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 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  СССР • 1990-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 Энергомаш • ГКНПЦ им. М. В. Хруничева (Конструкторское бюро химавтоматики, Воронежский механический завод, Протон-ПМ) • Объединённая двигателестроительная корпорация (ОДК-Кузнецов, ОДК-Сатурн) • НПО «Искра»
Ракетные двигатели  РД-180 • РД-181 • РД-191 • РД-276 • РД-107 • РД-171М • РД-275М
ЦФО  Белгородская область • Брянская область • Владимирская область • Воронежская область • Ивановская область • Калужская область • Костромская область • Курская область • Липецкая область • Московская область • Орловская область • Рязанская область • Смоленская область • Тамбовская область • Тверская область • Тульская область • Ярославская область • Москва
СЗФО  Карелия • Коми • Архангельская область • Ненецкий автономный округ • Вологодская область • Калининградская область • Ленинградская область • Мурманская область • Новгородская область • Псковская область • Санкт-Петербург
ЮФО  Адыгея • Калмыкия • Краснодарский край • Астраханская область • Волгоградская область • Ростовская область
КФО  Крым • Севастополь
СКФО  Дагестан • Ингушетия • Кабардино-Балкария • Карачаево-Черкесия • Северная Осетия • Чечня • Ставропольский край
ПФО  Башкортостан • Марий Эл • Мордовия • Татарстан • Удмуртия • Чувашия • Пермский кpай • Кировская область • Нижегородская область • Оренбургская область • Пензенская область • Самарская область • Саратовская область • Ульяновская область
УФО  Курганская область • Свердловская область • Тюменская область • Ханты-Мансийский автономный округ • Ямало-Ненецкий автономный округ • Челябинская область
СФО  Алтай • Бурятия • Тыва • Хакасия • Алтайский край • Забайкальский кpай • Красноярский край • Иркутская область • Кемеровская область • Новосибирская область • Омская область • Томская область
ДФО  Якутия • Камчатский кpай • Приморский край • Хабаровский край • Амурская область • Магаданская область • Сахалинская область • Еврейская автономная область • Чукотский автономный округ
Личные инструменты