Оросын RD-180 пуужингийн хөдөлгүүр: техникийн үзүүлэлтүүд

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Оросын RD-180 пуужингийн хөдөлгүүрүүд нь Америкийн хоёр компани United Launch Alliance (ULA) болон өрсөлдөгч Orbital Sciences компанийн хооронд маргаан үүсгэсээр ирсэн. Эхнийх нь Антарес пуужиндаа хөдөлгүүр худалдаж авахаас сэргийлдэг.

Титануудын мөргөлдөөн

Төрийн тендерийн худалдан авалтад Orbital Sciences оролцсон нь буруутай. ULA нь өрсөлдөгчид RD-180 хөдөлгүүрийг хоёр компаниас худалдаж авахаас хууль бусаар сэргийлдэг. Эдгээр нь RD Amross-ийн гэрээлэгч SNPPO Energomash болон Америкийн зуучлагч Pratt & Whitney Rocketdyne юм. Эхнийх нь шаардлагатай RD-180 шингэн түлшний пуужингийн хөдөлгүүрийг үйлдвэрлэдэг. Бусад нь АНУ-д бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нийлүүлдэг.

Цорын ганц шингэн түлшний хөдөлгүүр RD-180 нь АНУ-ын засгийн газраас зарласан тендерийн худалдан авалтад хамгийн тохиромжтой. Мэргэжилтнүүдийн үзэж байгаагаар эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шинж чанар нь хүнд даацын зөөгч пуужингууд болон НАСА-гийн хэрэгцээнд тохиромжтой.

RD-180 пуужингийн хөдөлгүүр гэж юу вэ

RD-180 нь Зенитийн ашигладаг дөрвөн танхимтай RD-170-ийн хоёр танхимтай дериватив юм. Шингэн түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрRD-180 хаалттай циклийн дараах шатаагч нь RD-170-ийн өндөр хүчин чадал, тав тух, дахин ашиглах чадварыг Atlas V Evolved Expendable Launch Vehicle-ийн хөдөлгүүрийн шаардлагад нийцүүлэх хэмжээ болгон нэгтгэсэн.

RD-180 – Гимбаль дахь хяналтын хавхлага ба хазайлтын түлхэлтийн векторыг идэвхжүүлэх зориулалттай гидравлик мотор, хавхлага болон үлээлгэх системийг идэвхжүүлдэг пневматик: ачааллыг хуваарилах түлхэлтийн хүрээ нь хөдөлгүүрийн нэг хэсэг болох өөрөө хангалттай.. Хөдөлгүүрийн эхэнд генераторын хий шатдаг LOX хар тугалга, хийн турбин хөтөчөөр баялаг LOX ашигладаг. Тиймээс АНУ-ын хөдөлгүүрүүдийн ашиглалтын сайжруулалттай харьцуулахад гүйцэтгэлийг 10 хувиар нэмэгдүүлж, цэвэрхэн, дахин ашиглах боломжтой гэж тооцоорой. Зөвхөн үндсэн угсралтад турбо насос болон өргөлтийн насосыг RD-120-аас томруулахын тулд хөгжүүлэлт хийх шаардлагатай байсан. ба RD- 170. Бусад бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг RD-170-аас шууд авсан.

RD-180 нь 42 сарын дотор АНУ-ын ердийн шинэ хөдөлгүүрийн дизайны зардлаас бага үнээр бүтээгдсэн. Мотор нь завсрын Atlas III болон стандарт Atlas V өдөөгч дээр ажилладаг.

RD-180 нь хоёр хос шатаах камер, хошуугаар тоноглогдсон. Хөдөлгүүрийг Оросын эрдэм шинжилгээ, үйлдвэрлэлийн "Энергомаш" нийгэмлэг боловсруулж, үйлдвэрлэсэн. Керосиныг түлш болгон ашигладаг, шингэн хүчилтөрөгч нь исэлдүүлэгч бодис юм. RD-180 пуужингийн хөдөлгүүрийн өртөг 2010 онд 9 сая доллар байсан.

