РД-191
Российский ракетный двигатель

РД-191
Страна происхожденияРоссия
Дата2001
ДизайнерНПО Энергомаш
ПроизводительНПО Энергомаш/ Протон-ПМ (в стадии перехода)
ПриложениеГлавный двигатель
ПредшественникРД-170
СтатусВ использовании
Двигатель на жидком топливе
ПропеллентЖидкий кислород / РП-1
Соотношение компонентов смеси2.6:1
ЦиклПоэтапное сжигание с высоким содержанием окислителя
Конфигурация
Соотношение сопел37:1
Производительность
Тяга, вакуум2090 кН (470 000 фунт -сил ) при 100% дроссельной заслонке
Тяга, уровень моря1920 кН (430 000 фунт- сил ) при 100% дроссельной заслонке
Диапазон дроссельной заслонки27–105%
Тяговооруженность89:1
Давление в камере25,8 МПа (3740 фунтов на кв. дюйм)
Удельный импульс , вакуум337 с (3,30 км/с)
Удельный импульс , уровень моря310,7 с (3,047 км/с)
Время горения325 секунд (основная ступень Ангара А5)
Диапазон карданного подвеса8°
Размеры
Длина4 м (13 футов)
Диаметр1,45 м (4 фута 9 дюймов)
Сухая масса2290 кг (5050 фунтов)
Ссылки
Ссылки[1] [2]

РД -191 ( русский : Ракетный Двигатель-191 (РД-191) , букв.  «Ракетный Двигатель 191») — высокоэффективный однокамерный ракетный двигатель , разработанный в России и продаваемый Роскосмосом . [3] Он создан на основе двухкамерного двигателя РД-180 , который, в свою очередь, был создан на основе четырёхкамерного РД-170, первоначально использовавшегося в ракете-носителе «Энергия» .

РД-191 работает на смеси керосина и жидкого кислорода и использует цикл ступенчатого сгорания с высоким содержанием кислорода . В будущем ожидается, что двигатель станет рабочей лошадкой в ​​российском космическом секторе, поскольку старые ракеты-носители постепенно снимаются с производства и эксплуатации.

Дизайн

Зажигание горения осуществляется химическим способом, путем подачи в камеру сгорания и газогенератор пусковой жидкости, которая самовоспламеняется при контакте с жидким кислородом. Двигатель способен дросселировать до 30% номинальной тяги; конструкция также позволяет кратковременно увеличивать тягу (до 105% от номинального уровня) в аварийных ситуациях. Карданная подвеска обеспечивает управление рысканием и тангажем за счет отклонения тяги на карданном подвесе до 8 градусов.

Современный дизайн, двигатель включает датчики, контролирующие условия горения. Измерения используются для телеметрии и системы аварийной защиты.

Силовая головка двигателя выполняет две дополнительные функции: нагревает гелиевый газ для наддува топливных баков и вырабатывает гидравлическую энергию для гидравлических приводов , отклоняющих сопло и аэродинамические рули.

Разработка

5 сентября 2008 года создатель двигателя, НПО Энергомаш , заявил, что двигатель прошёл полный цикл разработки и огневых испытаний и готов к производству и поставке. [4] Основным средством выведения, использующим этот двигатель, является ракета-носитель семейства «Ангара» , первый полёт которой состоялся в 2014 году. [5] [6]

К 2010 году двигатель прошел все этапы разработки, и его девять прототипов наработали более 23 000 секунд в 105 огневых испытаниях, причем один из них достиг максимального времени работы в 3 635 секунд в 12 испытаниях. [7] В июле 2014 года двигатель совершил свой первый полет, выведя в движение испытательный корабль Ангара 1.2пп в суборбитальном полете. [8] В декабре 2014 года двигатель снова полетел, установив на тяжелую ракету-носитель Ангара А5 . [9] В том же месяце Orbital Sciences объявила, что приобретет двигатели РД-181, вариант РД-191, для использования на ракете Antares . [10]

