PERM, 27. kolovoza - RIA Novosti.Šef državne korporacije Roscosmos Dmitrij Rogozin najavio je svoju namjeru da otvori proizvodnju ekološki prihvatljivih motora RD-191 za rakete Angara u Permskoj oblasti, navodi se na web stranici guvernera i vlade regije.
Rogozin je to izjavio u utorak tijekom radnog sastanka s guvernerom Permskog kraja Maximom Reshetnikovim, koji je održan u sklopu zrakoplovno-kosmičkog salona MAKS-2019 u Žukovskom. Prema regionalnoj vladi, jedna od glavnih tema sastanka bio je razvoj tehnopolisa New Star u regiji Perm i povezana modernizacija poduzeća Proton-PM (dio Roscosmosa), gdje se planira pokrenuti serijska proizvodnja Raketni motori RD-191 koji koriste ekološki prihvatljive komponente goriva.
“Nadam se da će to imati povoljan učinak na regiju, to će biti RD-191 pod Angarom, čiste komponente Permska regija, volimo Kamu, ne želim ostaviti loš trag u tako lijepoj regiji", citira Rogozina tiskovna služba permskog guvernera.
Kako se navodi u izvješću, Rogozin je pojasnio da će se proizvodnja motora RD-191 za rakete-nosače Angara višestruko povećati od 2023. s početkom serijske proizvodnje raketa. S tim u vezi, Rogozin je skrenuo pozornost na razvoj društvena infrastruktura klaster "Nova zvijezda". “Ovdje sam vrlo zahvalan guverneru za sve njegove napore vezane za razvoj infrastrukture prije toga - radnički grad se tek razvijao, a sada će se pojaviti nova radna mjesta i stručnjaci imati ne samo cestu, nego i dobru školu “- rekao je Rogozin.
Guverner Reshetnikov je sa svoje strane primijetio da je PJSC Proton-PM izradio glavni plan prema kojem se infrastruktura razvija u mikrodistriktu New Lyady, području za obećavajući razvoj tehnopolisa.
Prema vladi Permske regije, do 2025. planira se stvoriti moderna sportska infrastruktura i izgraditi bazen u Novye Lyady. Zgrade lokalne klinike za 150 posjeta dnevno i tehničke škole nazvane po. V.P. Savinykh za 1 tisuću mjesta. Osim toga, planira se rekonstrukcija postrojenja za pročišćavanje i lokalne filtracijske stanice.
"Angara" je obitelj ekološki prihvatljivih lansirnih vozila različitih klasa. Uključuje lake nosače "Angara-1.2", srednje - "Angara-A3", teške - "Angara-A5" i moderniziranu "Angara-A5M", s povećanom nosivošću - "Angara-A5B". Motor RD-191 koristi se kao dio univerzalnog raketnog modula URM-1 raketa Angara. Raketa lake klase Angara-1.2 koristi jedan URM-1, srednja Angara-A3 - tri, teška Angara-A5 - pet.
MIA "Russia Today" službeni je informativni partner zrakoplovno-svemirskog salona MAKS-2019.
2019-07-23. Nova proizvodna lokacija u Permu povećat će učinkovitost proizvodnje raketnih i svemirskih proizvoda.U srpnju je na prigradskom mjestu Proton-PM PJSC (dio integrirane strukture NPO Energomash JSC), u sklopu rekonstrukcije i tehničke ponovne opreme poduzeća, organiziran odjel za rezanje i bojanje lima. Iznos ulaganja u stvaranje proizvodnje iznosio je više od 76 milijuna rubalja.
Novo mjesto proizvodi kopnene proizvode: dijelove i montažne jedinice plinskih turbinskih elektrana serije Ural, kao i opremu. U bliskoj budućnosti, lokacija će se koristiti za proizvodnju komora za izgaranje za raketne motore i druge proizvode vezane uz svemir.
