ВАТ «НВО Енергомаш»
141400, Росія, м. Хімки, Московська обл., вул.Бурденко, 1
Відкрите акціонерне товариство«НВО Енергомаш імені академіка В.П.Глушка» - провідне підприємствоу світі із розробки потужних рідинних ракетних двигунів для космічних ракет-носіїв. Підприємство засноване 15 травня 1929 року. У НВО Енергомаш було розроблено близько 60 ЖРД, які виготовлялися серійно та експлуатувалися та продовжують експлуатуватися у складі космічних та бойових ракет-носіїв.
В даний час основними програмами підприємства є:
- Серійне виготовлення модернізованих ЖРД РД-171М для першого ступеня РН "Зеніт" (програми "Морський старт", "Наземний старт", Федеральна космічна програма)
- Серійне виготовлення ЖРД РД-180 для перших щаблів американської РН «Атлас 5»
- Розробка ЖРД РД-191 для перших щаблів сімейства нових російських РН «Ангара»
- Модернізація та авторський нагляд за серійним виготовленням сімейства ЖРД РД-107 та РД-108 (14Д22 та 14Д21) для першого та другого ступенів РН «Союз» у Самарі
- Модернізація та авторський нагляд за серійним виготовленням модернізованого ЖРД РД-253 (14Д14М) для першого ступеня РН «Протон» у Пермі
- Модернізація та авторський нагляд за ЖРД РД-120 для другого ступеня РН «Зеніт» (програма «Морський старт», «Наземний старт», Федеральна космічна програма)
Крім того, на підприємстві ведуться роботи над перспективними напрямками вдосконалення ЗРД:
- Дослідження концепції багаторазових ЗРД
- Дослідження концепції ЖРД із замкнутим контуром приводу турбіни
- Проектні роботи з двигунів для космічного апаратуз використанням енергії Сонця
- Підвищення надійності ЗРД
- Дослідження в галузі використання зрідженого природного газу(метану) як паливо в ЖРД
- Проект трикомпонентного дворежимного ЖРД (кисень-гас-водень)
- Дослідження напружено-деформованих станів вузлів та агрегатів ЖРД
Накопичений НУО Енергомаш величезний досвід створення ЗРД, володіння унікальними технологіямизабезпечує сприятливу основу для співпраці з різними аерокосмічними організаціями та компаніями всього світу.
НВО Енергомаш готове розробити рідинний ракетний двигун відповідно до технічними вимогамизамовника в найкоротші терміниі на найвищому науково-технічному рівні.
Розробка двигунів РД-170 та РД-171 для перших ступенів РН «Енергія» та РН «Зеніт» відповідно почалася в 1976 році. Їхня розробка стала якісно новим кроком у створенні ЖРД. Найпотужніший у світі чотирикамерний ЖРД має найвищий рівень параметрів і характеристик для двигунів даного класу, працює на екологічно чистих компонентах палива: рідкий кисень і гас. Двигун для РН «Енергія» призначений для багаторазового використання та атестований для 10-кратного використання. Один із екземплярів двигуна був випробуваний на вогневому стенді до 20 разів. Двигун характеризується високою надійністю функціонування, ремонто- та контролепридатністю та має великий запас по ресурсу (не менше 5). Управління вектором тяги двигуна здійснюється завдяки створенню унікального вузла сильфонного хитання камер, що працює в зоні високотемпературного газового потоку. Двигуни пройшли близько 900 вогневих випробувань із загальним напрацюванням понад 100000 сік.
Перший запуск РН «Зеніт» з двигуном РД-171 було здійснено у квітні 1985 р. У 1987 і 1988 р. відбулися запуски РН «Енергія» з двигунами РД-170. З 1999 р. експлуатація двигунів РД-171 продовжується і у складі РН «Зеніт 3 SL» за програмою «Морський старт».
Основні параметри сімейства двигунів РД-170/171
Паливо - кисень + гас
|
Модифікації двигуна |
РД-170 |
РД-171 |
РД-171М |
| Тяга, земна / порожня, транспорт | 740 / 806 | 740 / 806 | 740 / 806 |
| Питомий імпульс, земний/пустотний, сік | 309 / 337 | 309 / 337 | 309 / 337 |
| Тиск у камері згоряння, кгс/см 2 | 250 | 250 | 250 |
| Маса, суха/залита, кг | 9750 / 10750 | 9500 / 10500 | 9300 / 10300 |
| Габарити, висота/діаметр, мм | 4000 / 3800 | 4150 / 3565 | 4150 / 3565 |
| Період розробки | 1976-1988 | 1976 – 1986 | 1992 – 1996 2003 - 2004 |
| Призначення | РН "Енергія" | РН "Зеніт" | РН "Зеніт" |
Базовий двигун РД-170/171 було розроблено 1976-1986гг. У 1992-1996 роках. велися роботи над форсованим варіантом двигуна РД-171 (до 1996 року було випробувано 28 двигунів). На 6 двигунах удосконаленої конструкції було напрацьовано 5500 с, причому на одному двигуні напрацювання склала 1590 с.
Роботи з модернізації двигуна РД-171 для використання у програмі «Морський старт» були продовжені у 2003-2004 роках. Сертифікація двигуна РД-171М завершена 5 липня 2004 р. – на сертифікаційному двигуні проведено 8 випробувань тривалістю 1093,6 сек, причому останнє випробування (понад план) – на режимі 105%. Перший товарний двигун РД-171М поставлено в Україну 25 березня 2004 року після проведення КТІ тривалістю 140 сек.
Серійне виробництво двигуна РД-171М здійснюється на заводі НВО ЕНЕРГОМАШ у Хімках.
