Расейскія ракетныя рухавікі РД-180: тэхнічныя характарыстыкі

Расейскія ракетныя рухавікі РД-180 з'явіліся «яблыкам разладу» паміж двума амерыканскімі кампаніямі United Launch Alliance (ULA) і канкуруючай Orbital Sciences. Першая не дае магчымасці другой закупляць рухавікі для сваіх ракет Antares.

бітва тытанаў

Усяму віной стаў удзел Orbital Sciences ў дзяржаўных тэндэрных закупках. ULA незаконна перашкаджае канкурэнтам закупляць рухавікі РД-180 у двух кампаній. Гэта падрадчык RD Amross - СПНПО «Энергамаш» - і амерыканскі пасрэднік Pratt & Whitney Rocketdyne. Першы вырабляе неабходны вадкасны ракетны рухавік РД-180. А другі, пастаўляе камплектуючыя на тэрыторыю ЗША.
Адзіны вадкасны рухавік РД-180 аптымальна падыходзіць пад абвешчаныя амерыканскім урадам тэндэрныя закупы. Паводле ацэнак экспертаў, характарыстыкі гэтых камплектуючых ідэальна падыходзяць пад цяжкія ракетаносьбіце і патрэбы NASA.

Што ўяўляе сабой ракетны рухавік РД-180

РД-180 - двухкамерны вытворная ад четырехкамерного РД-170, які выкарыстоўваецца на "Зеніце". Вадкасныя ракетныя рухавікі РД-180 закрытага цыкла з дожиганием заключылі ў сабе высокую прадукцыйнасць, зручнасць і магчымасці паўторнага выкарыстання РД-170 у габарытах, каб адпавядаць патрабаванням матораў для Atlas V Evolved Expendable Launch Vehicle.

РД-180 - гідраўлічны рухавік для прывядзення ў дзеянне рэгулюе клапана і вектару цягі адхіленні ў карданнай подвесе, з пнеўматыку для прывядзення ў дзеянне клапана і сістэмы прадзьмуху: упартая рама для размеркавання нагрузкі самадастатковая як частка рухавіка. Матор на старце выкарыстоўвае LOX свінец, з дожиганием генератарнага газу і LOX, багатых газатурбінным прывадам. Такім чынам, усталяваў павелічэнне прадукцыйнасці на 10 адсоткаў у параўнанні з аператыўным разгонам рухавікоў ЗША і пры ўмове чыстай, шматразовай аперацыі.
Толькі ў асноўны зборцы турба-насос і бустерный помпа запатрабавалі распрацоўкі да маштабе ад РД-120 і РД-170. Усе астатнія кампаненты былі ўзятыя непасрэдна з РД-170.

РД-180 быў распрацаваны за 42 месяцы за невялікую долю ад кошту тыповага праектавання новага рухавіка для ЗША. Матор працуе на прамежкавым Atlas III і стандартным ракетаносьбіце Atlas V.

РД-180 абсталяваны двума парамі камер згарання і соп. Рухавічок распрацаваны і вырабляецца расійскім навукова-вытворчае аб'яднаньне "Энергамаш». У якасці паліва выкарыстоўваецца газа, акісляльнікам з'яўляецца вадкі кісларод. Кошт ракетнага рухавіка РД-180 на 2010 год складала 9 млн долараў.

апісанне канструкцыі

1. LOX / Газа ракетнага паліва.
2. Дзве зацятых камеры (карданныя +8 градусаў).
3. Адзін багаты кіслародам блок перад гарэлкай.
4. ТНА зборка высокага ціску.
5. Двухступеньчатая паліўны помпа.
6. Аднаступенны помпа кіслароду.
7. Аднамесная турбіна.
8. Самазагарацца запальванне.
9. Аўтаномныя гідраўлічныя сістэмы (клапаны, ТВЦ) з харчаваннем газы з паліўнага помпы.
10. Маніторынг стану здароўя і сістэма прагназавання жыцця.
11. Аўтаматызаваная падрыхтоўка палёту (пасля ўстаноўкі на транспартным сродку усе аперацыі аўтаматызаваны з дапамогай запуску).
12. Мінімізацыя інтэрфейсу са стартавай пляцоўкі і транспартных сродкаў (пнеўматычныя і гідраўлічныя сістэмы, аўтаномныя, электрычныя аб'яднаныя панэлі, упартая рама для спрашчэння механічнага інтэрфейсу).
13. Экалагічна чыстыя аперацыі з узбагачаным акісляльнікам, які запускаецца ўзгаранне папярэдняй гарэлкі, а таксама запуск акісляльніка і рэжымаў прыпынку, якія ліквідуюць кокс і ня згарэлы патэнцыйна забруджаны газа.
14. 50-100% бесперапыннага дросселирования пры ўмове патэнцыйнай праверкі ў рэальным часе ўзгаднення траекторыі і рухавіка на пляцоўцы перад запускам фіксацыі.
15. 80% RD-170 частак.
16. Баракамера: 256,6 бар.
17. Каэфіцыент плошчы: 36,4.
18. Тяговооружённость: 77,26.
19. Суадносіны акісляльнік-паліва: 2,72.

