Motoarele rachete ruse RD-180: specificații

Motoarele ruse RD-180 au fost "marcul de discordanță" între cele două Companiile americane United Launch Alliance (ULA) și Științele orbitale concurente. Primul nu permite celui de-al doilea să cumpere motoare pentru Antares.

Bătălia de la Titani

Toată greșeala a fost reprezentată de participarea științelor orbitale la achizițiile de stat. ULA ilegal împiedică concurenții să cumpere motoare RD-180 de la două companii. Acest contractant RD Amross - SPE "Energomash" - și intermediarul american Pratt Whitney Rocketdyne. Primul produce motorul cu rachete lichid RD-180 necesar. Celelalte furnizează componente în SUA.
Singurul motor lichid RD-180 se potrivește optim cu achizițiile publice licitate anunțate de guvernul SUA. Potrivit experților, caracteristicile acestor componente sunt ideale pentru transportatorii de rachete grele și nevoile NASA.

Ce este racheta RD-180?

RD-180 este un derivat cu două camere al RD-170 cu patru camere, utilizat la Zenit. Lichid motor racheta RD-180 în buclă închisă încheiat cu postcombustie de înaltă performanță, confort și posibilitățile RD-170 reutilizarea în dimensiuni pentru a se potrivi cerințelor motoarelor pentru Atlas V Evolved Expendable Launch Vehicle.

RD-180 - un motor hidraulic pentru acționarea supapei de comandă și deviația vectorului axial gimbaled cu pneumaticii pentru acționarea valvei și sistemul de purjare: forța de tracțiune cadru pentru distribuirea sarcinii motorului ca autosuficient. Motorul de la început folosește un cablu LOX, cu arderea gazului generator și LOX, bogat în unitatea cu turbină cu gaz. Astfel, a stabilit o creștere a productivității cu 10% comparativ cu accelerarea operațională a motoarelor din SUA și a oferit o operațiune curată și reutilizabilă.
Numai în ansamblul principal, pompa turbo și pompa de rapel au necesitat dezvoltarea scării de la RD-120 și RD-170. Toate celelalte componente au fost luate direct de la RD-170.

RD-180 a fost dezvoltat timp de 42 de luni pentru o mică parte din costul unui design tipic al unui nou motor pentru Statele Unite. Motorul funcționează pe Atlas III intermediar și pe vehiculul de lansare standard Atlas V.

RD-180 este echipat cu două perechi de camere de combustie și duze. Motorul este proiectat și fabricat de către asociația rusă de cercetare și producție Energomash. Ca combustibil, se utilizează kerosen, oxidantul este oxigen lichid. Costul motorului cu rachete RD-180 pentru 2010 a fost de 9 milioane de dolari.

Descrierea construcției

1. LOX / Kerosen rachetă.
2. Două camere de împingere (cardan + 8 grade).
3. Un bloc bogat în oxigen în fața arzătorului.
4. THA ansamblu de înaltă presiune.
5. Pompă de combustibil în două trepte.
6. Pompă de oxigen în stadiu.
7. Turbină unică.
8. Se aprinde automat aprinderea.
9. autonom sisteme hidraulice (supape, TVC) cu alimentare cu kerosen din pompa de combustibil.
10. Monitorizarea sănătății și sistemul de prognoză a vieții.
11. Pregătirea automată a zborului (după instalarea pe vehicul, toate operațiile sunt automatizate prin lansare).
12. Minimizați interfața de la platforma de lansare și vehiculele (sisteme pneumatice și hidraulice, panouri separate, panouri electrice integrate, cadru oprire pentru simplificarea interfeței mecanice).
13. operații organice îmbogățit oxidant declanșând aprindere arzător provizoriu și un început comburant și oprire moduri care elimină cocsificare și ars de kerosen potențial contaminat.
14. 50-100% din presiunea continuă, cu condiția ca este posibilă verificarea în timp real a alinierii traiectoriei și a motorului pe amplasament înainte de a începe fixarea.
15. 80% piese RD-170.
16. Camera hiperbarică: 256,6 bari.
17. Coeficientul de suprafață: 36,4.
18. Greutate: 77,26.
19. Raportul oxizi-carburant: 2,72.