Ranije je guverner Prikamja Maksim Rešetnjikov istaknuo da je proizvodnja raketnih motora vrhunac znanstvenog i tehnološkog napretka i važan čimbenik u razvoju regije. Prema riječima čelnika regije, poduzeća za izgradnju raketa i motora Perm uživaju veliko povjerenje vodstva zemlje, a kvaliteta proizvoda ocijenjena je kao vrlo visoka. Svi razumiju da su Perm poduzeća jamac pouzdanosti.
Izvršni direktor Proton-PM PJSC Dmitry Shchenyatsky primijetio je da je stvaranje odjela za rezanje sljedeća faza u organiziranju modernog nabavna proizvodnja puni ciklus u predgrađu poduzeća u Novye Lyady. “Ovo je korak naprijed koji će optimizirati proces proizvodnje, iskoristiti nove kapacitete u razvoju perspektivnih raketno-svemirskih proizvoda i prijelazu na njihovu serijsku proizvodnju. Iduće godine planiramo osigurati stopostotnu iskorištenost opreme koja je puštena u rad”, naglasio je glavni menadžer.
U području rezanja i bojanja lima ukupne površine veće od 2 tisuće četvornih metara. m smještene četiri jedinice moderne tehnološka oprema: instalacija lasersko rezanje i postrojenje za rezanje vodenim mlazom za rezanje limenog materijala, komoru za pjeskarenje za pripremu metala za premazivanje te komoru za lakiranje i sušenje. Osim toga, na gradilištu su instalirane giljotinske škare za rezanje i sjeckanje metala, a ovdje je smješteno i skladište pločastog materijala.
Tehničke karakteristike laserskog sustava omogućuju vam izrezivanje konturnog dijela debljine do 12 mm u samo jednoj i pol minuti. Zauzvrat, instalacija za rezanje vodenim mlazom može rezati različite materijale debljine do 300 mm s mlazom vode, izvodeći rezove pod kutom, osiguravajući potrebnu točnost i čistoću obrađene površine. Ne koriste se štetna ulja, tekućine ili plinovi, što povećava produktivnost i sigurnost.
U okviru organizacije u regiji Perm stvaraju se novi kapaciteti za nabavu proizvodni kompleks za serijsku proizvodnju RD-191 i drugih perspektivnih tekućih motora. Ovaj projekt ima status regionalnog prioriteta investicijski projekt a uključuje rekonstrukciju i optimizaciju proizvodne površine PJSC "Proton-PM" s njihovom koncentracijom na području New Lyady, razvojem poduzeća punog ciklusa proizvodnje motornih jedinica RD-191 u regiji Perm i drugi nova tehnologija, stvaranje kvalitetne socijalne, obrazovne i stambene infrastrukture. Ukupna investicija bit će 10,8 milijardi rubalja, a bit će otvoreno oko 250 radnih mjesta. Projekt je započeo 2018. godine, a trajat će do 2025. godine.
U Ruskoj Federaciji stvoren je jedinstveni motor. Rusija je počela koristiti novu generaciju raketnih vozila Angara, najekonomičnijih i najizdržljivijih. Novi raketni motor RD-191 razvio je NPO Energomash. Akademik V.P.Gluško"
“Angara” je stvorena na bazi univerzalnog raketnog modula s motorom kisik-kerozin, što je rusko znanje i iskustvo. Obitelj ovih motora uključuje nosače od lakih do teških i ima jedinstveni raspon nosivosti od 1,5 do 25 tona. Upravo s takvim raketama stručnjaci povezuju razvoj ruske kozmonautike u narednim desetljećima. Novi raketni motor RD-191 koji je razvio NPO Energomash po imenu akademika V.P. Gluško, namijenjen za perspektivne rakete-nosače Angara i višekratne rakete-nosače Bajkal, isporučen je za ugradnju na postojeći proizvod, javlja tiskovna služba Ruske svemirske agencije. „Razvoj tehnologije ponovno koristiti najskuplji dio rakete smanjit će troškove lansiranja tereta u svemir." Budući da motor pripada srednjoj klasi, osim glavne primjene, može se koristiti i kao prvi stupanj u raketama-nosačima (RV) prilikom