РД-191

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
РД-191
RD-191 MAKS2013.JPG
Тип ЖРД закрытого цикла
Топливо керосин РГ-1
Окислитель жидкий кислород
Камер сгорания 1
Страна Flag of Russia.svg Россия
Использование
Время эксплуатации 2001 — н. в.
Применение семейство РН «Ангара»
Создан на основе РД-170
Развитие РД-193
Производство
Конструктор Флаг России «НПО Энергомаш»
Время создания 19982011
Производитель Флаг России «НПО Энергомаш»
Массогабаритные
характеристики
Сухая масса 2 200 кг
Высота 3 780 мм
Диаметр 2 100 мм
Рабочие характеристики
Тяга Вакуум: 212,6 тс
Уровень моря: 196 тс
Удельный импульс Вакуум: 337,4 c
Уровень моря: 311,5 с
Время работы 270 c
Давление в камере сгорания 262,6 кгс/см2
Тяговооружённость 89

РД-191 — российский однокамерный жидкостный ракетный двигатель с дожиганием окислительного газа, работающий на не-токсичных компонентах (керосин + жидкий кислород). Разработан для семейства российских ракет-носителей (РН) «Ангара». Разработчик — АО «НПО Энергомаш» им. В. П. Глушко.

Срок изготовления двигателя в настоящее время составляет от 18 до 24 месяцев; планируется снижение этого срока до 12 месяцев[1]. Цена 250 млн р. (2013)[2].

История создания[править | править код]

К началу 2010 года РД-191 прошёл полный цикл огневых испытаний на стенде и три огневых испытания в составе блока первой ступени (УРМ-1) ракеты-носителя «Ангара». Программы испытаний соответствовали циклограммам работы УРМ в составе Ангара-1.2ПП, бокового блока Ангара-А5 и центрального блока Ангара-А5. В последнем случае осуществлялось дросселирование двигателя до 30 % номинала, что является рекордом для двигателей, работающих при атмосферном давлении на уровне моря.

Также, в 2009 году двигатель РД-191 прошёл лётные испытания в составе первой ступени РН «Наро-1» (Республика Корея). Первая ступень отработала нормально, но, из-за несброса головного обтекателя, спутник на орбиту не вышел[3].
Второй запуск, состоявшийся 10 июня 2010 года, также окончился неудачей, причём на этот раз отказ произошёл на 137 секунде полёта, на этапе работы первой ступени. В качестве одной из возможных причин нештатной ситуации назывался аварийный отказ маршевого двигателя первой ступени. Для выяснения причин аварии была создана совместная комиссия, в которую вошли российские и южнокорейские специалисты[4]. Комиссия установила, что российская ступень, как и в первый раз, не виновата, и причиной аварии была ошибочная работа второй, корейской, ступени[5].

В июле 2010, в ходе проведения плановых межведомственных испытаний, не выдержал многократных сверхнагрузок и прогорел РД-191 для первой ступени ракеты-носителя «Ангара».

Двигатель и должен был сгореть. Это абсолютно нормальная штатная ситуация, специалисты должны были установить, какие нагрузки он был способен выдержать.

— Пресс-центр - НПО «Энергомаш»[6]

29 марта 2011 года двигатель РД-191 успешно прошёл очередные огневые испытания на испытательном стенде НПО «Энергомаш». Двигатель успешно отработал по программе 223 сек.

23 мая 2011 межведомственной комиссией (МВК), образованной совместным решением Космических войск Министерства обороны РФ и Федерального космического агентства, подписан Акт МВК, в котором констатировано, что двигатель РД-191 успешно завершил стадию наземной отработки и пригоден для использования в составе семейства ракет-носителей «Ангара»[7].

30 января 2013 года состоялся успешный старт ракеты-носителя «Наро-1»[8]. Таким образом, РД-191 в третий раз успешно отработал в составе первой ступени ракеты-носителя «Наро-1».

9 июля 2014 года с космодрома «Плесецк» был успешно проведён первый испытательный пуск РН «Ангара-1.2ПП» с маршевым двигателем первой ступени РД-191.

23 декабря 2014 с космодрома «Плесецк» был успешно проведён первый испытательный пуск РН «Ангара-5» с маршевым двигателем первой ступени РД-191.

23 января 2015 стало известно, что в рамках гособоронзаказа НПО «Энергомаш» в течение 2015—2016 гг. произведёт 10 двигателей РД-191 для использования в составе РН «Ангара-А5»[9].

25 августа 2015 НПО «Энергомаш» приступило к созданию модернизированной версии двигателя РД-191 — РД-191М — который будет применяться на РКН Ангара-А5В и Ангара-А5П и будет на 10-15 % мощнее предшественника. Первый этап выпуска аванпроекта будет завершён в сентябре 2015 года. Опытно-конструкторские разработки планируется завершить к 2018 году.

В ноябре 2015 ПАО «Протон-Пермские моторы» объявило тендер на реконструкцию цехов под производство двигателя РД-191 для ракет «Ангара».[10]

В сентябре 2016 года стало известно, что для РД-191 будет внедрено цифровое проектирование. Для этого сформирована проектная команда, управляющий комитет и определён бюджет. Реализация проекта рассчитана на три года[1].