Барилгын тодорхойлолт

1. LOX/Керосин пуужингийн түлш.
2. Хоёр түлхэх камер (гимбаль +8 градус).
3. Шатаагчны урд талд хүчилтөрөгчөөр баялаг нэг блок.
4. THA өндөр даралтын угсралт.
5. Хоёр шатлалт түлшний насос.
6. Нэг шатлалт хүчилтөрөгчийн насос.
7. Нэг турбин.
8. Өөрөө гал асаах.
9. Түлшний насосны керосиноор ажилладаг автономит гидравлик систем (хавхлага, ТВC).
10. Эрүүл мэндийн хяналт, амьдралыг таамаглах систем.
11. Нислэгийн автоматжуулсан бэлтгэл (тээврийн хэрэгсэлд суурилуулсны дараа хөөргөх замаар бүх үйлдлийг автоматжуулна).
12. Хөөрөх талбай болон тээврийн хэрэгслийн интерфейсийг багасгасан (хийн болон гидравлик систем, бие даасан, цахилгааны нэгдсэн хавтан, механик интерфейсийг хялбарчлах зориулалттай түлхэх хүрээ).
13. Байгаль орчинд ээлтэй ажиллагаатай, баялаг исэлдүүлэгч бодисыг шатаахаас өмнө асаах, түүнчлэн коксжих болон шатаагүй бохирдсон керосиныг арилгадаг исэлдүүлэгчийг эхлүүлэх, унтраах горимууд.
14. 50-100% тасралтгүй тохируулагчийг засварлахын өмнө бодит цагийн замнал болон моторын тохирлыг газар дээр нь шалгана.
15. 80% RD-170 хэсгүүд.
16. Албарик камер: 256, 6 бар.
17. Талбайн хүчин зүйл: 36, 4.
18. Хүчтэй жингийн харьцаа: 77, 26.
19. Исэлдүүлэгч-түлшний харьцаа: 2, 72.

Хөдөлгүүр RD-180. Онцлогууд

• Хувийн жин: 5480 кг (12080 фунт).
• Өндөр: 3.6 м (11.67 фут).
• Диаметр: 3.2 м (10.33 фут).
• Тодорхой импульс: 337.8 сек.
• Далайн түвшний өвөрмөц импульс: 311.3 с
• Бичлэг хийх хугацаа: 270 сек.
• Анхны хөөргөх: 2000

Түүх

1996 оны 11-р сард Энергомаш үйлдвэрлэлийн холбоо RD-180-ийн анхны туршилтыг хийсэн. Хөдөлгүүрийг Америкийн Lockheed Martin корпорацийн Атлас пуужинд суурилуулах тендерт ялагчаар тодорчээ. Энэ нь ирээдүйтэй нисгэгчтэй хөлөг онгоцуудыг эргүүлэн татахад шаардлагатай байв. Түүнээс хойш RD-180 хөдөлгүүрүүд хамгийн эрэлт хэрэгцээтэй болсон.

Хөдөлгүүрийг дахин ашиглах боломжтой. Нарийвчилсан менежмент нь NPO Energomash-д АНУ-тай бараг домогт найдвартай гэрээ байгуулсан. 2012 оны 12-р сард компанид 2019 он хүртэл хөдөлгүүр үйлдвэрлэх баталгааг өгөх гэрээг хүлээлгэн өгсөн. Бүх үйлдвэрлэл Орос улсад төвлөрсөн.

АНУ-д RD-180-г орлуулж байна

Украины үйл явдлууд Оросын пуужингийн хөдөлгүүрийг АНУ-д ашиглах боломжийг хязгаарласан хориг арга хэмжээнд хүргэсэн. RD-180-ийг Америкт үйлдвэрлэсэн аналогоор солих шаардлагатай. 2014 оны арванхоёрдугаар сард танхимаас нэмэлт өөрчлөлт оруулсан. Энэ нь Оросын RD-180-ыг ашиглахыг хориглосон. Энергомаш болон ULA хооронд 2019 он хүртэл одоо байгаа нийлүүлэлтийн гэрээний дагуу хөдөлгүүрийг үргэлжлүүлэн авах болно.