lansiranja telekomunikacija svemirska letjelica. RD-191 je daljnji razvoj motori obitelji RD-170/171, koji su razvijeni za univerzalne transportni sustav"Energia", a sada se koriste kao dio rakete-nosača Zenit. Obitelj se razvijala u smjeru stvaranja lakših motora: ako je RD-170, korišten u prvom stupnju teške rakete za lansiranje Energia, bio četverokomorni, tada je izvozni motor stvoren na njegovoj osnovi za modernizirane američke nosače Atlasa. III/IV obitelj RD-180 je, takoreći, njegova "polovica" s dvije komore za izgaranje. RD-191 zapravo je "četvrtina" motora Energia: ima samo jednu komoru za izgaranje. No, razvija rekordni potisak u svojoj klasi - 221 tonu uz vlastitu težinu od 2,2 tone. Ova je brojka postignuta kombinacijom rješenja koje je dobro razvila sovjetska raketna znanost, nazvano "naknadno izgaranje oksidirajućeg plina" (sastoji se od ubacivanja ispušnih plinova jedinica turbopumpe u komoru za izgaranje umjesto da se beskorisno bacaju) s novi oblik komora za izgaranje razrađena na trodimenz matematički modeli te osiguravanje optimalnijeg korištenja energije izgaranja raketno gorivo. Shema s naknadnim izgaranjem oksidirajućeg plina je " posjetnica » "Energomash": koristi se u svim NPO razvojima od 1965. Još jedna značajka motora, koja je iznimno rijetka u raketnoj znanosti i čini njegove karakteristike jedinstvenima, jest mogućnost glatke regulacije potiska od 38% do nominalnog. Doista, kako bi se osigurala potrebna dinamika ubrzanja, potreban je puni potisak u početnim fazama leta, kada zaliha goriva još nije potrošena, a masa rakete je blizu mase lansiranja. Kako gorivo i oksidans izgaraju, potisak se može smanjiti, čime se štedi gorivo potrebno, primjerice, za orbitalno manevriranje. Valja napomenuti da razvoj motora traje od 1998. godine. Prvu težinu i veličinu makete RD-191, dizajnirane za povezivanje sučelja rakete i motora, isporučila je NPO Energia 1999., a prvi test vatre na zemaljskom postolju održan je u srpnju 2001. Donošenjem Vladine odluke u rujnu 2004. o ubrzanju rada na programu Angara, intenziviran je i rad na pogonskom sustavu, koji se zapravo sveo na veliku seriju zemaljskih požarnih ispitivanja (više od 100 požarnih ciklusa) s naknadnom analizom i otklanjanje utvrđenih nedostataka, jer veliki resurs - jedan od najvažnijih pokazatelja za RD-191. Činjenica je da je motor izvorno zamišljen kao višekratni. Tradicionalno, kada se raketa lansira, istrošeni prvi stupanj uvijek pada na Zemlju, što stvara određenu ekološku i fizičku opasnost u području pada. Pozornica za "Angaru" pod nazivom "Bike" napravljena je upravljivom, povratnom i višekratnom. Razvojem tehnologije vraćanja i ponovne uporabe najskupljih dijelova rakete višestruko će se smanjiti troškovi lansiranja tereta u svemir. S obzirom na ograničene financijske mogućnosti našeg poduzeća, razvoj takve tehnologije čini se ekonomski najisplativijim. Međutim, tradicija davanja izjava posvećenih datumima u Rusiji je neiskorijenjiva. Tako je “završetak stvaranja” raketnog motora najavljen 2. rujna, na dan 100. obljetnice rođenja tvorca raketnih motora, akademika Valentina Petroviča Gluška, čije ime nosi NPO Energomash. Šala Valentina Petroviča, koja je već ušla u anale povijesti, a još uvijek je naširoko citiraju mnogi čelnici, usput, ne samo u raketnoj i svemirskoj industriji, već iu zrakoplovstvu, zvuči ovako: "Ako imate raketu motor, pa čak i zavežite ogradu za njega - poletjet će.” ! Međutim, motor postoji u metalu, uspješno je prošao puni ciklus zemaljska ispitivanja, pa još nitko nije otkazao PR kampanje.