На початку 1996 року проект двигуна РД-180 НВО Енергомаш був визнаний переможцем конкурсу на розробку та постачання двигуна першого ступеня для модернізованої РН «Атлас» американської компанії Локхід Мартін. Це двокамерний двигун з допалюванням окисного генераторного газу, з керуванням вектором тяги завдяки хитання кожної камери у двох площинах, з можливістю забезпечення глибокого дроселювання тяги двигуна в польоті. Дана конструкція базується на добре перевірених конструкціях вузлів та елементів двигунів РД-170/171. Створення потужного двигуна першого ступеня здійснено у стислий термін, а відпрацювання – на малій кількості матеріальної частини. Підписавши контракт на розробку двигуна влітку 1996 р., вже в листопаді 1996 р. було проведено перше вогневе випробування двигуна-прототипу, а у квітні 1997 р. – вогневе випробування штатного двигуна. У 1997-1998 рр. успішно проведена серія вогневих випробувань двигуна у складі ступеня РН у США. Навесні 1999 завершена сертифікація двигуна для використання у складі РН «Атлас 3». Перший запуск РН "Атлас 3" з двигуном РД-180 відбувся у травні 2000р. Влітку 2001 року було завершено сертифікацію двигуна для використання у складі РН «Атлас 5». Перший політ РН «Атлас 5» із двигуном РД-180 відбувся у серпні 2002р.
Основні параметри двигуна РД-180
Рідкісний ракетний двигун з допалюванням окисного газу
Паливо кисень + гас
Компанія Локхід Мартін заявила про намір замовити не менше 101 двигуна РД-180 для використання у складі РН «Атлас 3» та «Атлас 5». Маркетингом та реалізацією цього двигуна замовнику – компанії Локхід Мартін – займається спільне підприємство РД АМРОСС, створене НВО Енергомаш та Пратт-Уітні (США). У США вже поставлено понад 30 товарних двигунів, виконано 14 запусків РН «Атлас 3» та «Атлас 5» із двигунами РД-180 на першому ступені.
Розробка двигуна РД-191 почалася наприкінці 1998 р. Цей двигун з допалюванням окисного газу призначений для сімейства вітчизняних РН «Ангара» та «Байкал». Конструкція цього двигуна також ґрунтується на конструкції двигунів РД-170/171. Двигун РД-191 є однокамерним ЖРД з вертикально розташованим ТНА. Протягом 1999 р. була випущена конструкторська документація, в 2000 р. розпочато автономне відпрацювання агрегатів двигуна РД-191, завершено підготовку виробництва. У травні 2001г зібраний перший довідковий двигун РД-191. Перше вогневе випробування двигуна РД-191 проведено у липні 2001р.
Основні параметри двигуна РД-191
Рідкісний ракетний двигун з допалюванням окисного газу
Паливо кисень + гас
На 01.08.06р проведено понад 35 вогневих випробувань двигуна із загальним напрацюванням 4500 сек. Максимальний час одного тестування становить 400 сек. Результати випробувань двигуна підтвердили основні параметри двигуна, закладені в технічне завдання. Відпрацювання двигуна проводиться відповідно до програми експериментального відпрацювання, яка передбачає її завершення на 10 примірниках двигуна з напрацюванням понад 15000 с під час проведення понад 70 вогневих випробувань. Основний принцип такої програми – мала кількість двигунів та велике напрацювання на кожному екземплярі з максимальною кількістю вимірювань.
LIQUID ROCKET ENGINE RD-191
14.06.2016
Російське НВО «Енергомаш» планує 2017 року подвоїти обсяги виробництва двигунів РД-191 для ракет-носіїв «Ангара», повідомив гендиректор підприємства Ігор Арбузов.
«Почався етап випробувань ракети-носія «Ангара», кількість замовлень на РД-191 зросла. Отже, НВО «Енергомаш» має подвоїти обсяги його виробництва (у 2016 році – 22 двигуни, у 2017 році – 40)», – наводить його слова корпоративне видання НВО «Енергомаш».
За його словами, щоб виконати замовлення, підприємству доведеться збільшити чисельність робочої силина виробництві на 250-300 чоловік.
ТАРС
16.04.2019
Проблеми з низькочастотними вібраціями двигунів РД191 для російської ракети-носія «Ангара» вирішені, заявив в інтерв'ю «Інтерфаксу» головний конструктор «НУО Енергомаш» Петро Льовочкін.
«Ми впровадили в конструкцію двигуна низку рішень щодо придушення цих низькочастотних коливань і досягли з Центром Хрунічева того, що ці заходи дозволяють двигуну нормально працювати та відповідати техзавданню», – сказав П.Льовочкін.
Так він прокоментував повідомлення в ЗМІ, що з'явилися в січні цього року про те, що вібрації двигуна РД191, що виникають при старті ракети «Ангара», можуть призвести до її руйнування.
Співрозмовник агентства пояснив, що низькочастотні вібрації виникали через вкрай тяжке силової установкиракети режиму, коли двигун центрального блоку першого ступеня працює лише на 30% потужності для економії палива.
«РД191 є унікальним. На "Ангарі-А5" двигун центрального блоку, поки працюють боковики, повинен працювати в щадному режимі, заощаджуючи паливо. Для цієї ракети було обрано режим 30-відсоткового, глибокого дроселювання», – сказав П.Льовочкін.
Інтерфакс-АВН
РІДИННИЙ РАКЕТНИЙ ДВИГУН РД-191
Розробка двигуна РД-191 розпочалася наприкінці 1998 р. Цей двигун із допалюванням окисного газу призначений для сімейства вітчизняних ракет-носіїв «Ангара». Конструкція двигуна базується на конструкції двигунів РД-170/171.