Одоо байгаа гэрээний дагуу RD-180-ийг нийлүүлж, хамтын ажиллагаагаа үргэлжлүүлж байгаа хэдий ч АНУ-ын Батлан хамгаалахын сайд ОХУ-тай хамтын ажиллагаагаа зогсоож, шилжилт хийх тушаал өгсөн. Америкийн эд ангиудын хувьд. Америк цэрэг-улс төрийн салбарт Оросын хараат байдлаас ангижрах үүрэгтэй.

Үүнд Фрэнк Кендалл (Худалдан авалт хариуцсан Батлан хамгаалахын нарийн бичгийн дарга) Пентагон Оросын RD-180 хөдөлгүүрийг орлуулах зүйлгүй гэж хариулав. Одоогийн нөхцөл байдлын өөр хувилбар болгон Америк өөрийн нутаг дэвсгэрт ижил төстэй шинж чанартай хөдөлгүүр үйлдвэрлэх тендер зарлав.

ОХУ-ын Шадар сайд Дмитрий Рогозин РД-180, К-33 пуужингийн хөдөлгүүрүүдийг Америкт нийлүүлэхээ зогсооход бэлэн байгаагаа мэдэгдэв.

АНУ-д RD-180 пуужингийн хөдөлгүүр хэр үнэтэй вэ

Үнийн талаар ярилцъя. RD-180 хөдөлгүүрийг солих шаардлагатай гэж SpaceNews мэдээлэв. АНУ-ын хувьд ийм хүсэл тэмүүлэл нь 1.5 тэрбум долларт хүрнэ. Бага дүн биш.

RD-180 хөдөлгүүр ямар үнэтэй вэ? Прототипийг хэрэгжүүлэх төсөл бүхэлдээ дор хаяж зургаан жил үргэлжилнэ. Мэргэжилтнүүдийн үзэж байгаагаар АНУ-д RD-180 хөдөлгүүрийн хэрэглээг бүрэн орхих боломж байхгүй. Хөдөлгүүрүүд нь 2022 онд л бэлэн болох тул асуудлыг богино хугацаанд шийдэх боломжгүй.

АНУ-ын Агаарын цэргийн хүчнийхэн RD-180-ууд шаардлагатай тоо хэмжээгээр нөөцөд байгаа гэсэн баталгааг үл харгалзан хомсдол. Тиймээс олон хөөргөлтийг хойшлуулах шаардлагатай болно. Энэ чиглэлийн зардал 5 тэрбум доллар болж өсөх магадлалтай. АНУ өрсөлдөж, хориг арга хэмжээ авч байхад Хятад аль хэдийн RD-180 үйлдвэрлэх эгнээнд орсон байна.

хэтийн төлөв

Пентагон Aerojet Rocketdyne болон United Launch Alliance-д ажиллахын тулд дор хаяж 162 сая доллар хуваарилжээ. AR1 ба BE-4 пуужингийн хөдөлгүүрийг хөгжүүлэх чиглэлүүд, одоогоор Атлас V зөөгч пуужингаар нисч буй Орост үйлдвэрлэсэн хөдөлгүүрийг солих нэр дэвшигчид.

АНУ-ын засгийн газрын ихэнх хиймэл дагуулуудыг аюулгүй харилцаа холбооны зорилгоор хөөргөдөг Атлас V-д ашигласан Оросын RD-180 хөдөлгүүрээс ангижрахыг эрмэлзэж байгаа тул АНУ-ын Агаарын цэргийн хүчин шинэ пуужингийн хөдөлгүүрт анхны хөрөнгө оруулалтаа дуусгаж байна., навигаци болон тагнуулын мэдээлэл цуглуулдаг. Агаарын цэргийн хүчин Aerojet Rocketdyne болон ULA-тай төр, хувийн хэвшлийн түншлэл байгуулж, хөдөлгүүрийн хөгжлийг хамтран санхүүжүүлэх зорилгоор корпорацийн санхүүжилт олгодог.

