Открыть главное меню

РД-180 — советский двухкомпонентный (горючее — керосин, окислитель — жидкий кислород) жидкостный ракетный двигатель закрытого цикла с дожиганием окислительного генераторного газа после турбины, оснащён двумя камерами сгорания и двумя соплами. Разработан в середине 1990-х годов, на основе мощнейшего в мире советского двигателя РД-170[1], производится «НПО Энергомаш им. академика В. П. Глушко». Проект двигателя РД-180 был разработан под руководством Бориса Ивановича Каторгина[2][3].

РД-180
RD-180 model.jpg
Модель двигателя РД-180
Тип жидкостный ракетный двигатель
Топливо керосин
Окислитель жидкий кислород
Камер сгорания 2
Страна СССР
Использование
Время эксплуатации 2000 год — настоящее время
Применение «Атлас III и Атлас V» (первая ступень)
Производство
Конструктор НПО Энергомаш имени академика В. П. Глушко, СССР
Время создания 19941999
Производилось 19992014
Массогабаритные
характеристики
Полная масса 5950 кг
Сухая масса 5480 кг
Высота 3 600 мм
Диаметр 3 200 мм
Рабочие характеристики
Тяга Вакуум: 423,4 тс
Уровень моря: 390,2 тс
Удельный импульс Вакуум: 337,8 c
Уровень моря: 311,3 с
Время работы 270 c
Давление в камере сгорания 261,7 кгс/см2 (253,3 атм)
Степень расширения 36,87:1
Тяговооружённость 77,3
Commons-logo.svg РД-180 на Викискладе

Содержание

ИсторияПравить

РД-180 был создан в середине 1990-х годов на основе мощнейшего в мире двигателя РД-170[1] под руководством Бориса Ивановича Каторгина, в 1996 году проект РД-180 выиграл конкурс на создание и продажу двигателей для РН США «Атлас-3» и «Атлас-5»[3].

В 1996 году право на использование двигателя приобрела компания General Dynamics. Ею он был впервые использован 24 мая 2000 года в качестве первой ступени РН «Атлас IIA-R» — модификации ракеты «Атлас IIA»; в дальнейшем ракета была переименована в «Атлас III». После первого запуска была проведена дополнительная работа по сертификации двигателя с целью его использования на универсальном ракетном модуле (англ. Common Booster Core) основной ступени ракеты «Атлас-5». Цена одного двигателя по состоянию на 2010 год составляла 9 млн долл.[4] Таким образом, с начала 1999 года двигатель РД-180 используются в РН «Атлас-3» и «Атлас-5». К 01.02.2008 было совершено 6 пусков РН «Атлас-3» и 12 пусков РН «Атлас-5», во всех них двигатель РД-180 работал безошибочно[1].

РД-180, который использовался на испытательном стенде, был показан на 23-й встрече Большой восьмёрки (июнь 1997 года, Денвер, США).

Так как целью программы использования двигателя являются запуски коммерческих спутников и спутников правительства США, то для соответствия поставок американскому законодательству совместным производителем РД-180 считается Pratt & Whitney. При этом, несмотря на распространяемые в интернет-СМИ и блогах многочисленные слухи[5][6], патентные права на конструкцию двигателя принадлежат НПО «Энергомаш»[7][8][9]; на конец 2018 года всё производство двигателя сосредоточено в России[10]. Продажа осуществлялась совместным предприятием «Pratt & Whitney» и НПО «Энергомаш», называемым СП «РД-Амрос» (англ. RD AMROSS); приобретение и монтаж производились United Launch Alliance (ULA). C мая 2014 года заключение новых контрактов временно прекращено по постановлению суда, в связи с иском конкурента — компании SpaceX; поставки двигателей по старым контрактам продолжаются[11].

