РД-191

Материал из Documentation.

РД-191 — жидкостный ракетный двигатель. Используется в 1-й ступе­ни семейства российских ракет-носителей «Ангара» (лёгкий 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 1 История разработки 2 Конструкция и характеристики 3 Камера сгорания 4 Примечания

[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