ULA-ийн ерөнхийлөгч, гүйцэтгэх захирал нар АНУ-ыг хамгийн найдвартай хөөргөх системийг хамгийн боломжийн үнээр хангах зорилгодоо хүрэхийн тулд үргэлжлүүлэн уулзаж, шинэ хөдөлгүүрийг хөгжүүлэхийн зэрэгцээ ашиглахад цоо шинэ боломжуудыг бий болгож байна. зай.

Aerojet Rocketdyne-тэй хийсэн гэрээ нь AR1 пуужингийн хөдөлгүүрийг хөгжүүлэх, турших ажлыг хамардаг. Энэ бол керосин хольц, шингэн хүчилтөрөгчийг шатаах эрчим хүчний нэгж юм. Эдгээр нь Atlas V-ийн RD-180 хөдөлгүүртэй ижил түлшний бүрэлдэхүүн хэсгүүд юм.

Aerojet Rocketdyne 2019 он гэхэд нислэгт тэнцэхүйц хөдөлгүүртэй болох зорилт тавьж байгаа ч 2020 он хүртэл анхны хөөргөх төлөвгүй байна. Агаарын цэргийн хүчин Aerojet Rocketdyne болон ULA-г хэрхэн хөгжүүлэхийн тулд AR1-ийг хөгжүүлэх хөтөлбөрт хамгийн багадаа 115.3 сая доллар зарцуулж байна. хамтран 57.7 сая долларын хөрөнгө оруулалт хийнэ гэж Aerojet Rocketdyne мэдэгдлээ.

Туршилт хийхээс өмнө AR1 хөдөлгүүрийн хөтөлбөрийг үргэлжлүүлэн дэмжих засгийн газрын шийдвэр 804 сая ам.долларт хүрч, Агаарын цэргийн хүчин 536 сая доллар, Aerojet Rocketdyne болон ULA-аас 236 сая доллар зарцуулсан байна.

"AR1 нь керосин цөмийн пуужингийн хөдөлгүүр үйлдвэрлэх чиглэлээр АНУ-ыг тэргүүлэх болно" гэж Дрейк хэвлэлийнхэнд мэдэгдэв. "Бид хамгийн сүүлийн үеийн үйлдвэрлэлийн хамгийн сүүлийн үеийн ололт амжилтыг нэвтрүүлж, дараагийн үеийн пуужингийн моторын талаархи баялаг мэдлэгээ ашиглан, манай улсын пуужингийн хөдөлгүүрийг эхлүүлэхийн тулд гадаадын ханган нийлүүлэгчээс хараат байдлыг арилгах моторуудыг нэвтрүүлэхийн тулд бүх зүйлийг хийж байна. үндэсний аюулгүй байдлын хөрөнгө."

AR1 хөдөлгүүр нь 3D хэвлэсэн эд ангиудыг агуулсан бөгөөд шаталтын дараа генераторын хийтэй баяжуулсан хүчилтөрөгчөөр ажиллах болно. Энэ нь АНУ-ын пуужингийн хөдөлгүүрт байгаа бусад шингэн нүүрсустөрөгчид байгаа хөдөлгүүрээс илүү үр ашигтай хөдөлгүүр юм.

BE-4 хөдөлгүүр нь Агаарын цэргийн хүчний анхаарлын төвд байдаг. Үүнийг хэрэгжүүлэхийн тулд бэлэн мөнгөний тарилга хуваарилдаг. Агаарын цэргийн хүчин Вулкан пуужингийн дараагийн үеийнхний төлөө United Launch Alliance-д дор хаяж 46.6 сая доллар төлөх үүрэг хүлээсэн. ULA мөн засгийн газрын шагналын нөхцлийн дагуу 40.8 сая доллар нэмэхийг зөвшөөрсөн.