РД-191 є однокамерним ЖРД з вертикально розташованим турбонасосним агрегатом. Протягом 1999 р. було випущено конструкторську документацію, у 2000 р. розпочато автономне відпрацювання агрегатів двигуна РД-191 та завершено підготовку виробництва. У травні 2001 р. було зібрано перший довідковий двигун. Перше вогневе випробування РД-191 проведено у липні 2001 р.
На червень 2011 р. проведено 120 вогневих випробувань двигуна із загальним напрацюванням 26892,4 секунди, у тому числі влітку-восени 2009 р. успішно проведено три вогневі випробування РД-191 у складі УРМ-1 (модуля першого ступеня ракети-носія «Ангара»). ) у НДЦ РКП (м. Пересвіт, Московська область).
ХАРАКТЕРИСТИКИ
Рідкісний ракетний двигун з допалюванням окисного газу
Паливо - кисень + гас
Тяга, земна/пустотна, тс 196/212,6
Питома імпульс, земний/пустотний, з 311,2/337,5
Тиск у камері згоряння, кгс/см2 262,6
Маса, суха/залита, кг 2290/2520
Габарити, висота/діаметр, мм 3780/2100
Період розробки 1999-2011
Призначення Для першого ступеня сімейства РН «Ангара»
-Н. в.
Характеристики
Рівень моря: 196 тс
Рівень моря: 311,5 с
Відомі модифікації двигуна:
- РД-191 використовується у першому ступені корейської РН «Наро-1».
- РД-193 призначений для використання в першому ступені РН Союз-2.1в.
- РД-181 експортний варіантдвигуна РД-193, Передбачається встановити на американській РН "Антарес" компанії Orbital Sciences Corporation як заміну двигунам НК-33.
Основні характеристики РД-191:
Розробник – акціонерне товариство «НВО Енергомаш ім. академіка В. П. Глушка» (АТ «НВО Енергомаш»). Термін виготовлення двигуна нині становить від 18 до 24 місяців; планується зниження цього терміну до 12 місяців.
Історія створення
У липні 2010 року в ході проведення планових міжвідомчих випробувань не витримав багаторазових наднавантажень і прогорів ракетний двигун РД-191 для першого ступеня ракети-носія «Ангара».
«Двигун і мав згоріти. Це абсолютно нормальна штатна ситуація, фахівці мали встановити, які навантаження він був здатний витримати».
Прес-центр – НВО Енергомаш.
25 серпня 2015 року НВО «Енергомаш» розпочало створення модернізованої версії двигуна РД-191 - РД-191М - який застосовуватиметься на РКН Ангара-А5В та Ангара-А5П і буде на 10-15 % потужнішим за попередника. Перший етап випуску аванпроекту буде завершено у вересні 2015 року. Дослідно-конструкторські розробки планується завершити до 2018 року.
У листопаді 2015 ПАТ «Протон-Пермські мотори» оголосило тендер на реконструкцію цехів під виробництво двигуна РД-191 для ракет «Ангара».
У вересні 2016 року стало відомо, що для РД-191 буде впроваджено цифрове проектування. Для цього сформовано проектну команду, керуючий комітет та визначено бюджет. Реалізація проекту розрахована на три роки.
Див. також
Напишіть відгук про статтю "РД-191"
Примітки
|
||||||||||||||||
Уривок, що характеризує РД-191
Князь Андрій сказав, що для цього потрібне юридична освіта, якого не має.- Та його ніхто не має, то що ж ви хочете? Це circulus viciosus, [зачароване коло,] з якого треба вийти зусиллям.
Через тиждень князь Андрій був членом комісії складання військового статуту, і, чого він не очікував, начальником відділення комісії складання вагонів. На прохання Сперанського він взяв першу частину складеного громадянського уложення і, за допомогою Code Napoleon і Justiniani, [Кодекса Наполеона та Юстиніана,] працював над упорядкуванням відділу: Права осіб.
Роки два тому, 1808 року, повернувшись до Петербурга зі своєї поїздки по маєтках, П'єр мимоволі став на чолі петербурзького масонства. Він влаштовував столові та надгробні ложі, вербував нових членів, дбав про поєднання різних лож та про придбання справжніх актів. Він давав свої гроші на влаштування храмин і поповнював, на скільки міг, збори милостині, на які більшість членів були скупі та неакуратні. Він майже один своїм коштом підтримував будинок бідних, влаштований орденом у Петербурзі. Життя його тим часом йшло як і раніше, з тими ж захопленнями і розбещеністю. Він любив добре пообідати і випити, і, хоч і вважав це аморальним і принизливим, не міг утриматися від розваг холостих суспільств, у яких він брав участь.
У чаду своїх занять і захоплень П'єр проте, після року, почав відчувати, як той грунт масонства, де він стояв, тим паче йшла з-під його ніг, що твердіше він намагався стати у ньому. Разом з тим він відчував, що чим глибше йшов під його ногами ґрунт, на якому він стояв, тим мимовільніше він був пов'язаний з нею. Коли він приступив до масонства, він відчував почуття людини, яка довірливо стає ногу на рівну поверхню болота. Поставивши ногу, він провалився. Щоб цілком упевнитися в твердості ґрунту, на якому він стояв, він поставив іншу ногу і провалився ще більше, зав'яз і вже мимоволі ходив по коліна в болоті.