КонструкцияПравить

Двигатель состоит из:

  • двух камер сгорания,
  • турбонасосного агрегата,
  • бустерного насосного агрегата горючего,
  • бустерного насосного агрегата окислителя,
  • газогенератора,
  • регулятора расхода горючего в газогенераторе, дросселя окислителя, дросселя горючего, пуско-отсечных клапанов окислителя и горючего,
  • блока баллонов, двух ампул с пусковым горючим, пускового бачка.
  • системы рулевых приводов, системы приводов автоматики, блока управления автоматикой и датчиков системы аварийной защиты,
  • рамы двигателя, донного экрана, теплообменника для подогрева гелия на наддув бака окислителя.

Массовое соотношение окислителя и горючего — 2,72, дросселирование возможно в диапазоне 40-100 %.

ИспользованиеПравить

 
Двигатель РД-180 на испытательном стенде в Космическом Центре Маршалла (США)

Космические запуски с использованием РД-180 включают миссию к Плутону «Новые горизонты» (2006), миссию к Луне LRO (2009), аппарат для исследования Солнца «Обсерватория солнечной динамики» (2010), миссию к Юпитеру «Юнона» (2011), миссии к Марсу MRO (2005), «Марсианская научная лаборатория» (2011), MAVEN (2013) и InSight (2018), миссию за грунтом астероида OSIRIS-REx (2016).

В конце 2018 года проект носителя с шестью боковыми блоками, оснащенными РД-171, и одним центральным, снабженным РД-180, был выбран в качестве базового облика новой российской сверхтяжелой ракеты. Готовность ракеты планируется на 2027 год, а пуск носителя — на 2028 год с космодрома «Восточный»[12].

Ситуация с американским рынком сбытаПравить

В связи с ухудшением российско-американских отношений (с 2014) политики обеих стран выдвигали предложения о прекращении поставок двигателя, используемых американцами. В частности, запрет на закупки двигателя введён поправкой Джона Маккейна[13]. С инициативой запрета использования двигателя для военных запусков США выступал зам. председателя Правительства РФ Дмитрий Рогозин[14].

В качестве замены РД-180 в США рассматривался новый двигатель, на разработку которого Пентагоном выделено[когда?] 160 млн долларов. Однако, ожидается, что он будет готов к использованию не ранее 2019 (или 2025) года[13]. Альтернативным вариантом является разворачивание производства РД-180, по имеющейся у США лицензии (до 2030 года), на заводе ULA в Декейтере[15].
Также в 2014 г. был заключён контракт с частной компанией Blue Origin на создание аналога российского РД-180; их новый двигатель BE-4 (в качестве горючего используется метан) был представлен в начале 2017 года[16]; сообщается об успешном продвижении работ.
Её конкурент, Aerojet Rocketdyne, в мае 2017 года провела первые огневые испытания предкамеры своего двигателя AR1[17].
В августе 2018 директор НАСА Джим Брайденстайн в интервью телеканалу C-Span заявил, что американские разработчики трудятся над тем, чтобы создать альтернативу российским двигателям РД-180[18].

В январе 2018 года Financial Times со ссылкой на представителей «НПО Энергомаш» заявило о том, что китайская компания Great Wall Industry ведет переговоры о покупке технологии ракетных двигателей; издание отмечало, что РД-180 развивает в три раза большую тягу, чем самый мощный китайский двигатель YF-100, который создан на основе более раннего двигателя РД-120[19][20].

Глава SpaceX Илон Маск считает РД-180 великолепным с точки зрения конструкции и сожалеет, что США не имеет у себя лучшей альтернативы[21]. В 2018 году американским заказчикам было поставлено 11 двигателей РД-180[22].

11 февраля 2019 года Илон Маск сообщил в своём Twitter об удачном испытании двигателя Raptor, сконструированного его компанией SpaceX. На испытаниях двигатель показал давление в 268,9 бар, что превышает предыдущий рекорд Российского РД-180[23].