Анхны санхүүжилтийн 45,800,000 ам.долларын арслангийн хувь нь 550,000 фунт хүч гаргаж, шингэрүүлсэн байгалийн хий болон шингэний криоген хослолыг хэрэглэх BE-4 хөдөлгүүрийг хөгжүүлэхэд зориулагдана.хүчилтөрөгч.

Хоёр BE-4 хөдөлгүүр нь Вулкан пуужингийн эхний шатыг нэмэгдүүлэх болно. BE-4-ийг United Launch Alliance-аар дамжуулан тус компани бүрэн санхүүжүүлж байгаа гэдгийг албаныхан хэлж байна. Агаарын цэргийн хүчний санхүүжилт нь компаний BE-4 хөдөлгүүрийг Вулкан зөөгч пуужинтай нэгтгэх ахиц дэвшлийг дэмжих болно.

Aerojet Rocketdyne AR1-ийг нунтаг хольц, хэмжээ зэргээс нь шалтгаалан RD-180-ийг хамгийн хялбараар солих гэж сурталчилж байна. Atlas V дээрх нэг хос цорго RD-180 хөдөлгүүрийн ажиллагааг хангахын тулд хоёр AR1 хөдөлгүүр шаардлагатай.

ULA-ийн удирдлагууд Amazon.com-ын үүсгэн байгуулсан бизнес эрхэлдэг сансрын фирмийн Blue Origin-ийн BE-4 хөдөлгүүр нь илүү хурдан бэлэн болж, эцэст нь дахин ашиглахад сэргээхэд хялбар байх болно гэж хэлж байна.

RD-180 хөдөлгүүр нь 60 гаруй амжилттай хөөргөсөн давуу талтай байсан ч АНУ ижил төрлийн хөдөлгүүрүүдийг дотооддоо үйлдвэрлэхэд хөрөнгө оруулах цаг болсон.

BE-4 нь 2017 онд баталгаажуулалтаа дуусгах ёстой бөгөөд ULA 2019 оны эцэс гэхэд Вулкан пуужингийн анхны нислэгийг хийхээр зорьж байна.

Агаарын цэргийн хүчин мөн сансар огторгуйн гүн дэх судалгаа, хиймэл дагуулын үйлчилгээнд сансрын нисгэгчдийг байрлуулах зориулалттай сансар огторгуйд барилгын ажлыг санхүүжүүлдэг.

ULA нь Blue Origin болон Aerojet Rocketdyne-тэй хамтран ажилласаар байна. Энэ нь Америкийн дараагийн үеийн хөдөлгүүрүүдийн хоёр хувилбарыг дагалддаг тул тус компани дэлхийн сансрын салбарт тэргүүлэгч хоёр компанитай хамтран ажиллаж байна.

ULA нь Aerojet Rocketdyne-ийн AR1 хөдөлгүүрийг нөөц болгон хадгалдаг.сонголт. Эцсийн шалгаруулалт 2016 оны сүүлээр болно.

Агаарын цэргийн хүчний Aerojet Rocketdyne болон ULA-д өгөх санхүүгийн үүрэг нь SpaceX болон Orbital ATK-тай ижил төстэй гэрээ байгуулсны дараа 2016 оны 2-р сарын 29-ний дараа нээгдэнэ. Orbital ATK-аас ULA-ийн Vulcan пуужин болон өөрийн хөөргөгчийн хувьд мөн Orbital ATK-ийн санхүүжилт авах болно.

Дэлхийн "үүлнээс" сансар огторгуй дахь сүүдэр

Оросын RD-180 хөдөлгүүрийг АНУ-д өөр хувилбар байхгүй. Aerojet Rocketdyne компанийн дэд ерөнхийлөгч Жим Мейзер АНУ хүчилтөрөгч-керосин прототипийг хөгжүүлэхэд хангалттай анхаарал хандуулахгүй байна гэж үзэж байна.