Йосипа Олексійовича був у Петербурзі. (Він в Останнім часомусунувся від справ петербурзьких лож і все жив у Москві.) Усі брати, члени лож, були П'єру знайомі у житті люди і йому важко було бачити в них тільки братів по кам'яництву, а не князя Б., не Івана Васильовича Д., яких він знав у житті здебільшогояк слабких та нікчемних людей. З-під масонських фартухів і знаків він бачив на них мундири та хрести, яких вони вимагали в житті. Часто, збираючи милостиню і порахувавши 20-30 рублів, записаних на парафію, і здебільшого в борг з десяти членів, з яких половина були такі багаті, як і він, П'єр згадував масонську клятву про те, що кожен брат обіцяє віддати все своє майно для ближнього; і в душі його стояли сумніви, на яких він намагався не зупинятися.
Усіх братів, яких він знав, він поділяв на чотири розряди. До першого розряду він зараховував братів, які не беруть діяльної участі ні у справах лож, ні у справах людських, але зайнятих виключно таїнствами науки ордена, зайнятих питаннями про потрійне найменування Бога, або про три початки речей, сірку, меркурію та солі, або про значення квадрата та всіх постатей храму Соломонова. П'єр поважав цей розряд братів масонів, до якого належали переважно старі брати, і сам Йосип Олексійович, на думку П'єра, але не поділяв їхніх інтересів. Серце його не лежало до містичного боку масонства.
До другого розряду П'єр зараховував себе і собі подібних братів, які шукають, вагаються, не знайшли ще в масонстві прямого і зрозумілого шляху, але сподіваються знайти його.
До третього розряду він зараховував братів (їх було найбільше), не бачать у масонстві нічого, крім зовнішньої формиі обрядовості і тих, хто дорожить суворим виконанням цієї зовнішньої форми, не переймаючись її змістом і значенням. Це були Віларський і навіть великий майстер головної ложі.
До четвертого розряду, нарешті, зараховувалося також велика кількістьбратів, особливо останнім часом вступили у братство. Це були люди, за спостереженнями П'єра, ні в що не віруючі, нічого не бажаючі, і вступали в масонство тільки для зближення з молодими багатими і сильними по зв'язках і знатності братами, яких було дуже багато в ложі.
П'єр починав почуватися незадоволеним своєю діяльністю. Масонство, принаймні те масонство, яке він знав тут, здавалося йому іноді, засноване на одній зовнішності. Він і не думав сумніватися в самому масонстві, але підозрював, що російське масонство пішло хибним шляхом і відхилилося від свого джерела. І тому наприкінці року П'єр поїхав за кордон для посвяти себе у найвищі таємниці ордена.
Влітку ще 1809 року П'єр повернувся до Петербурга. За листуванням наших масонів із закордонними було відомо, що Безухий встиг за кордоном отримати довіру багатьох високопосадовців, проникнув багато таємниць, був зведений у вищий ступінь і везе з собою багато для загального блага комуністичної справи в Росії. Петербурзькі масони всі приїхали до нього, підлабузнюючись у ньому, і всім здалося, що він щось приховує і готує.
Призначено було урочисте засідання ложі 2-го градуса, в якій П'єр обіцяв повідомити те, що він має передати петербурзьким братам від вищих керівниківордени. Засідання було повне. Після звичайних обрядів П'єр підвівся і почав свою промову.
- Любі брати, - почав він, червоніючи і запинаючись і тримаючи в руці написану промову. – Недостатньо дотримуватись у тиші ложі наші обряди – треба діяти… діяти. Ми перебуваємо в приспанні, а нам треба діяти. - П'єр узяв свій зошит і почав читати.
«Для поширення чистої істини і доставлення торжества чесноти, читав він, повинні ми очистити людей від забобонів, поширити правила, відповідні духу часу, прийняти на себе виховання юнацтва, з'єднатися нерозривними узами з найрозумнішими людьми, сміливо і разом розсудливо долати забобони, зневіру і дурість, утворити з відданих нам людей, пов'язаних між собою єдністю мети та мають владу та силу.
«Для досягнення цієї мети має доставити чесноти перевагу над пороком, має намагатися, щоб чесна людина знаходила ще в цьому світі вічну нагороду за свої чесноти. Але у цих великих намірах нам перешкоджають дуже багато – нинішні політичні установи. Що ж робити за такого стану речей? Чи сприяти революціям, все скинути, вигнати силу силою? ... Ні, ми дуже далекі від того. Будь-яка насильницька реформа гідна осуду, тому що ні мало не виправить зла, поки люди залишаються такими, якими вони є, і тому що мудрість не потребує насильства.
ПЕРМ, 27 серпня - РІА Новини.Глава держкорпорації "Роскосмос" Дмитро Рогозін заявив про намір відкрити виробництво екологічних двигунів РД-191 для ракет "Ангара" у Пермському краї, повідомляється на сайті губернатора та уряду регіону.
Заява Рогозіна прозвучала у вівторок під час робочої зустрічі з губернатором Пермського краю Максимом Решетниковим, яка проходила в рамках авіакосмічного салону МАКС-2019 у Жуковському. За даними регіонального уряду, однією з основних тем зустрічі став розвиток технополісу "Новий Зірковий" у Пермському краї та пов'язана з ним модернізація підприємства "Протон-ПМ" (входить до "Роскосмосу"), на якому планується запустити серійне виробництво ракетних двигунів РД-191. на екологічно чистих компонентах палива.
"Сподіваюся, це благотворно позначиться на регіоні. Якщо і будуть якісь випробування виробництв у Пермському краї, то це РД-191 під "Ангару". А це киснево-реактивний двигун, чисті компоненти. Ми любимо Пермський край, любимо Каму, не хочеться залишати поганий слід у такому гарному регіоні", - цитує Рогозіна прес-служба пермського губернатора.