Рухавік РД-180. характарыстыкі

• Удзельная маса: 5480 кг (12080 фунтаў).
• Вышыня: 3,6 м (11,67 футаў).
• Дыяметр: 3,2 м (10,33 футаў).
• Удзельная імпульс: 337,8 с.
• Удзельная імпульс на ўзроўні мора: 311,3 с.
• Падчас запісу: 270 с.
• Першы запуск: 2000 г.

гісторыя

У лістападзе 1996 года ў вытворчым аб'яднанні «Энергамаш» правялі першае выпрабаванне РД-180. Рухавік быў прызнаны пераможцам у тэндэрах для ўстаноўкі яго ў РН «Атлас» амерыканскай Lockheed Martin Corporation. Трэба гэта было для вываду перспектыўных пілатуемых караблёў. Менавіта з гэтых пор рухавікі РД-180 сталі найбольш запатрабаванымі.

Рухавік мае магчымасць шматразовага выкарыстання. Прадуманы менеджмент забяспечыў НВА «Энергамаш» практычна легендарнымі надзейнымі здзелкамі з ЗША. У снежні 2012 года быў пастаўлены кантракт, які забяспечвае кампанію гарантыяй на вытворчасць рухавікоў да 2019 года. Усе вытворчасць засяроджана ў Расіі.

Стварэнне замены РД-180 у ЗША

Украінскія падзеі пацягнулі за сабой санкцыі, якія абмяжоўваюць магчымасць прымяняць расійскія ракетныя рухавікі для ЗША. РД-180 неабходна замяніць аналагам амерыканскай вытворчасці. У снежня 2014 года палатай была прынятая папраўка. Яна забараняла выкарыстанне рускіх РД-180. Рухавік працягнуць закупляць па ўжо наяўнаму дамове паставак да 2019 года паміж «Энергамаш» і ULA.

Нягледзячы на працяг супрацоўніцтва і паставак РД-180 па наяўных дагаворах, міністр абароны ЗША аддаў загад аб спыненні супрацоўніцтва з Расіяй і пераходзе на амерыканскія камплектуючыя. Амерыка абавязана пазбавіцца ад расійскай залежнасці ў ваенна-палітычных сферах.

На гэта Фрэнк Кендал (міністр абароны па закупках) адказаў, што расійскія рухавікі РД-180 Пентагону няма чым замяніць. Як альтэрнатыву сітуацыі, якая склалася, Амерыка абвясціла тэндэр на вытворчасць уласных аналагічных па характарыстыках рухавікоў на сваёй тэрыторыі.

Віцэ-прэм'ер Расіі Дзмітрый Рагозін заявіў, што гатовы спыніць пастаўку ракетных рухавікоў РД-180 і К-33 у Амерыку.

Колькі каштуе ракетны рухавік РД-180 для ЗША

Пагаворым аб цэнах. SpaceNews паведаміла, што неабходна замяніць рухавік РД-180. ЗША падобная капрыз абыйдзецца ў 1,5 мільярда даляраў. Немаленькая сума.

Колькі каштуе рухавік РД-180? Увесь праект па ўкараненні прататыпа будзе працягвацца не менш за шэсць гадоў. На думку экспертаў, у ЗША няма магчымасці цалкам адмовіцца ад прымянення рухавікоў РД-180. У кароткія тэрміны узніклую праблему вырашыць немагчыма, так як маторы будуць гатовыя толькі ў 2022 годзе.
Нягледзячы на запэўніванні амерыканскіх ВПС пра тое, што РД-180 маюцца на складах ў неабходнай колькасці, недахоп ўсё ж прысутнічае. Таму шматлікія запускі трэба будзе адкласці. Выдаткі ў гэтай сферы могуць павялічыцца да 5 мільярдаў даляраў.
Пакуль ЗША канкуруе і прымяняе санкцыі, Кітай ужо займае чаргу на вытворчасць РД-180.

перспектыва

Пентагон вылучыў па меншай меры $ $ 162 млн Aerojet Rocketdyne і United Launch Alliance для працы ў галіне развіцця ракетных рухавікоў AR1 і BE-4, кандыдатаў для замены рухавіка расійскай вытворчасці, на якім у цяперашні час лётае ракетаносьбіце Atlas V.