ANALIZA UČINKOVITOSTI PRODUŽENJA MLAZNICE ZA RAKETNI MOTOR RD-191
Marat Seydagaliev
Rusija, Bajkonur
Nikolaj Iljušenko
Student 5. godine odjela “Dizajniranje i ispitivanje zrakoplova” grana “Voskhod” MAI,
Rusija, Bajkonur
Olga Šestopalova
kandidat znanosti, docent grane "Voskhod"
Moskovskog zrakoplovnog instituta (nacionalno istraživačko sveučilište),
Rusija, Bajkonur
ANOTACIJA
Moderno raketni motori gotovo su dosegli granicu energetskih mogućnosti goriva, pa je povećanje učinkovitosti raketnog motora čak i za male količine težak zadatak. U radu se predlaže rješenje ovog problema korištenjem klizne mlaznice. Za izvođenje proračuna, najučinkovitiji i najperspektivniji jednokomorni tekući raketni motor RD-191 uzet je kao primjer za domaću kozmonautiku.
SAŽETAK
Suvremeni raketni motori su skoro dostigli granicu energetskih mogućnosti goriva pa povećanje učinkovitosti raketnog motora čak i za male vrijednosti predstavlja veliki problem. Postoji rješenje koje predlaže korištenje produžetka mlaznice. Kao primjer za proračune uzet je RD-191 – najučinkovitiji i najperspektivniji raketni motor na tekuće pogonsko gorivo do sada.
Ključne riječi: lansirna raketa (LV), propulzijski sustav (PS), mlaznica mlaznice, raketni motor na tekući pogon (LPRE), mlazni potisak, specifični impuls.
Ključne riječi: lansirna raketa, nastavak mlaznice, raketni motor na tekuće gorivo, mlazni potisak, specifični impuls.
Danas je najperspektivnije lansirno vozilo za domaću kozmonautiku obitelj lansirnih vozila Angara, koje se temelje na univerzalnom raketnom modulu - 1 (URM-1). Pogonski sustav URM-1 je raketni motor na tekuće pogonsko gorivo RD-191. Ovaj rad daje procjenu učinkovitosti korištenja nastavka mlaznice za motor RD-191. Mlaznica mlaznice - uvlačivi dio mlaznice raketnog motora, ugrađen u radni položajšto osigurava povećanje izlazne površine mlaznice, kao rezultat toga, povećava učinkovitost u razrijeđenim slojevima atmosfere ili u vakuumu.
U izračunu su napravljene sljedeće pretpostavke:
- motor radi u normalnom načinu rada (s konstantnim masenim protokom);
- lansirna raketa leti duž ravne putanje konstantnom brzinom;
- gubici zbog trenja i rasipanje brzine na izlazu iz mlaznice nisu uzeti u obzir.
Neophodno za izračun tehničke specifikacije Raketni motor na tekući pogon RD-191 prikazan je u tablici 1.
Tablica 1 .
Karakteristike tekućeg raketnog motora RD-191
|
Karakteristično |
Oznaka |
Značenje |
|
Potisak (Zemlja), tf |
||
|
Potisak (praznina), tf |
||
|
Specifični impuls (Zemlja), s |
||
|
Specifični impuls (praznina), s |
||
|
Tlak u komori za izgaranje, kgf/cm u sq. |
||
|
Tlak na izlazu iz mlaznice, kgf/cm u sq. |
||
|
Temperatura u komori za izgaranje |
||
|
Omjer širenja mlaznice |
||
|
Promjer izlaza mlaznice, mm |
||
|
Promjer minimalnog presjeka mlaznice, mm |
Za izračune se predlaže korištenje formule za potisak mlaznog motora, uz pretpostavku da je protok plina kroz mlaznicu jednodimenzionalan:
gdje je: µ – drugi maseni protok; – tlak, brzina i površina poprečnog presjeka na izlazu iz mlaznice; - pritisak okruženje, (ovisno o visini dizanja h).
