РД-191


Материал из Documentation.

Перейти к: навигация, поиск
Ракетный двигатель РД-191
Ракетный двигатель РД-191

РД-191 — жидкостный ракетный двигатель. Используется в 1-й ступе­ни семейства российских ракет-носителей «Ангара» (лёгкий, средний и тяжёлый клас­сы).[1][2]

Разработчик и изготовитель двигателя — НПО Энергомаш. Воронежский механический завод — изготовитель камеры сгорания и других агрегатов двигателя РД-191.[3]

Содержание

[править] История разработки

Разработка двигателя РД-191 началась в конце 1998 года.[4]

В течение 1999 года была выпущена конструкторская документация, в 2000 году начата автономная отработка агрегатов двигателя РД-191 и завершена подготовка производства. В мае 2001 года был собран первый доводочный двигатель. Первое огневое испытание РД-191 проведено в июле 2001 года.[5]

С принятием в сентябре 2004 года правительственного решения об ускорении работ по программе «Ангара» были интенсифицированы и работы по двигательной установке, которые фактически свелись к большой серии наземных огневых испытаний (более 100 огневых циклов) с последующим анализом и устранением выявленных недостатков, ведь большой ресурс — один из важнейших показателей для РД-191. Дело в том, что двигатель изначально задуман как многоразовый. Традиционно при запуске ракеты отработавшая первая ступень всегда падает на Землю, чем создает определенную экологическую и физическую опасность в районе падения. Ступень же для «Ангары» под названием «Байкал» сделана управляемой, возвращаемой и многоразовой. Разработка технологии возвращения и повторного использования наиболее дорогостоящих частей ракеты позволит в несколько раз сократить затраты на выведение в космос полезных грузов.[6]

На июнь 2011 года было проведено 120 огневых испытаний двигателя с общей наработкой 26892 секунды, в том числе летом-осенью 2009 года успешно проведено три огневых испытания РД-191 в составе УРМ-1 (модуля первой ступени ракеты-носителя «Ангара») в НИЦ РКП (г. Пересвет, Московская область).[7]

[править] Конструкция и характеристики

Конструкция двигателя основана на конструкции двигателей РД-170/171. РД-191 представляет собой однокамерный ЖРД с вертикально расположенным турбонасосным агрегатом.[8][9]

Двигатель выполнен по схеме с дожиганием в ка­мере окислительного газа. Двигатель имеет один турбонасос. Управление вектором тяги обеспечивается за счёт качания камеры в 2 плоскостях. Тяга двигателя — 213 тонн.[10][11]

Компоненты топлива — керосин и жидкий кислород.[12]

РД-191 превосходит по своим техническим возможностям все ранее созданные ЖРД данного класса.[13]

Высокая тяга двигателя достигнута сочетанием хорошо отработанного ещё советским ракетостроением решения, называемого «дожиганием окислительного газа» (заключается в подаче выхлопа турбонасосных агрегатов в камеру сгорания вместо бесполезного его выбрасывания) с новой формой камеры сгорания, отработанной на трёхмерных математических моделях и обеспечивающей более оптимальное использование энергии горения ракетного топлива. Схема с дожиганием окислительного газа является «визитной карточкой» «Энергомаша»: она используется на всех разработках НПО, начиная с 1965 года.[14]

Ещё одна особенность двигателя, крайне редко встречающаяся в ракетостроении и делающая его характеристики уникальными, — это возможность плавного регулирования тяги от 38 % до номинала. Действительно, для обеспечения необходимой динамики разгона полная тяга необходима на начальных этапах полета, когда запас топлива еще не выработан и масса ракеты близка к стартовой. По мере выгорания горючего и окислителя тяга может быть уменьшена, что позволяет экономить топливо, необходимое, например, для орбитального маневрирования.[15]

[править] Камера сгорания

Двигатель имеет одну камеру сгорания.[16]

В камере сгорания диаметром 380 мм сгорает чуть больше 0,6 тонны топлива в секунду. Эта камера — уникальное высокотеплонапряжённое оборудование со специальными поясами защиты от мощных тепловых потоков. Защита осуществляется не только за счёт внешнего охлаждения стенок камеры, но и благодаря хитроумному способу «выстилания» на них плёнки горючего, которое, испаряясь, охлаждает стенку.[17]

[править] Примечания

  1. Две с половиной тонны топлива в секунду. 2 июля 2012
  2. Жидкостный ракетный двигатель РД-191
  3. Жидкостный ракетный двигатель РД-191
  4. РД-191
  5. РД-191
  6. Новый ракетный двигатель РД-191 разработки «НПО Энергомаш имени академика В. П. Глушко»
  7. РД-191
  8. РД-191
  9. РД-191
  10. Две с половиной тонны топлива в секунду. 2 июля 2012
  11. Жидкостный ракетный двигатель РД-191
  12. Жидкостный ракетный двигатель РД-191
  13. Жидкостный ракетный двигатель РД-191
  14. Новый ракетный двигатель РД-191 разработки «НПО Энергомаш имени академика В. П. Глушко»
  15. Новый ракетный двигатель РД-191 разработки «НПО Энергомаш имени академика В. П. Глушко»
  16. Две с половиной тонны топлива в секунду. 2 июля 2012
  17. Две с половиной тонны топлива в секунду. 2 июля 2012
Ракетное двигателестроение России
История  СССР1990-е годы (1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999) • 2000-е годы (2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016, 2017, 2018, 2019, 2020)
Компании  НПО ЭнергомашГКНПЦ им. М. В. Хруничева (Конструкторское бюро химавтоматики, Воронежский механический завод, Протон-ПМ) • Объединённая двигателестроительная корпорация (Кузнецов, НПО «Сатурн») • НПО «Искра»
Ракетные двигатели  РД-180РД-181РД-191РД-276РД-107РД-171МРД-275М
ЦФО  Белгородская областьБрянская областьВладимирская областьВоронежская областьИвановская областьКалужская областьКостромская областьКурская областьЛипецкая областьМосковская областьОрловская областьРязанская областьСмоленская областьТамбовская областьТверская областьТульская областьЯрославская областьМосква
СЗФО  КарелияКомиАрхангельская областьНенецкий автономный округВологодская областьКалининградская областьЛенинградская областьМурманская областьНовгородская областьПсковская областьСанкт-Петербург
ЮФО  АдыгеяКалмыкияКраснодарский крайАстраханская областьВолгоградская областьРостовская область
КФО  КрымСевастополь
СКФО  ДагестанИнгушетияКабардино-БалкарияКарачаево-ЧеркесияСеверная ОсетияЧечняСтавропольский край
ПФО  БашкортостанМарий ЭлМордовияТатарстанУдмуртияЧувашияПермский кpайКировская областьНижегородская областьОренбургская областьПензенская областьСамарская областьСаратовская областьУльяновская область
УФО  Курганская областьСвердловская областьТюменская областьХанты-Мансийский автономный округЯмало-Ненецкий автономный округЧелябинская область
СФО  АлтайБурятияТываХакасияАлтайский крайЗабайкальский кpайКрасноярский крайИркутская областьКемеровская областьНовосибирская областьОмская областьТомская область
ДФО  ЯкутияКамчатский кpайПриморский крайХабаровский крайАмурская областьМагаданская областьСахалинская областьЕврейская автономная областьЧукотский автономный округ
Личные инструменты