Як йдеться у повідомленні, Рогозін уточнив, що виробництво двигунів РД-191 для ракет-носіїв "Ангара" зросте з 2023 року з початком серійного виготовлення ракет. У зв'язку із цим Рогозін звернув увагу на розвиток соціальної інфраструктури кластеру "Новий Зоряний". "Тут я дуже вдячний губернатору за всі його зусилля, пов'язані з розвитком інфраструктури. Раніше приїжджали до Пермі – робоче містечко тільки розвивалося. Зараз з'являться нові робочі місця, фахівці, і треба, щоб для них була не лише дорога, а й хороша школа ", - сказав Рогозін.
Губернатор Решетников зі свого боку зазначив, що ПАТ "Протон-ПМ" створив майстер-план, згідно з яким і ведеться розвиток інфраструктури у мікрорайоні Нові Ляди – території перспективного розвитку технополісу.
За даними уряду Пермського краю, до 2025 року у Нових Лядах планується створити сучасну спортивну інфраструктуру, збудувати басейн. Буде відремонтовано будинки місцевої поліклініки на 150 відвідувань на добу та техношколи ім. В.П. Савіних на 1 тисячі місць. Крім того, планується провести реконструкцію очисних споруд та місцевої фільтрувальної станції.
"Ангара" - сімейство екологічно чистих ракет-носіїв різних класів. До нього входять легкі носії "Ангара-1.2", середні - "Ангара-А3", важкі - "Ангара-А5" та модернізована "Ангара-А5М", підвищеної вантажопідйомності - "Ангара-А5В". Двигун РД-191 використовується у складі універсального ракетного модуля УРМ-1 ракет "Ангара". У ракеті легкого класу "Ангара-1.2" використовується один УРМ-1, середнього "Ангара-А3" – три, важкого "Ангара-А5" – п'ять.
МІА "Росія сьогодні" виступає офіційним інформаційним партнером авіаційно-космічного салону МАКС-2019.
Творець найкращих у світі рідинних ракетних двигунів академік Борис Каторгін пояснює, чому американці досі не можуть повторити наших досягнень у цій галузі та як зберегти радянську фору в майбутньому
21 червня на Петербурзькому економічному форумі відбулося нагородження лауреатів премії "Глобальна енергія". Авторитетна комісія галузевих експертів із різних країн обрала три заявки з представлених 639 та назвала лауреатів премії 2012 року, яку вже звично називають «нобелівкою для енергетиків». У результаті 33 мільйони преміальних рублів цього року розділили відомий винахідник із Великобританії професор Рідней Джон Аллам та двоє наших видатних учених – академіки РАН Борис Каторгін та Валерій Костюк.
Всі троє стосуються створення кріогенної техніки, дослідження властивостей кріогенних продуктів та їх застосування в різних енергетичних установках. Академік Борис Каторгін був нагороджений «за розробки високоефективних рідинних ракетних двигунів на кріогенних паливах, які забезпечують за високих енергетичних параметрів надійну роботу космічних систем з метою мирного використання космосу». За безпосередньою участю Каторгіна, що понад п'ятдесят років присвятив підприємству ОКБ-456, відомому зараз як НВО «Енергомаш», створювалися рідинні ракетні двигуни (ЖРД), робочі характеристики яких і тепер вважаються найкращими у світі. Сам Каторгін займався розробкою схем організації робочого процесу в двигунах, сумішоутворення компонентів пального та ліквідацією пульсації в камері згоряння. Відомі також його фундаментальні роботи з ядерних ракетних двигунів (ЯРД) з високим питомим імпульсом та напрацювання у галузі створення потужних безперервних хімічних лазерів.
У найважчі для російських наукомістких організацій часи, з 1991 по 2009 рік, Борис Каторгін очолював НВО «Енергомаш», поєднуючи посади генерального директораі генерального конструктора, і примудрився як зберегти фірму, а й створити низку нових двигунів. Відсутність внутрішнього замовлення на двигуни змусила Каторгіна шукати замовника зовнішньому ринку. Одним з нових двигунів став РД-180, розроблений у 1995 році спеціально для участі в тендері, організованому американською корпорацією Lockheed Martin, яка вибирала ЖРД для модернізованого тоді ракетоносія «Атлас». В результаті НВО «Енергомаш» підписало договір на постачання 101 двигуна і на початок 2012 року вже поставило в США понад 60 ЖРД, 35 з яких успішно відпрацювали на «Атласах» під час виведення супутників різного призначення.
Перед врученням премії «Експерт» поговорив з академіком Борисом Каторгіним про стан і перспективи розвитку рідинних ракетних двигунів і з'ясував, чому двигуни, що базуються на розробках сорокарічної давності, досі вважаються інноваційними, а РД-180 не вдалося відтворити на американських заводах.
Борисе Івановичу, у чому саме ваша заслуга у створенні вітчизняних рідинних реактивних двигунів, і тепер вважаються найкращими у світі?
Щоб пояснити це нефахівцеві, напевно, потрібне особливе вміння. Для ЗРД я розробляв камери згоряння, газогенератори; загалом керував створенням самих двигунів для мирного освоєння космічного простору. (У камерах згоряння відбувається змішання та горіння палива та окислювача і утворюється об'єм розпечених газів, які, викидаючись потім через сопла, створюють власне реактивну тягу; у газогенераторах також спалюється паливна суміш, але вже для роботи турбонасосів, які під величезним тиском нагнітають паливо та окислювач в ту ж камеру згоряння.- «Експерт».)
Ви говорите про мирне освоєння космосу, хоча очевидно, що всі двигуни тягою від кількох десятків до 800 тонн, що створювалися в НВО «Енергомаш», призначалися насамперед для військових потреб.