Brzina strujanja na izlazu iz mlaznice određena je relacijom poznatom iz plinske dinamike:
(2)
gdje je: – plinska konstanta produkata izgaranja; – temperatura i tlak u komori za izgaranje; – adijabatski indeks.
Indeks adijabate ovisi o korištenim komponentama goriva, za par kerozin-kisik; =1,11.
Iz izraza (1) i (2) dobivamo konačni izraz za proračun potiska mlaznog motora:
(3)
Očito, potisak motora se mijenja kako se dižete na visinu. Razlog tome je što je tlak okoline veličina koja se neprestano mijenja.
Jednadžba (3) opisuje potisak motora s konstantnim stupnjem geometrijskog širenja. Razmotrimo slučaj u kojem se projektirani način rada motora () provodi u svakom trenutku. Tada će jednadžba (3) poprimiti oblik:
(4)
Da bi se izračunao prosječni potisak motora pomoću klizne mlaznice, potrebno je odrediti geometrijske karakteristike mlaznice mlaznice. Proračuni su pokazali da optimalni radijus mlaznice mlaznice, pri kojem će prosječni potisak biti najveći tijekom cijelog razdoblja rada motora, prelazi radijus URM-1 (1,45 m), na temelju toga prihvaćamo radijus klizanja mlaznica jednaka 1,20 m, to će omogućiti upotrebu mlaznica mlaznice u dizajnu paketa i shemi rasporeda (Angara-A3, Angara-A5, Angara-A5B). Na temelju polumjera mlaznice određujemo tlak na izlazu mlaznice i izračunavamo potisak motora prema jednadžbi (1).
Ispod su rezultati proračuna (slika 1) potiska motora prema jednadžbama (3), (4) za tri slučaja:
- motor s nepodesivom mlaznicom;
- motor sa savršeno podesivom mlaznicom po visini;
- motor s jednostupanjskom podesivom mlaznicom.
Slika 1. Promjena potiska motora ovisno o visini leta: 1 – nepodesiva mlaznica, 2 – jednostupanjska podesiva mlaznica; 3 – idealna mlaznica podesive visine
Rezultati proračuna pokazali su da uporaba priključka mlaznice za lansirna vozila obitelji Angara, izrađenog u paketu, omogućuje povećanje prosječnog potiska svakog URM-1 za 9,28 tf, uzimajući u obzir gubitke zbog trenja u mlaznica. Pri korištenju klizne mlaznice mlaznice na lansirnim vozilima lake klase izrađenim u tandemskoj konfiguraciji (Angara 1.1 i 1.2), povećanje potiska bit će 17,5 tf zbog nepostojanja ograničenja radijusa mlaznice mlaznice. Prilikom izmjene dizajna mlaznice RD-191 (kako bi se povećao tlak na izlazu mlaznice), čini se mogućim povećati potisak za 24,4 tf za paket i 35,7 tf za tandem dizajn.
Regulacija visine mlaznice pomoću nastavka za mlaznicu nije temeljno novo inženjersko rješenje, ali praktična provedba ovu odluku nikada nije pronađen zbog poteškoća u osiguravanju hlađenja mlaznice. Danas se ovaj problem može ukloniti zbog pojave potpuno novih materijala koji prije nisu bili dostupni visoka temperatura plivanje, čvrstoća, otpornost na habanje itd. Zato je prikazani rad relevantan i praktično izvediv.
Reference:
1. Alemasov V.E. Teorija raketnih motora: udžbenik. za sveučilišta. – M.: Strojarstvo, 1980.
2. Grechukh L.I. Dizajn raketnog motora na tekuće gorivo: smjernice za dizajn predmeta i diplome. – M.: Izdavačka kuća Omskog državnog tehničkog sveučilišta, 2011. – 69 str.
3. Dobrovolsky M.V. Raketni motori na tekući pogon: udžbenik. za sveučilišta. –M .: MSTU nazvan po N.E. Bauman, 2006. – 269 str.
4. Pogonski sustav. RD-191 – [ Elektronički izvor]. – Način pristupa. – URL: http://ecoruspace.me/%D0%A0%D0%94-191.html (Datum pristupa: 08.04.16.).
Učitavanje...