Варианты

РД-151

Версия РД-191 с тягой, уменьшенной до 170 тонн, названная РД-151, прошла огневые испытания 30 июля 2009 года. Первое летное испытание этого двигателя было проведено 25 августа 2009 года в рамках первого запуска южнокорейской ракеты Naro-1 . [11] [12]

РД-181

РД-181 создан на основе РД-191 и адаптирован для интеграции в ракету Antares . В то время как РД-193 был разработан как близкая замена НК-33, 17 декабря 2014 года компания Orbital Sciences объявила, что будет использовать РД-181 НПО Энергомаш на ракете-носителе Antares версии 2 и заключила прямой контракт с НПО Энергомаш на поставку до 20 двигателей РД-181. [13] На первой ступени каждой Antares используются два двигателя , которые в настоящее время используются для доставки грузов на Международную космическую станцию ​​по контракту с NASA. [14] В то время как российская пресса заявляла, что контракт оценивается в 1 миллиард долларов США с опционами, 26 января 2015 года компания Orbital заявила, что даже при реализации всех опционов контракт был меньше этой суммы, и что первоначальные договорные обязательства были значительно меньше. 19 февраля 2015 года Orbital ATK заявила, что ее обновленная ракета Antares с новым главным двигателем совершит свой первый запуск в марте 2016 года. 29 мая 2015 года Orbital заявила, что новые двигатели успешно провели семь сертификационных запусков, и все прошло так, как и ожидалось. Также было заявлено, что первые две летные модели проходят финальные испытания и будут доставлены Orbital в начале июля. [15] [16] [17] [18] [19] [20]

Два двигателя RD-181 имеют на 440 килоньютонов (100 000 фунтов силы) больше тяги, чем спаренные двигатели AJ-26, используемые на Antares первого поколения. Northrop Grumman Innovation Systems (ранее Orbital) модифицировала основную ступень, чтобы приспособиться к возросшей производительности, а затем завершить свое обязательство по грузовому контракту CRS-1 перед NASA по доставке в общей сложности 20 000 кг (44 000 фунтов) груза всего за четыре дополнительных полета, а не пять дополнительных, которые потребовались бы при комбинации AJ-26/Antares. Двигатели AJ-26 были просто переименованными ракетными двигателями НК-33, которые использовались для злополучной советской ракеты N1 и модернизированной ракеты N1F, которая должна была стать ракетой для доставки космонавтов на поверхность Луны.

Для модернизации Antares 230+ , дебютировавшей с миссией CRS-2 Cygnus NG-12 , теплообменники были удалены из двигателя RD-181. [21] [22]

РД-193

В апреле 2013 года было объявлено, что завершены испытания еще одной модификации — РД-193. Эта версия легче и короче, она предназначена для использования на легкой ракете-носителе «Союз-2.1в» , когда запасы излишков двигателей НК-33 будут исчерпаны. [23]