ВПС ЗША завяршаюць першапачатковыя інвестыцыі ў новыя ракетныя рухавікі, так як ваенныя імкнуцца адысці ад сваёй залежнасці ад расійскага рухавіка РД-180, які выкарыстоўваецца на Atlas V, які запускае большасць спадарожнікаў ўрада ЗША для абароненых сістэм сувязі, навігацыі і збору разведвальнай інфармацыі.
ВПС ўваходзіць у дзяржаўна-прыватнае партнёрства з Aerojet Rocketdyne і ULA, вылучаючы карпаратыўныя сродкі на сафінансаванне распрацоўкі рухавіка.

Прэзідэнт і галоўны выканаўчы дырэктар ULA працягваюць сустракацца для дасягнення мэты прадастаўлення для ЗША самых надзейных пускавых сістэм па найбольш даступнай цане, пры распрацоўцы новага рухавіка, які дазволіць укараніць цалкам новыя магчымасці для выкарыстання касмічнай прасторы.

Пагадненне з Aerojet Rocketdyne ахоплівае распрацоўку і выпрабаванні ракетнага рухавіка AR1. Гэта сілавы агрэгат, які спальвае газавую сумесь і вадкі кісларод. Гэта тыя ж кампаненты ракетнага паліва, што і ў рухавіку РД-180 для Atlas V.

Aerojet Rocketdyne імкнецца стварыць рухавік, які атрымаў сертыфікат лётнай прыдатнасці да 2019 года, але першы запуск чакаецца толькі ў 2020 годзе.
ВПС вылучае як мінімум $ 115,3 млн на праграму развіцця AR1, у той час як Aerojet Rocketdyne і ULA сумесна інвестуюць сродкі ў памеры $ 57,7 мільёнаў долараў - гаворыцца ў заяве Aerojet Rocketdyne.

Да выпрабаванняў ўрадавае рашэнне аб працягу падтрымкі праграмы стварэння рухавіка AR1 мае максімальнае значэнне ў памеры $ 804 млн - з $ 536 мільёнаў ад ВПС і $ 236 млн ад Aerojet Rocketdyne і ULA.

«AR1 верне ЗША на першыя пазіцыі па вытворчасці газавых ядзерных ракетных рухавікоў, - сказаў Дрэйк ў прэс-рэлізе. - Мы ўкараняем апошнія дасягненні ў галіне сучаснай вытворчасці, у той час як, спекулюючы на нашых багатых ведах па вытворчасці новага пакалення ракетных рухавікоў, робіцца ўсё для ўкаранення матораў, якія пакладуць канец нашай залежнасці ад замежнага пастаўшчыка для запуску актываў нацыянальнай бяспекі нашай краіны ".

Рухавік AR1 будзе ўключаць у сябе 3D-друкаваныя часткі і працаваць з узбагачаным кіслародам з дожиганием генератарнага газу. Гэта больш эфектыўны цыкл працы рухавіка, чым у цяперашні час на іншых вадкіх вуглевадародах ў ракетных рухавіках ЗША.

Рухавік BE-4 знаходзіцца ў цэнтры ўвагі ВВС. Для яго ўкаранення выдзяляюцца грашовыя ўліванні. ВПС абавязваецца выплаціць па меншай меры 46,6 мільёнаў даляраў United Launch Alliance для наступнага пакалення ракеты Vulcan. Кампанія ULA таксама пагадзілася дадаць 40,8 мільёнаў даляраў па ўмовах урадавай узнагароды.

Ільвіная доля першапачатковага фінансавання - $ 45800000 - пойдзе на развіццё праекта па стварэнні рухавіка BE-4, які будзе генераваць 550000 фунтаў цягі і спажываць крыягенных спалучэнне звадкаванага прыроднага газу і вадкага кіслароду.

Два рухавіка ВЕ-4 будуць фарсіраваць першы этап ракеты Vulcan. Чыноўнікі кажуць, што BE-4 цалкам фінансуецца кампаніяй з дапамогай United Launch Alliance. Фінансаванне ваенна-паветраных сілаў будзе спрыяць прагрэсу кампаніі інтэграцыі рухавіка BE-4 з ракета-носьбітам Vulcan.

Aerojet Rocketdyne рэкламуе AR1 як найбольш простую замену для РД-180 з-за яго парахавой сумесі і памеру. Два рухавіка AR1 неабходныя для задавальнення прадукцыйнасці аднаго падвойнага сопла рухавіка РД-180 на Atlas V.

Кіраўнікі ULA кажуць, што рухавік BE-4 ад Blue Origin, прадпрымальніцкай касмічнай фірмы, заснаванай кампаніяй Amazon.com, будзе гатовы хутчэй і будзе ў канчатковым выніку лягчэй аднаўляцца для паўторнага выкарыстання.

У той час як рухавік РД-180 меў перавагу больш чым у 60 паспяховых запусках, прыйшоў час для амерыканскіх інвестыцый ва ўнутранае вытворчасць аналагічных матораў.

ВЕ-4 павінен завяршыць сваю атэстацыю ў 2017 годзе, а ULA нацэлена на першы палёт ракеты Vulcan да канца 2019 года.