Тэр хэлэхдээ Америк ийм хөдөлгүүрийн системийг бүтээхдээ Орос, Хятадуудын ард байгаа нь гарцаагүй. Мөн тэрээр АНУ аль хэдийн хүчилтөрөгч-керосин хөдөлгүүрийг бүтээж, Merlin 1D хөдөлгүүрийг ажиллуулж байгааг дурджээ. Үүнийг SpaceX үйлдвэрлэдэг. Одоо л шинж чанараараа RD-180-аас дутахгүй.

Мэдээж энэ бол шал дэмий зүйл, учир нь хуурай газрын үүл сансарт ямар ч сүүдэр тусгаж чадахгүй. Гэхдээ улс төрийн утгаар нь - харамсалтай нь тэд хаягдаж байна.

АНУ: Үйлдвэрчид тайван, улстөрчид санаа зовж байна

АНУ-ын Агаарын цэргийн хүчний өндөр албан тушаалтан хэрэв Оросын хөдөлгүүрийн импорт АНУ-ын хоригийг зөрчөөгүй гэж Сангийн яам үзэж байвал United Launch Alliance-ын Атлас V пуужин дээр үндэсний аюулгүй байдлын хиймэл дагуул хөөргөхөө зогсооно гэж мэдэгдэв.

Өмнө нь сенатор Жон Маккейн Агаарын цэргийн хүчинд хандан асууж байсанОХУ-д саяхан пуужин, сансрын салбараа өөрчлөн зохион байгуулснаар RD-180 хөдөлгүүр худалдаж авсан нь 2014 онд Оросын албаныхны эсрэг авсан АНУ-ын хориг арга хэмжээг зөрчихгүй гэдгийг нотлох.

АНУ-ын Сангийн яам тэргүүтэй засгийн газрын агентлагууд RD-180 хүргэлтийг шинэчлэн авч үзэж байна. Мөн бид хориг арга хэмжээг дагаж мөрдөхгүй байхад бэлэн байна. Атлас V-г газардуулах нь Пентагоны хувьд тулалдахаас илүү том саад учруулах болно.

Маккейн цэргийн сансрын боомтын сонсгол зохион байгуулж, Агаарын цэргийн хүчинд RD-18O-г оруулж ирсэн нь Украины Крымын хойгийг өөртөө нэгтгэсний дараа Оросын албаныханд тавьсан АНУ-ын хориг арга хэмжээг зөрчсөн гэсэн хуулийн шинэ дүгнэлт гаргахыг шаардсан.

Маккейн Оросын өндөр дээд албан тушаалтныг онцлов: ОХУ-ын Ерөнхий сайдын орлогч Дмитрий Рогозин, ОХУ-ын ерөнхийлөгч Владимир Путины зөвлөх Сергей Чемезов нар. Саяхныг хүртэл тэд сансрын салбарт ажиглагчаар ажиллаж байсан. Тэд RD-180-ийг зарснаар санхүүгийн хувьд ашиг хүртдэггүй ч хориг арга хэмжээ авсан.

12-р сарын 28-нд Путины тушаалаар Оросын сансрын салбарыг өөрчлөн зохион байгуулж байна. Энэхүү бүтцийн өөрчлөлт нь Оросын сансрын салбар болон Роскосмос гэгддэг шинэ төрийн корпорацын дэргэдэх Роскосмос сансрын агентлагт өөрчлөлт оруулж байна.

Маккейн энэ байгууллагыг одоогоор Рогозин удирдаж байгааг тэмдэглэв; Чемезов ч үүнтэй холбоотой. Рогозин, Чемезов нар Украины хямралын үеэр хориг арга хэмжээ авсан Оросын анхны албан тушаалтнуудын нэг юм. Аль нь ч бишнөгөө нь АНУ-д нэвтэрч чадахгүй. Тэдний эзэмшдэг хөрөнгийг битүүмжилсэн.