Нам не довелося скинути жодної атомної бомби, ми не доставили на наших ракетах жодного ядерного заряду до мети і слава богу. Усі військові напрацювання пішли у мирний космос. Ми можемо пишатися величезним внеском нашої ракетно-космічної техніки у розвиток людської цивілізації. Завдяки космонавтиці народилися цілі технологічні кластери: космічна навігація, телекомунікації, супутникове телебачення, системи зондування.
Двигун для міжконтинентальної балістичної ракети Р-9, над яким ви працювали, потім ліг в основу майже всієї нашої пілотованої програми.
Ще наприкінці 1950-х я проводив розрахунково-експериментальні роботи для покращення сумішоутворення в камерах згоряння двигуна РД-111, який призначався для тієї самої ракети. Результати роботи досі застосовуються в модифікованих двигунах РД-107 і РД-108 для тієї ж ракети "Союз", на них було здійснено близько двох тисяч космічних польотів, включаючи всі пілотовані програми.
Два роки тому я брав інтерв'ю у вашого колеги, лауреата «Глобальної енергії» академіка Олександра Леонтьєва. У розмові про закритих для широкої публіки фахівців, яким Леонтьєв сам колись був, він згадав Віталія Євлєва, який теж багато зробив для нашої космічної галузі.
Багато академіків, які працювали на оборонку, були засекречені - це факт. Зараз багато розсекречено – це також факт. Олександра Івановича я знаю чудово: він працював над створенням методик розрахунку та способів охолодження камер згоряння різних ракетних двигунів. Вирішити це технологічне завдання було нелегко, особливо коли ми почали максимально вичавлювати хімічну енергію паливної суміші для отримання максимального питомого імпульсу, підвищуючи тиск тиск у камерах згоряння до 250 атмосфер. Візьмемо найпотужніший наш двигун – РД-170. Витрата палива з окислювачем - гасом з рідким киснем, що йде через двигун - 2,5 тонни в секунду. Теплові потоки в ньому досягають 50 мегават на квадратний метр - це величезна енергія. Температура в камері згоряння – 3,5 тисячі градусів Цельсія. Треба було вигадати спеціальне охолодження для камери згоряння, щоб вона могла розрахунково працювати і витримувала тепловий напір. Олександр Іванович саме цим і займався, і, треба сказати, попрацював він на славу. Віталій Михайлович Ієвлєв – член-кореспондент РАН, доктор технічних наук, професор, на жаль, досить рано помер, - був ученим найширшого профілю, Мав енциклопедичну ерудицію. Як і Леонтьєв, він працював над методикою розрахунку високонапружених теплових конструкцій. Роботи їх десь перетиналися, десь інтегрувалися, і в результаті вийшла чудова методика, за якою можна розрахувати теплонапруженість будь-яких камер згоряння; зараз, мабуть, користуючись нею, може зробити будь-який студент. Окрім того, Віталій Михайлович брав активну участь у розробці ядерних, плазмових ракетних двигунів. Тут наші інтереси перетиналися в ті роки, коли «Енергомаш» займався тим самим.
У нашій бесіді з Леонтьєвим ми торкнулися теми продажу енергомашівських двигунів РД-180 у США, і Олександр Іванович розповів, що багато в чому цей двигун - результат напрацювань, які були зроблені якраз при створенні РД-170, і в якомусь сенсі його половинка . Що це – справді результат зворотного масштабування?
Будь-який двигун у новій розмірності – це, звичайно, новий апарат. РД-180 з тягою 400 тонн дійсно вдвічі менше за РД-170 з тягою 800 тонн. У РД-191, призначеного для нашої нової ракети «Ангара», тяга 200 тонн. Що ж спільного у цих двигунів? Всі вони мають по одному турбонасосу, але камер згоряння у РД-170 чотири, у «американського» РД-180 – дві, у РД-191 – одна. Для кожного двигуна потрібен свій турбонасосний агрегат - адже якщо чотирикамерний РД-170 споживає приблизно 2,5 тонни палива в секунду, для чого був розроблений турбонасос потужністю 180 тисяч кіловат, що в два з лишком рази перевищує, наприклад, потужність реактора атомного криголама«Арктика», то двокамерний РД-180 – лише половину, 1,2 тонни. У розробці турбонасосів для РД-180 та РД-191 я брав участь безпосередньо і в той же час керував створенням цих двигунів загалом.
Камера згоряння, значить, на всіх цих двигунах одна й та сама, тільки кількість їх різна?
Так, це наше головне досягнення. В одній такій камері діаметром всього 380 міліметрів згоряє трохи більше 0,6 тонн палива на секунду. Без перебільшення, ця камера є унікальним високотеплонапруженим обладнанням зі спеціальними поясами захисту від потужних теплових потоків. Захист здійснюється не тільки за рахунок зовнішнього охолодження стін камери, але і завдяки хитромудрому способу «вистилання» на них плівки пального, яке, випаровуючись, охолоджує стінку. На базі цієї видатної камери, рівної якої у світі немає, ми виготовляємо найкращі свої двигуни: РД-170 та РД-171 для «Енергії» та «Зеніту», РД-180 для американського «Атласу» та РД-191 для нової російської ракети "Ангара".
- «Ангара» мала замінити «Протон-М» ще кілька років тому, але творці ракети зіштовхнулися з серйозними проблемами, перші льотні випробування неодноразово відкладалися, і проект начебто продовжує буксувати.