12 февраля 2019 года, главный конструктор НПО «Энергомаш», Петр Левочкин отметил, что двигатель РД-180 сертифицирован с 10% запасом, а это значит, что давление в его камере сгорания может быть выше 280 атмосфер. В Raptor работает схема «газ-газ». Для таких двигателей такой уровень давления в камере сгорания не является чем-то из ряда вон выходящим[24].

МодификацияПравить

Русь-МПравить

РД-180В для первой ступени планировалось использовать в новой разработке — серии российских ракет-носителей «Русь-М»; в различных модификациях ракеты могло использоваться от 1 до 5 двигателей. Но в 2013 году НПО «Энергомаш» прекратило работу над этим двигателем, так как ранее «Роскосмос» отказался от самой ракеты[25].

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. 1 2 3 Каторгин Б. И., Стернин Л. Е. Главный конструктор ракетных двигателей и систем // Вестник Российской академии наук. — 2008. — № 8. — С. 738.
  2. Каторгин Борис Иванович. МГТУ имени Баумана.
  3. 1 2 Международная энергетическая премия "Глобальная энергия" 2012 года // Вестник Российской академии наук. — 2012. — № 8. — С. 772.
  4. Atlas V // Reuters, 13.03.2008
  5. Почему «российский двигатель РД-180» в природе не существует. АРГУМЕНТ. Проверено 2 августа 2018.
  6. Работа над ашипками. «российские двигатели РД-180» | Back in the USSR (неопр.). maxpark.com. Проверено 2 августа 2018.
  7. Liquid-propellant rocket engine chamber and its casing. Проверено 2 августа 2018.
  8. Liquid-propellant rocket engine with turbine gas afterburning. Проверено 2 августа 2018.
  9. Combustion chamber casing of a liquid-fuel rocket engine. Проверено 2 августа 2018.
  10. В Совфеде не исключили прекращения поставок США двигателей РД-180 в качестве ответных мер‍ (рус.), РИА Новости (20180413T1317+0300Z). Проверено 18 апреля 2018.
  11. Суд в США запретил Lockheed и Boeing покупать российские двигатели // «Взгляд»
  12. Российская сверхтяжелая ракета получит РД-180. lenta.ru. Проверено 25 декабря 2018.
  13. 1 2 Олег Одноколенко. Сенатор Маккейн применил санкции и против США. Независимая газета (04.06.2015). Проверено 23 июня 2015., однако он не коснулся уже приобретённых двигателей
  14. Рогозин: Россия может прекратить поставку ракетных двигателей в США. РИА Новости (13.05.2014). Проверено 23 июня 2015.
  15. ULA’s CEO talks challenges, engine plant plans for Decatur, Decatur Daily (7 February 2015). Проверено 9 февраля 2015.
  16. Котов, Михаил. И батуты свои забирайте! США больше не нужны российские ракетные двигатели (рус.), Life.ru. Проверено 11 марта 2017.
  17. [topwar.ru/116081-ispytanie-ognem.html Испытание огнем] // Военное обозрение, 21 мая 2017
  18. Глава NASA заявил об «усердной» работе по отказу от российских РД-180. РБК. Проверено 13 августа 2018.
  19. FT: «ракетные переговоры» России и Китая не понравятся Вашингтону — ИноТВ, ИноТВ. Проверено 26 апреля 2018.
  20. США уличили Россию в сливе Китаю технологии РД-180. Проверено 26 апреля 2018.
  21. It’s embarrassing that Boeing/Lockheed need to use a Russian engine on Atlas, but that engine design is brilliant. Проверено 19 февраля 2019.
  22. США в 2018 году получили 11 российских ракетных двигателей РД-180 и пять РД-181.
  23. Маск заявил, что двигатель Raptor побил рекорд РД-180. «Аргументы и факты» (11 февраля 2019).
  24. В "Энергомаше" ответили на заявление Маска о российском двигателе РД-180. РИА Новости (11 февраля 2019).
  25. Разработка двигателя для ракеты «Русь-М» полностью приостановлена\\19 июня 2013 «Лента. Ру» // Лента. Ру, 2013

СсылкиПравить