Таксама ВПС фінансуе будаўніцтва ў касмічнай прасторы, каб жыў ён касманаўтаў пры даследаванні далёкага космасу і спадарожнікавага абслугоўвання.

ULA працягвае працаваць як з Blue Origin, так і з Aerojet Rocketdyne. Яна суправаджае два варыянты наступнага пакалення амерыканскіх рухавікоў, менавіта таму кампанія аб'ядноўваецца з двума вядучымі сусветнымі фірмамі па касмічных дасягненняў.

ULA трымае рухавік AR1 ад Aerojet Rocketdyne ў якасці рэзервовага варыянту. Канчатковы выбар чакаецца ў канцы 2016 года.

Фінансавыя абавязацельствы ВПС да Aerojet Rocketdyne і ULA адкрыты пасля 29 лютага 2016 гады пасля таго, як прыйшлі аналагічныя пагадненні з SpaceX і Orbital АТК.
Новы праект цвёрдапаліўных ракетных паскаральнікаў, зробленых Orbital ATK для ракеты ULA's Vulcan і для ўласнай пускавы ўстаноўкі, таксама атрымае фінансаванне Orbital ATK.

Цень у космасе ад зямных «аблокаў»

Расійскія рухавікі РД-180 у Штатах не маюць альтэрнатывы. Віцэ-прэзідэнт кампаніі Aerojet Rocketdyne Джым Мейзер лічыць, што ЗША надаюць недастаткова ўвагі развіццю ўласных кіслароднае-газавых прататыпаў.
Ён сказаў, што Амэрыка вызначана адстае ад рускіх і кітайцаў у стварэнні такіх рухальных сістэм. Таксама ён згадаў, што ў ЗША ўжо распрацаваны кіслароднае-газавай рухавік, які знаходзіцца ў эксплуатацыі Merlin 1D. Яго вырабляе кампанія SpaceX. Толькі вось па сваіх характарыстыках вельмі ўжо ён не дацягвае да РД-180.

Зразумела, гэта поўны нонсэнс, бо зямныя воблака не могуць адкідаць у космас ніякай цені. Але ў палітычным сэнсе - на жаль, адкідваюць.

ЗША: прамыслоўцы спакойныя, палітыкі устрывожаныя

Высокапастаўлены чыноўнік амерыканскіх паветраных сілаў заявіў, што спыніць запуск нацыянальных спадарожнікаў бяспекі на борце Atlas V ракеты United Launch Alliance, калі Міністэрства фінансаў лічыць, што імпарт расейскага рухавіка не парушае санкцыі ЗША.

Раней сенатар Джон Маккейн папрасіў ВПС даказаць, што нядаўняя рэарганізацыя у Расію яе ракетна-касмічнай галіны не ставіць куплю рухавікоў РД-180 пад парушэнне санкцый ЗША, якія ўвялі супраць расейскіх чыноўнікаў у 2014.

Дзяржаўныя ўстановы ЗША, на чале з Міністэрствам фінансаў, прымаюць свежы погляд на пастаўкі РД-180. І гатовыя не прытрымлівацца санкцый. Зазямленне Atlas V створыць больш сур'ёзная перашкода для Пентагона, чым вядзенне баявых дзеянняў.

Маккейн правёў слуханні ваеннага касмадрома, дзе ён заклікаў ВПС атрымаць свежае юрыдычнае заключэнне аб тым, што імпарт РД-18O парушае санкцыі ЗША, накладзеныя на расійскіх чыноўнікаў ўслед за анэксіяй Крымскага паўвострава Украіны.

Маккейн вылучыў двух высокапастаўленых расійскіх чыноўнікаў: віцэ-прэм'ера Расіі Дзмітрый Рагозіна і Сяргея Чэмезава, дарадцы прэзідэнта Расіі Уладзіміра Пуціна. Яны да нядаўняга часу былі назіральнікамі ў касмічнай сектары. Хоць яны не маюць фінансавай выгады ад продажаў РД-180, на іх былі ўскладзены санкцыі.

28 снежня па загадзе Пуціна рэарганізуецца касмічны сектар Расіі. Гэтая перабудова ўносіць карэктывы ў расійскую касмічную прамысловасць і касмічнае агенцтва "Раскосмас" у рамках новай дзяржаўнай карпарацыі, таксама пад назвай "Раскосмас". Маккейн адзначыў, што гэтую арганізацыю ў цяперашні час узначальвае Рагозін; Чэмезаў таксама мае да гэтага дачыненне. Рагозін і Чэмезаў былі ў ліку першых расійскіх чыноўнікаў, якія атрымалі санкцыі падчас ўкраінскага крызісу. Ні адзін, ні другі не могуць уехаць у ЗША. Актывы, якімі яны валодаюць, былі замарожаныя.