Motorul este RD-180. caracteristicile

• Greutate specifică: 5480 kg (12080 lire).
• Înălțime: 3,6 m (11,67 picioare).
• Diametru: 3,2 m (10,33 picioare).
• Impuls specific: 337,8 s.
• Impuls specific la nivelul mării: 311,3 s.
• Timp de înregistrare: 270 sec.
• Primul început: 2000

poveste

În noiembrie 1996, primul test al RD-180 a fost efectuat la asociația de producție Energomash. Motorul a fost recunoscut drept câștigător al licitațiilor pentru instalarea sa în racheta Atlas a americanului Lockheed Martin Corporation. Acest lucru era necesar pentru retragerea navei spațiale promițătoare. De atunci, motoarele RD-180 au devenit cele mai populare.

Motorul este reutilizabil. Gestionarea bine gândită a furnizat companiei Energomash oferte practice legale cu Statele Unite. În decembrie 2012, a fost semnat un contract pentru a oferi companiei o garanție pentru producția de motoare până în 2019. Toată producția este concentrată în Rusia.

Crearea unui înlocuitor pentru RD-180 în SUA

Evenimentele ucrainene au condus la sancțiuni care limitează capacitatea de a folosi motoarele rusești cu rachete pentru Statele Unite. RD-180 trebuie înlocuit cu un analog al producției americane. În decembrie 2014, Camera a adoptat un amendament. Ea a interzis utilizarea RD-180 rusească. Motorul va continua să fie achiziționat în baza contractului de furnizare existent până în 2019 între Energomash și ULA.

În ciuda continuării cooperării și furnizării RD-180 în cadrul contractelor existente, Secretarul american al apărării a ordonat încetarea cooperării cu Rusia și trecerea la componentele SUA. America este obligată să scape de dependența Rusiei în sferele militaro-politice.

La acest Frank Kendall (ministrul apărării pentru achiziții) a răspuns că motoarele RD-180 ale Rusiei către Pentagon nu au nimic de înlocuit. Ca o alternativă la situația actuală, America a anunțat o licitație pentru producerea propriilor sale motoare de performanță similare pe teritoriul său.

Viceprim-ministrul rus al Rusiei, Dmitri Rogozin, a declarat că este gata să oprească livrarea de motoare cu rachete RD-180 și K-33 către America.

Cât costă motorul de rachete RD-180 pentru SUA

Să vorbim despre prețuri. SpaceNews a raportat că este necesară înlocuirea motorului RD-180. Un astfel de capriciu va costa 1,5 miliarde de dolari. Nicio sumă mică.

Cat costa motorul RD-180? Întregul proiect privind introducerea prototipului va dura cel puțin șase ani. Potrivit experților, Statele Unite nu au posibilitatea de a renunța complet la utilizarea motoarelor RD-180. Într-un timp scurt, problema nu poate fi rezolvată, deoarece motoarele vor fi gata doar în 2022.
În ciuda asigurărilor din partea Forțelor Aeriene ale SUA că RD-180 este disponibil în depozite în cantitatea necesară, lipsa este încă prezentă. Prin urmare, multe lansări vor trebui amânate. Cheltuielile din acest domeniu pot crește la 5 miliarde USD.
În timp ce Statele Unite se află în concurență și aplică sancțiuni, China face deja un ritm pentru producția de RD-180.

perspectivă

Pentagonul a alocat cel puțin 162 de milioane $ Aerojet Rocketdyne și Unite Lansarea Alianței pentru dezvoltarea motoarelor de rachetă AR1 și BE-4 candidați pentru a înlocui motorul de producție din Rusia, care este în prezent de zbor de rapel Atlas V.

