РД-0146

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
РД-0146
Тип: ЖРД с электроплазменным зажиганием
Топливо: жидкий водород
Окислитель: жидкий кислород
Рабочее тело: жидкий водород + жидкий кислород
Камер сгорания: 1
Страна: Россия Россия
Использование:
Применение: Протон-М, Ангара-А5, Русь-МП, Русь-МТ-35, Русь-МТ-50
Производство:
Конструктор: Конструкторское бюро химавтоматики
Время создания: 19972010
Производитель: ЦСКБ-Прогресс
Производилось: 2010 год
Варианты: РД-0146, РД-0146Д, РД-0146 (жидкий кислород + жидкий СПГ)
Массогабаритные
характеристики
Масса: 242 кг
Высота: 2200 мм
Диаметр: 1250 мм
Рабочие характеристики
Тяга: 98 кН (РД-0146)

68,6 кН (РД-0146Д)
64,7 кН (РД-0146 (жидкий кислород + жидкий СПГ))

Удельный импульс: 4542 м/с (463 кгс·с/кг)
(РД-0146)

4690 м/с (470 кгс·с/кг)
(РД-0146Д)
3547 м/с (362 кгс·с/кг)
(РД-0146 (жидкий кислород + жидкий СПГ))

Время работы: 560 с (РД-0146)

1350 с (РД-0146Д)
190 с (РД-0146 (жидкий кислород + жидкий СПГ))[1]

Давление в камере сгорания: 80,8 бар (РД-0146)

60 бар (РД-0146Д, РД-0146 (жидкий кислород + жидкий СПГ))

Зажигание: электроплазменное зажигание

РД-0146 — безгазогенераторный жидкостный ракетный двигатель, разработанный Конструкторским бюро химавтоматики в Воронеже, аналог американского двигателя RL-10В-2.

Это первый российский ЖРД, выполненный по безгазогенераторной схеме. До РД-0146 в СССР и России ЖРД подобной схемы не разрабатывались. КБ химического машиностроения (КБХМ) в начале работ по двигателю 11Д56 по проекту Н-1/Л-3 рассматривало безгазогенераторную схему, но отказалось от нее по ряду причин (НК №12, 1999 и №1, 2, 2000). КБХА приступило к работе с водородом сразу на 200-тонном РД-0120 для РН «Энергия», на котором при такой схеме было крайне сложно реализовать высокие удельные характеристики (прежде всего, высокое давление в камере, расчетную тягу и удельный импульс на земле, а также габариты и массу)[2].

Разработка началась в 1997 году. К 2010 году КБХА провело 30 огневых испытаний двигателя[3]. Неоднократно переносившиеся лётные испытания запланированы на 2014 год на ракете-носителе Ангара-А5[4].

Конструкция[править | править вики-текст]

В конструкции РД-0146 для привода турбонасосных агрегатов вместо обычного высокотемпературного генераторного газа (до 800°С) применяется горючее[5]. Жидкий водород проходит через рубашку охлаждения камеры сгорания, газифицируется, нагреваясь до 30—150°C[5], затем проходит через турбонасосный агрегат, после этого попадая в камеру сгорания[2].

Разработка[править | править вики-текст]

Двигатель разрабатывался с 1997 года, а его разработку финансировали ГКНПЦ им. М.В.Хруничева и американская компания Pratt & Whitney. Она оплатила создание макета РД-0146, представленного на Ле Бурже 2001, а также изготовление стендового образца для огневых испытаний и показа потенциальным покупателям в США. Помимо этого компания Pratt & Whitney заключила контракт с КБХА на продажу двигателей по всему миру за исключением стран СНГ. C 2004 года планировалось начать продажу РД-0146[2].

Двигатель разработали по безгазогенераторной схеме, что упростило его конструкцию и повысило надёжность. Но для такого двигателя требуется синхронная работа двух высокоскоростных турбонасосных агрегатов. КБХА долго не удавалось решить эту проблему[2].

10 октября 2009 года была завершена разработка турбонасоса для РД-0146. Турбонасос КБХА является самым скоростным в мире среди серийных ЖРД[4], работая на скорости 123 000[5]—125 000 оборотов в минуту[6].

В настоящее время[5]:

Испытания[править | править вики-текст]

При испытаниях двигателя РД-0146 была использована новая методика. Раньше ЖРД устанавливался на стенд в собранном виде. В случае каких-либо конструктивных недоработок во время испытаний весь двигатель выходил из строя. После этого необходимо было производить его переборку, дефектацию и вносить изменения в конструкцию[2].

Новая методика заключается в разделении двигателя на три части: экспериментальные установки систем жидкого кислорода, экспериментальные установки систем жидкого водорода и камеры с запальниками. И только после отработки этих систем по отдельности двигатель начинают тестировать в собранном виде. Так при испытании системы подачи жидкого кислорода был обнаружен и исправлен конструкторско-технологический дефект[2].

На следующем этапе тестировалась камера сгорания. Испытания проходили при нагрузках 60—70% от номинальной. Во время испытаний была отработана система поджига компонентов топлива в разных агрегатных состояниях[2].

Последней тестировалась установка с жидким водородом. Для его получения КБХА специально построила завод мощностью 100[6] кг в сутки, который стал вторым в России[2].

9 октября 2001 года прошли первые огневые испытания РД-0146. При первом пуске двигатель проработал всего 8,5 секунд при режиме, соответствующем 50% штатного[2].

К 2010 году проведено 30 огневых испытаний на 4 образцах двигателя с суммарной наработкой в 1680 с[3]. Испытания показали отклонения от математической модели на 2—4%[2]. Отказов и аварий при испытаниях не было[3].

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. За 6 включений при ОИ.
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И.Афанасьев. Огневые испытания воронежского ЖРД. Журнал «Новости космонавтики» (Октябрь 2001 года). Проверено 26 декабря 2010. Архивировано из первоисточника 8 июля 2012.
  3. 1 2 3 История. Официальный сайт «Конструкторского бюро химавтоматики». Проверено 26 декабря 2010. Архивировано из первоисточника 21 августа 2011.
  4. 1 2 Двигатель «Ангары» оснастят уникальным турбонасосом(недоступная ссылка — история). Газета «Известия» (8 октября 2009 года). Проверено 26 декабря 2010.
  5. 1 2 3 4 РД0146. РД0146Д. Ракета-носитель "Ангара-А5". Официальный сайт «Конструкторского бюро химавтоматики». Проверено 26 декабря 2010. Архивировано из первоисточника 8 июля 2012.
  6. 1 2 Воронежское КБ делает новые двигатели(недоступная ссылка — история). Газета Известия (20 декабря 2002 года). Проверено 26 декабря 2010.

Ссылки[править | править вики-текст]