18 января 2017 года Центр им. Хруничева сообщил СМИ о планируемом повышении грузоподъёмности РКН "Ангара-1.2" и "Ангара-А5" благодаря применению двигателя РД-191М, технический проект которого разработало НПО «Энергомаш». Специалистам удалось создать и провести испытания РД-191М с выходом на режим по тяге в 110 %. Таким образом, для "Ангары-А5М" грузоподъёмность вырастет с 24 до примерно 25,5 тонн при выводе на низкую орбиту, что на 3,5 тонны больше возможностей "Протон-М"[11].

1 августа 2017 пресс-служба «Энергомаша» сообщила, что с августа предприятие начинает периодические подтверждающие испытания РД-191 для ракет-носителей семейства «Ангара», общее число которых составит шесть прожигов[12].

27 февраля 2018 года НПО «Энергомаш» заявило о начале внедрения аддитивных технологий при производстве жидкостных ракетных двигателей. По оценке специалистов КБХА, применение аддитивных технологий сократит трудоёмкость производства этого двигателя на 20 %. По НИОКР конструкторы НПО «Энергомаш» планируют провести работы по нескольким направлениям применения аддитивных технологий для использования при производстве РД-191:

  • Разработка агрегата наддува двигателя РД-191, выполненного по аддитивной технологии;
  • Отработка аддитивной технологии изготовления корпуса блока сопел крена (КБСК) двигателя РД-191;
  • Перепроектирование пневмоблока двигателя РД-191;
  • Проведение топологической оптимизации и изготовление кронштейнов двигателей РД-191[13]

11 апреля 2018 НПО «Энергомаш» заявил что ведёт работу по переводу всей технической документации для двигателя РД-191 в электронный формат и в вид 3D-моделей деталей, агрегатов и двигателя в целом. На основе электронной документации составляются технологические процессы и управляющие программы для современных многокоординатных станков с числовым программным управлением. Что позволяет оптимизировать процесс его изготовления и, как следствие, уменьшить общий объём издержек.[14]

Модификации[править | править код]

Известные модификации двигателя:

  • РД-191 используется в первой ступени корейской РН «Наро-1»;
  • РД-191 №ДО27 усовершенствованный двигатель для РН «Ангары»;
  • РД-193 предназначен для использования в первой ступени РН Союз-2.1в;
    • РД-181 экспортный вариант двигателя РД-193, предполагается установить на американской РН «Антарес» компании Orbital Sciences Corporation в качестве замены двигателям НК-33.

Основные характеристики РД-191[править | править код]

  • Тяга (на уровне моря/в вакууме): 196/212,6 тс;
  • Удельный импульс (на уровне моря/в вакууме): 311,5/337,4 с;
  • Диапазон дросселирования тяги (от номинального значения): 27-105 %[15];
  • Компоненты топлива: жидкий кислород и керосин РГ-1;
  • Масса сухая: около 2,2 т.

Основные характеристики РД-191М[править | править код]

  • Тяга (на уровне моря/в вакууме): 217,4/234 тс;
  • Удельный импульс (на уровне моря/в вакууме): 314/338 с;
  • Давление
  • Жидкостный ракетный двухкомпонентный
  • С дожиганием окислительного генераторного газа
  • Рассматривался вариант выдвижного соплового насадка, однако в этом случае пришлось бы его выдвигать на работающем двигателе, что связано с массой сложностей, поэтому выдвижного соплового насадка на двигателе не будет (выдвижной сопловой насадок позволяет заметно поднять ПН двухступенчатых ракет без форсирования двигателя и заметного увеличения стоимости)

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 Арбузов: Россия и Украина не пересекаются, создавая ракету Antares для США (09.09.2016).
  2. Глава Роскосмоса готов отказаться от «Ангары» // Известия
  3. Южная Корея запустила свою первую ракету
  4. Пресс-релиз ГКНПЦ им. Хруничева о запуске южнокорейской ракеты-носителя KSLV-1
  5. Российская техника не виновата в аварии корейской ракеты
  6. Двигатель для новой ракеты "Ангара" сгорел в ходе плановых испытаний, РИА Новости (03.08.2010).
  7. Завершена отработка новейшего ракетного двигателя РД191 для семейства РН «Ангара»
  8. «Южная Корея с третьей попытки запустила в космос искусственный спутник». Комсомольская правда. [1] // КП
  9. Двигатели для двух ракет «Ангара» изготовят к 2016 году (23.01.2015).
  10. "Протон-Пермские моторы" реконструирует цеха для производства двигателей ракет-носителей "Ангара". rostender.info. Проверено 2 декабря 2015.
  11. "Ангара" с новым двигателем сможет выводить на 3,5 т больше грузов, чем "Протон" (18.01.2017).
  12. «Энергомаш» с августа начнет новый этап испытаний двигателя РД-191 для "Ангары" (01.08.2017).
  13. НПО «Энергомаш». АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЯХ (рус.). www.roscosmos.ru. Проверено 27 февраля 2018.
  14. НПО «Энергомаш». РАБОТА ПО СОЗДАНИЮ ДВИГАТЕЛЯ РД-171МВ ДЛЯ РН «СОЮЗ-5» И СТК ПРОДОЛЖАЕТСЯ. roscosmos.ru. Проверено 11 апреля 2018.
  15. Завершена отработка новейшего ракетного двигателя РД191 для семейства РН «Ангара»