US Air Force a finalizat investiția inițială în noile motoare de rachete, ca armata tind să se îndepărteze de dependența de rus RD-180, utilizat în Atlas V, care rulează majoritatea sateliților guvernului SUA pentru comunicații sigure, de navigare și colectarea de informații.
Forțele Aeriene fac parte dintr-un parteneriat public-privat cu Aerojet Rocketdyne și ULA, alocând fonduri corporative pentru cofinanțarea dezvoltării motorului.

Președintele și CEO al ULA continuă să se întâlnească pentru a atinge obiectivul de a oferi SUA cele mai fiabile sisteme de lansare la prețul cel mai accesibil, dezvoltând în același timp un nou motor care va permite introducerea de noi oportunități pentru utilizarea spațiului cosmic.

Acordul cu Aerojet Rocketdyne acoperă dezvoltarea și testarea motorului cu rachete AR1. Aceasta este o unitate de putere care arde un amestec de kerosen și oxigen lichid. Acestea sunt aceleași componente ale combustibilului cu rachete ca și în motorul RD-180 pentru Atlas V.

Aerojet Rocketdyne încearcă să creeze un motor care a primit un certificat de navigabilitate până în 2019, dar prima lansare este așteptată abia în 2020.
Air Force alocă 115300000 cel puțin $ pe programul de dezvoltare AR1, în timp ce Aerojet Rocketdyne și Ula investească în comun de SUA 57,700,000 dolari - a spus într-o declarație Aerojet Rocketdyne.

Înainte de încercare decizia guvernului privind continuarea sprijinului pentru crearea programului motorului AR1 are o valoare maximă de 804 milioane $ - la 536 milioane $ de la Air Force și 236 milioane $ din Aerojet Rocketdyne și ula.

"AR1 va readuce SUA la primele locuri în producția de motoare cu rachete nucleare cu kerosen", a declarat Drake într-un comunicat de presă. - Introducem cele mai recente progrese în producția modernă, în timp ce speculând pe cunoștințele noastre bogate pentru producerea unei noi generații de motoare de rachetă, totul se face pentru introducerea motoarelor care pune capăt dependenței de furnizori externi pentru lansarea activelor naționale de securitate ale țării noastre ".

Motorul AR1 va include piese de imprimare 3D și va lucra cu oxigen îmbogățit cu arderea gazului generator. Acesta este un ciclu mai eficient de funcționare a motorului decât în ​​prezent pe alte hidrocarburi lichide în motoarele de rachete din SUA.

Motorul BE-4 se află în centrul Forței Aeriene. Pentru implementarea sa, sunt alocate infuzii monetare. Forța Aeriene se angajează să plătească cel puțin 46,6 milioane USD Alianței de Lansare United pentru următoarea generație a rachetei Vulcan. ULA a convenit, de asemenea, să adauge 40,8 milioane de dolari în condițiile acordării premiului guvernamental.

Partea leului a finanțării inițiale - $ 45800000 - va merge la dezvoltarea proiectului pentru a crea un motor BE-4, care va genera 550.000 de lire sterline de împingere și consumă o combinație de criogenie a gazelor naturale lichefiate și oxigen lichid.

Două motoare VE-4 vor forța prima etapă a rachetei Vulcan. Oficialii spun că BE-4 este finanțat integral de către companie cu ajutorul Alianței Unite de lansare. Finanțarea Forței Aeriene va contribui la progresul integrării motorului BE-4 cu vehiculul de lansare Vulcan.

Aerojet Rocketdyne promovează AR1 ca fiind cel mai simplu înlocuitor pentru RD-180 datorită amestecului de pulberi și dimensiunii sale. Două motoare AR1 sunt necesare pentru a satisface performanțele unui motor cu două duze RD-180 pe Atlas V.

Directorii ULA spun că motorul BE-4 de la Blue Origin, o companie spațială antreprenorială fondată de Amazon.com, va fi gata mai repede și în cele din urmă mai ușor de recuperat pentru reutilizare.

În timp ce motorul RD-180 a avut avantajul a peste 60 de lansări de succes, este timpul pentru investițiile americane în producția internă de motoare similare.

BE-4 ar trebui să finalizeze certificarea sa în 2017, și are ca scop Ula Vulcan a zburat prima racheta înainte de sfârșitul anului 2019.

