-180-ի ամենահեշտ փոխարինողը՝ շնորհիվ իր փոշի խառնուրդի և չափի: Atlas V-ի վրա մեկ երկակի վարդակ RD-180 շարժիչի աշխատանքը բավարարելու համար անհրաժեշտ է երկու AR1 շարժիչ:

ULA-ի ղեկավարներն ասում են, որ Amazon.com-ի կողմից հիմնադրված Blue Origin ձեռնարկատիրական տիեզերական ընկերության BE-4 շարժիչը պատրաստ կլինի ավելի արագ և, ի վերջո, ավելի հեշտ կլինի վերականգնել կրկին օգտագործման համար:

Մինչ RD-180 շարժիչն ուներ ավելի քան 60 հաջող գործարկումների առավելություն, ժամանակն էր ԱՄՆ ներդրումների համար նմանատիպ շարժիչների հայրենական արտադրության մեջ:

BE-4-ը պետք է ավարտի իր վավերացումը 2017 թվականին, և ULA-ն նպատակ ունի իրականացնել Vulcan հրթիռի առաջին թռիչքը մինչև 2019 թվականի վերջը:

Օդային ուժերը նաև ֆինանսավորում են շինարարությունը արտաքին տիեզերքում՝ տիեզերագնացների բնակության համար խորը տիեզերքի հետախուզման և արբանյակային ծառայություններում:

ULA-ն շարունակում է աշխատել ինչպես Blue Origin-ի, այնպես էլ Aerojet Rocketdyne-ի հետ: Այն ուղեկցում է ամերիկյան հաջորդ սերնդի շարժիչների երկու տարբերակ, այդ իսկ պատճառով ընկերությունը միավորվում է աշխարհի երկու առաջատար տիեզերական ընկերությունների հետ։

ULA-ն պահում է Aerojet Rocketdyne-ի AR1 շարժիչը որպես պահեստայինտարբերակ. Վերջնական ընտրությունը սպասվում է 2016 թվականի վերջին։

Օդուժի ֆինանսական պարտավորությունները Aerojet Rocketdyne-ի և ULA-ի նկատմամբ բացվել են 2016 թվականի փետրվարի 29-ից հետո՝ SpaceX-ի և Orbital ATK-ի հետ նմանատիպ համաձայնագրեր կնքելուց հետո: իր սեփական գործարկիչի համար նույնպես կստանա Orbital ATK ֆինանսավորում:

Ստվեր տիեզերքում երկրագնդի «ամպերից»

Ռուսական RD-180 շարժիչներն այլընտրանք չունեն ԱՄՆ-ում. Aerojet Rocketdyne-ի փոխնախագահ Ջիմ Մեյզերը կարծում է, որ Միացյալ Նահանգները բավականաչափ ուշադրություն չի դարձնում թթվածին-կերոսինի սեփական նախատիպերի մշակմանը։

Նա ասաց, որ Ամերիկան միանշանակ զիջում է ռուսներին և չինացիներին նման շարժիչ համակարգեր ստեղծելու հարցում։ Նա նաև նշեց, որ ԱՄՆ-ն արդեն մշակել է թթվածնային-կերոսինային շարժիչ, որը շահագործվում է Merlin 1D-ում։ Այն արտադրվում է SpaceX-ի կողմից։ Միայն հիմա, իր բնութագրերով, այն չի զիջում RD-180-ին:

Իհարկե, սա կատարյալ անհեթեթություն է, քանի որ երկրային ամպերը չեն կարող որևէ ստվեր գցել տիեզերք: Բայց քաղաքական իմաստով, ավաղ, դրանք դեն նետված են։

ԱՄՆ. արդյունաբերողները հանգիստ են, քաղաքական գործիչները՝ անհանգստացած

ԱՄՆ օդուժի բարձրաստիճան պաշտոնյան ասում է, որ կդադարեցնի ազգային անվտանգության արբանյակների արձակումը United Launch Alliance-ի Atlas V հրթիռի վրայով, եթե ֆինանսների նախարարությունը կարծում է, որ ռուսական շարժիչների ներմուծումը չի խախտում ԱՄՆ պատժամիջոցները::

Ավելի վաղ սենատոր Ջոն Մաքքեյնը օդային ուժերին հարցրել էրապացուցել, որ վերջին շրջանում Ռուսաստանում իր հրթիռային և տիեզերական արդյունաբերության վերակազմավորումը RD-180 շարժիչների գնումը չի դարձնում ԱՄՆ պատժամիջոցների խախտում, որոնք սահմանվել էին ռուս պաշտոնյաների դեմ 2014 թվականին։

ԱՄՆ կառավարական գործակալությունները՝ ֆինանսների նախարարության գլխավորությամբ, նոր հայացք են նետում RD-180 մատակարարումների վրա: Իսկ մենք պատրաստ ենք չհավատարիմ մնալ պատժամիջոցներին։ Atlas V-ի հողակցումը Պենտագոնի համար ավելի մեծ խոչընդոտ կստեղծի, քան կռվելը:

Մաքքեյնը անցկացրեց ռազմական տիեզերանավի լսումներ, որտեղ նա հորդորեց ռազմաօդային ուժերին ստանալ նոր իրավական կարծիք, որ RD-18O-ի ներմուծումը խախտում է ԱՄՆ պատժամիջոցները, որոնք սահմանվել էին ռուս պաշտոնյաների նկատմամբ Ուկրաինայի Ղրիմի թերակղզու բռնակցումից հետո::

Մաքքեյնն առանձնացրել է ռուս երկու բարձրաստիճան պաշտոնյաների՝ ՌԴ փոխվարչապետ Դմիտրի Ռոգոզինին և ՌԴ նախագահ Վլադիմիր Պուտինի խորհրդական Սերգեյ Չեմեզովին։ Նրանք մինչև վերջերս դիտորդներ էին տիեզերական ոլորտում։ Թեև նրանք ֆինանսապես չեն շահում RD-180-ի վաճառքից, սակայն նրանց նկատմամբ պատժամիջոցներ են կիրառվել:

դեկտեմբերի 28-ին Պուտինի հրամանով վերակազմավորվում է Ռուսաստանի տիեզերական հատվածը։ Այս վերակառուցումը ճշգրտումներ է կատարում ռուսական տիեզերական արդյունաբերության և «Ռոսկոսմոս» տիեզերական գործակալության նոր պետական կորպորացիայի ներքո, որը նաև կոչվում է «Ռոսկոսմոս»::

Մաքքեյնը նշել է, որ այս կազմակերպությունը ներկայումս գլխավորում է Ռոգոզինը. Սրա հետ կապ ունի նաև Չեմեզովը։ Ռոգոզինը և Չեմեզովը Ռուսաստանի առաջին պաշտոնյաներից են, ովքեր պատժամիջոցներ են ստացել ուկրաինական ճգնաժամի ժամանակ։ Ոչ մեկը, ոչ էլմյուսը չի կարող մտնել ԱՄՆ։ Նրանց պատկանող ակտիվները սառեցվել են։