РД-191М

В 2010-х годах НПО «Энергомаш» работало над двигателем РД-191М, который предназначался для ракет «Ангара-А5М» и «Ангара-А5В» . По словам представителей компании, двигатель был испытан в 2016 году, достигнув 110 процентов тяги исходного варианта. В мае 2024 года Роскосмос заявил, что полный цикл автономных испытаний компонентов двигателя РД-191М будет завершен в НПО «Энергомаш» к концу 2023 года, а 8 июля 2024 года НПО «Энергомаш» объявило о завершении наладочных испытаний РД-191М. По данным компании, первый двигатель РД-191М для наладочных испытаний был изготовлен в конце 2023 года. [24]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "RD-191". Архивировано из оригинала 11 ноября 2011 года . Получено 26 декабря 2011 года .Ракетный двигатель РД-191
  2. ^ "Ангара 1.2". Spaceflight101 . Получено 30 июня 2015 .
  3. ^ СКИББА, РАМИН (4 марта 2022 г.). «Беспорядки вокруг Украины могут ослабить космическую программу России». Condé Nast. Wired.
  4. ^ "Готов новый двигатель для Ангары". 5 сентября 2008 г.
  5. ^ "Успешные испытания двигателя первой ступени ракеты-носителя "Ангара". Хруничев. 12 декабря 2007 г. Архивировано из оригинала 30 декабря 2007 г.
  6. ^ Кларк, Стивен. «Российский военный спутник запущен на орбитальном дебюте ракеты Ангара 1.2 – Spaceflight Now» . Получено 22 мая 2022 г.
  7. ^ Чванов, Владимир (2010). «Российские жидкостные ракетные двигатели не имеют себе равных». Военный парад (2): 40–41.
  8. ^ Зак, Анатолий (29 сентября 2014 г.). «Ангара отправляется в первый рейс». www.russianspaceweb.com . Получено 22 мая 2022 г. .
  9. ↑ Грэм, Уильям (23 декабря 2014 г.). «Российская ракета-носитель «Ангара-5» дебютирует с первым запуском». NASASpaceFlight.com . Получено 22 мая 2022 г. .
  10. ^ Смит, Марсия (17 декабря 2014 г.). «Orbital Sciences использует российский РД-181 для Antares». SpacePolicyOnline . Получено 22 мая 2022 г. .
  11. ^ "Проведен первый запуск KSLV-1". 25 августа 2009 г.
  12. ^ "Южная Корея запустит первую космическую ракету 19 августа". 25 августа 2009 г.
  13. ^ "ГОДОВОЙ ОТЧЕТ ОАО «НПО «Энергомаш» за 2014 год. стр. 20». «НПО «Энергомаш». 2015. Архивировано из оригинала 31 октября 2016 года.
  14. ↑ Морринг, Фрэнк-младший (16 декабря 2014 г.). «Antares Upgrade Will Use RD-181s In Direct Buy From Energomash». Aviation Week . Получено 28 декабря 2014 г.
  15. ^ Зак, Анатолий. "РД-181". russianspaceweb.com . Получено 4 июня 2015 г. .
  16. ^ Селдинг, Питер Б. «Orbital Sciences Orders RD-181 Engines for Antares Rocket». SpaceNews . Получено 4 июня 2015 г.
  17. ^ Селдинг, Питер Б. «Орбитальные науки: российская пресса завышает стоимость контракта по РД-181». SpaceNews . Получено 4 июня 2015 г.
  18. ^ Selding, Peter B. "Re-engined Antares To Carry Space Station Cargo in 2016 Debut". SpaceNews . Получено 4 июня 2015 г.
  19. ^ Селдинг, Питер Б. «Orbital ATK видит коммерческие спутники как область максимального роста». SpaceNews . Получено 4 июня 2015 г.
  20. ^ Афанасьев И. (2012). "Энергомаш" в новом тысячелетии" (PDF) . Новости космонавтики . 8 (22).
  21. ^ Кларк, Стивен. «Миссия по снабжению космической станции успешно запущена из Вирджинии». Spaceflight Now . Получено 2 ноября 2019 г.
  22. ^ "Antares Users Guide, Release 3.0" (PDF) . Northrop Grumman. Август 2018 г. Архивировано из оригинала (PDF) 6 сентября 2018 г. Получено 3 ноября 2019 г.
  23. ^ "Новый двигатель для легкой ракеты "Союз" готовят к серийному производству в конце года" (на русском языке). Новости космонавтики . Проверено 8 апреля 2013 г.
  24. ^ "Двигатель РД-191". RussianSpaceWeb . Получено 16 сентября 2024 г. .
На Викискладе есть медиафайлы по теме RD-191 .
  • "РД-191". Энергомаш. Архивировано из оригинала 5 июля 2014.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=RD-191&oldid=1246192069"