De asemenea, forțele aeriene finanțează construcția în spațiul cosmic pentru locuirea astronauților în explorarea spațiului adânc și a serviciilor prin satelit.

ULA continuă să lucreze atât cu Blue Origin, cât și cu Aerojet Rocketdyne. Însoțește două variante ale următoarei generații de motoare americane, motiv pentru care compania se alătură celor două companii de top din lume în realizările spațiale.

ULA păstrează motorul AR1 de la Aerojet Rocketdyne ca opțiune de rezervă. Alegerea finală este așteptată la sfârșitul anului 2016.

Obligațiile financiare ale Forțelor Aeriene către Aerojet Rocketdyne și ULA sunt deschise după 29 februarie 2016, după ce s-au încheiat acorduri similare cu SpaceX și ATC Orbital.
Un nou proiect de booster-uri de rachete cu combustibil solid realizat de ATK Orbital pentru racheta Vulcan ULArsquo și pentru lansatorul său propriu va primi finanțare de la ATK Orbital.

Umbra în spațiu de la "norii" pământului

Motoarele RD-180 din Rusia nu au nicio alternativă. Vicepreședintele companiei Aerojet Rocketdyne Jim Meizer consideră că Statele Unite nu acordă suficientă atenție dezvoltării propriilor prototipuri de oxigen-kerosen.
El a spus că America în mod sigur se află în spatele rușilor și chinezilor în crearea unor astfel de sisteme de propulsie. El a menționat, de asemenea, că SUA a dezvoltat deja un motor cu oxigen-kerosen, care este în funcțiune Merlin 1D. Este produs de SpaceX. Numai aici, prin caracteristicile sale, nu ajunge cu adevărat la RD-180.

Desigur, acesta este un nonsens complet, pentru că norii pământului nu pot arunca în cosmos nici o umbră. Dar în sens politic - din păcate, aruncat.

SUA: industriașii sunt calm, politicienii sunt alarmați

Un oficial american de forțe aeriene a declarat că va înceta lansarea sateliților de securitate națională la bordul rachetei Atlas V United Launch Alliance, dacă Trezoreria consideră că importul unui motor rus nu încalcă sancțiunile SUA.

Anterior, senatorul John McCain a cerut Air Force pentru a dovedi că recenta reorganizare în rachete său rusă și industria spațială nu a pus la achiziționarea de RD-180 motoare pentru încălcarea sancțiunilor americane impuse împotriva oficialilor ruși în 2014.

Agențiile guvernamentale americane, conduse de Ministerul Finanțelor, analizează în mod repetat oferta de RD-180. Și suntem gata să nu aderăm la sancțiuni. Grounding Atlas V va crea un obstacol mai serios pentru Pentagon decât să efectueze operații de luptă.

McCain a avut loc o audiere a cosmodromul militar, în cazul în care el a cerut BBC pentru a obține o opinie juridică proaspete, care importă RD-18O încalcă sancțiunile SUA împotriva oficialilor ruși după anexarea peninsulei Crimeea din Ucraina.

McCain individualizata doi oficiali de rang înalt din Rusia: vicepremierul rus Dmitri Rogozin și Serghei Cemezov, consilierul președintelui rus, Vladimir Putin. Până de curând au fost observatori în sectorul spațial. Deși nu au beneficii financiare din vânzările RD-180, au fost sancționate.

La 28 decembrie, ordinul lui Putin reorganizează sectorul spațial rusesc. Această restructurare face ajustări industriei spațiale și spațiu agenția rusă „Roskosmos“ în cadrul noii societăți publice, de asemenea, numit „Roskosmos“.McCain a menționat că această organizație este în prezent condusă de Rogozin-Chemezov, de asemenea, are de a face cu ea. Rogozin și Chemezov au fost printre primii oficiali ruși care au primit sancțiuni în timpul crizei din Ucraina. Nici unul, nici celălalt nu poate intra în Statele Unite. Activele pe care le dețin erau înghețate.