Проблеми справді були. Наразі прийнято рішення про запуск ракети у 2013 році. Особливість «Ангары» в тому, що на основі її універсальних ракетних модулів можна створити ціле сімейство ракетоносіїв вантажопідйомністю від 2,5 до 25 тонн для виведення вантажів на низьку навколоземну орбіту на базі універсального киснево-гасового двигуна РД-191. «Ангара-1» має один двигун, «Ангара-3» - три із загальною тягою 600 тонн, «Ангара-5» матиме 1000 тонн тяги, тобто вона зможе виводити на орбіту більше вантажів, ніж «Протон». До того ж замість дуже токсичного гептила, що спалюється на двигунах «Протона», ми використовуємо екологічно чисте паливо, після згоряння якого залишаються лише вода та вуглекислий газ.
Як вийшло, що той же РД-170, який створювався ще в середині 1970-х, досі залишається по суті інноваційним продуктом, а його технології використовуються як базові для нових ЖРД?
Схожа трапилася з літаком, створеним після Другої світової Володимиром Михайловичем Мясищевим (далекий стратегічний бомбардувальниксерії М, технологія московського ОКБ-23 1950-х років. - "Експерт"). За багатьма параметрами літак випереджав свого часу років десь на тридцять, і елементи його конструкції потім запозичили інші авіабудівники. Так і тут: у РД-170 багато нових елементів, матеріалів, конструкторських рішень. За моїми оцінками, вони застаріють ще кілька десятиліть. У цьому заслуга насамперед засновника НВО «Енергомаш» та його генерального конструктора Валентина Петровича Глушка та членкора РАН Віталія Петровича Радовського, який очолив фірму після смерті Глушка. (Зазначимо, що найкращі у світі енергетичні та експлуатаційні характеристикиРД-170 багато в чому забезпечуються завдяки рішенню Каторгіним проблеми придушення високочастотної нестійкості горіння за рахунок розробки антипульсаційних перегородок у тій же камері згоряння. - «Експерт».) А двигун РД-253 першого ступеня для ракетоносія «Протон»? Прийнятий на озброєння ще 1965 року, він настільки досконалий, що досі ніким не перевершили. Саме так вчив конструювати Глушко - на межі можливого і обов'язково вищий за середньосвітовий рівень. Важливо пам'ятати й інше: країна інвестувала у своє технологічне майбутнє. Як було у Радянському Союзі? Міністерство загального машинобудування, у веденні якого, зокрема, знаходилися космос і ракети, тільки на НДДКР витрачало 22 відсотки свого величезного бюджету - за всіма напрямками, включаючи рухове. Сьогодні обсяг фінансування досліджень набагато менший, і це говорить багато про що.
Чи не означає досягнення цими ЗРД якихось досконалих якостей, причому сталося це півстоліття тому, що ракетний двигун з хімічним джерелом енергії в якомусь сенсі зживає себе: основні відкриття зроблені і в нових поколіннях ЖРД, зараз йдеться швидше про так звані інновації, що підтримують?
Безперечно ні. Рідкісні ракетні двигуни затребувані і будуть затребувані ще дуже довго, тому що жодна інша техніка не в змозі більш надійно та економічно підняти вантаж із Землі та вивести його на навколоземну орбіту. Вони безпечні з погляду екології, особливо ті, що працюють на рідкому кисні та гасі. Але для польотів до зірок та інших галактик ЖРД, звичайно, зовсім непридатні. Маса всієї метагалактики – 10 у 56 ступеня грамів. Для того щоб розігнатися на ЖРД хоча б до чверті швидкості світла, буде потрібно абсолютно неймовірний обсяг палива - 10 в 3200 грамів, так що навіть думати про це безглуздо. ЖРД має свою нішу - маршеві двигуни. На рідинних двигунах можна розігнати носій до другої космічної швидкості, долетіти до Марса і все.
Наступний етап – ядерні ракетні двигуни?
Звичайно. Чи доживемо ми ще до якихось етапів – невідомо, а для розробки ЯРД багато було зроблено вже за радянських часів. Наразі під керівництвом Центру Келдиша на чолі з академіком Анатолієм Сазоновичем Коротєєвим розробляється так званий транспортно-енергетичний модуль. Конструктори дійшли висновку, що можна створити менш напружений, ніж був у СРСР, ядерний реакторз газовим охолодженням, який працюватиме як електростанція, і як джерело енергії для плазмових двигунів при пересуванні в космосі. Такий реактор проектується зараз у НІКІЕТ імені М. А. Доллежаля під керівництвом члена-кореспондента РАН Юрія Григоровича Драгунова. У проекті також бере участь калінінградське КБ «Смолоскип», де створюються електрореактивні двигуни. Як і за радянських часів, не обійдеться без воронезького КБ хімавтоматики, де виготовлятимуться газові турбіни, компресори, щоб замкнутим контуром ганяти теплоносій - газову суміш.
А поки що політаємо на ЖРД?
Звичайно, і ми чітко бачимо перспективи подальшого розвиткуцих двигунів. Є завдання тактичні, довгострокові, тут межі немає: використання нових, більш жаростійких покриттів, нових композитних матеріалів, зменшення маси двигунів, підвищення їх надійності, спрощення схеми управління. Можна впровадити ряд елементів для ретельнішого контролю за зносом деталей та інших процесів, що відбуваються в двигуні. Є завдання стратегічні: наприклад, освоєння як пальне зрідженого метану і ацетилену разом з аміаком або трикомпонентного палива. НВО "Енергомаш" займається розробкою трикомпонентного двигуна. Такий ЖРД міг би застосовуватися як двигун і першого, і другого ступеня. На першому ступені він використовує добре освоєні компоненти: кисень, рідкий гас, а якщо додати ще близько п'яти відсотків водню, то значно збільшиться питома імпульс - одна з головних енергетичних характеристик двигуна, а це означає, що можна відправити в космос більше корисного вантажу. На першому ступені виробляється весь гас з добавкою водню, а на другому той же двигун переходить від роботи на трикомпонентному паливі на двокомпонентне - водень і кисень.
Ми вже створили експериментальний двигун, щоправда, невеликої розмірності та тягою всього близько 7 тонн, провели 44 випробування, зробили натурні змішувальні елементи у форсунках, у газогенераторі, у камері згоряння та з'ясували, що можна спочатку працювати на трьох компонентах, а потім плавно переходити на два. Все виходить, досягається висока повнота згоряння, але щоб йти далі, потрібен більший зразок, потрібно допрацьовувати стенди, щоб запускати в камеру згоряння компоненти, які ми збираємося застосовувати у цьому двигуні: рідкі водень та кисень, а також гас. Думаю, це дуже перспективний напрямокі великий крок уперед. І сподіваюся дещо встигнути зробити за життя.
Чому американці, отримавши декларація про відтворення РД-180, що неспроможні зробити його багато років?
Американці дуже прагматичні. У 1990-х, на початку роботи з нами, вони зрозуміли, що в енергетичній галузі ми набагато випередили їх і треба у нас ці технології переймати. Наприклад, наш двигун РД-170 за один запуск за рахунок більшого питомого імпульсу міг вивезти корисного вантажу на дві тонни більше, ніж найпотужніший F-1, що означало на ті часи 20 мільйонів доларів виграшу. Вони оголосили конкурс на двигун тягою 400 тонн для своїх "Атласів", який виграв наш РД-180. Тоді американці думали, що вони почнуть з нами працювати, а через чотири роки візьмуть наші технології і самі їх відтворюватимуть. Я їм одразу сказав: ви витратите понад мільярд доларів і десять років. Чотири роки минуло, і вони кажуть: так, треба шість років. Минули ще роки, вони кажуть: ні, треба ще вісім років. Минуло вже сімнадцять років, і вони жодного двигуна не відтворили. Їм зараз лише на стендове обладнання для цього потрібні мільярди доларів. У нас на «Енергомаші» є стенди, де в барокамері можна випробовувати той же двигун РД-170, потужність струменя якого сягає 27 мільйонів кіловат.
- Я не дочув - 27 гігават? Це більше за встановлену потужність усіх АЕС «Росатома».
Двадцять сім гігават - це потужність струменя, яка розвивається відносно за короткий час. При випробуваннях на стенді енергія струменя спочатку гаситься у спеціальному басейні, потім у трубі розсіювання діаметром 16 метрів та висотою 100 метрів. Щоб побудувати подібний стенд, в якому міститься двигун, який створює таку потужність, треба вкласти величезні гроші. Американці зараз відмовилися від цього та беруть готовий виріб. В результаті ми продаємо не сировину, а продукт із величезною доданою вартістю, в яку вкладено високоінтелектуальну працю. На жаль, у Росії це рідкісний приклад хайтек-продажів за кордон у такому великому обсязі. Але це доводить, що при правильній постановці питання ми здатні багато на що.
- Борисе Івановичу, що треба зробити, щоб не розгубити фору, набрану радянським ракетним двигунобудуванням? Напевно, крім нестачі фінансування НДДКР дуже болісна та інша проблема – кадрова?
Щоб залишитись на світовому ринку, треба весь час йти вперед, створювати нову продукцію. Мабуть, поки нас до кінця не притиснуло і грім не пролунав. Але державі треба усвідомити, що без нових розробок вона опиниться на задвірках світового ринку, і сьогодні, в цей перехідний період, Поки ми ще не доросли до нормального капіталізму, у нове має насамперед вкладати воно - держава. Потім можна передавати розробку для випуску серії приватної компанії на умовах, вигідних і державі, і бізнесу. Не вірю, що придумати розумні методи створення нового неможливо, без них про розвиток та інновації говорити марно.
Кадри є. Я керую кафедрою в Московському авіаційному інституті, де ми готуємо і двигунів, і лазерників. Хлопці розумні, вони хочуть займатися справою, якій навчаються, але треба дати їм нормальний початковий імпульс, щоб вони не йшли, як зараз багато хто, писати програми для розподілу товарів у магазинах. Для цього треба створити відповідну лабораторну атмосферу, дати гідну зарплату. Вибудувати правильну структуру взаємодії науки та Міністерства освіти. Та сама Академія наук вирішує багато питань, пов'язаних із кадровою підготовкою. Адже серед чинних членів академії, членів-кореспондентів багато спеціалістів, які керують високотехнологічними підприємствами та науково-дослідними інститутами, потужними КБ. Вони прямо зацікавлені, щоб на приписаних до їхніх організацій кафедрах виховувалися необхідні фахівці у галузі техніки, фізики, хімії, щоб вони одразу отримували не просто профільного випускника вишу, а готового спеціалістаз деяким життєвим та науково-технічним досвідом. Так було завжди: найкращі фахівці народжувалися в інститутах та на підприємствах, де існували освітні кафедри. У нас на «Енергомаші» та в НВО Лавочкіна працюють кафедри філії МАІ «Комета», якою я керую. Є старі кадри, які можуть передати досвід молодим. Але часу залишилося зовсім небагато, і втрати будуть безповоротні: для того, щоб просто повернутися на рівень, що нині існує, доведеться витратити набагато більше сил, ніж сьогодні треба для його підтримки.
Ctrl Enter
Помітили ош Ы бку Перейдіть до тексту та натисніть Ctrl+Enter
Завантаження...
