Wizja przyszłości. „Silnik carski” RD-171MV i perspektywy astronautyki
Teraz rosyjski przemysł pracuje nad stworzeniem obiecującego silnika rakietowego na paliwo ciekłe RD-171MV. Produkt o wyjątkowych wysokich osiągach jest przeznaczony do pojazdów nośnych przyszłości i powinien stanowić jakościowy przełom w branży. Jednocześnie rok 2019 ma dla programu szczególne znaczenie. W niedalekiej przeszłości miało miejsce kilka ważnych wydarzeń w: Historie projekt, a w nadchodzących miesiącach spodziewane są kolejne.
Prace rozwojowe nad silnikiem RD-171MV prowadzone są od 2017 roku. Deweloperem projektu jest NPO Energomash. Istniejący układ napędowy RD-171M został wzięty za podstawę nowego produktu - opcji rozwoju starszego silnika RD-170. Poprzez zastosowanie sprawdzonych rozwiązań i nowych podzespołów zaplanowano uzyskanie kolejnego rekordowego wzrostu wydajności. Wysoka deklarowana wydajność doprowadziła już do pojawienia się pseudonimu „Tsar Engine”.
W lutym 2019 roku kierownictwo Roskosmosu ogłosiło zakończenie budowy pierwszego eksperymentalnego RD-171MV. Po pewnym przygotowaniu ten produkt będzie musiał przejść do testów ogniowych. W lipcu NPO Energomash mówił o montażu trzech kolejnych eksperymentalnych silników, a także określił termin rozpoczęcia testów pierwszego produktu. Prace te zaplanowano na drugą połowę grudnia.
Pod koniec sierpnia model RD-171MV wraz z innymi opracowaniami został pokazany na wystawie MAKS-2019. Jednocześnie okazało się, że w ciągu najbliższych dwóch lat model nowego silnika będzie testowany w pierwszym etapie obiecującego pojazdu startowego Sojuz-5 / Irtysz.
1 września pojawiła się informacja o zamiarze NPO Energomash zakupu stali walcowanej do budowy nowych silników. W tym przypadku mówimy o „głównej produkcji do ukończenia RD-171MV. Całkowity koszt zakupionych produktów walcowanych wynosi 19,5 miliona rubli. Wszystko to sprawia, że w niedalekiej przyszłości program wyjdzie z etapu budowy prototypów i przejdzie do nowego etapu.
Pod koniec tego roku NPO Energomash rozpocznie testy pierwszego eksperymentalnego RD-171MV. Inne silniki będą testowane w przyszłości. W 2021 roku producent przekaże podwykonawcom pierwszy lotny zestaw produktów do montażu na rakiecie Sojuz-5. Na 2022 r. zaplanowano kilka startów takich pocisków z nowymi układami napędowymi. Dopiero w połowie lat dwudziestych Sojuz-5 i RD-171MV wejdą do pełnej eksploatacji.
Produkt RD-171MV został opracowany na podstawie istniejących silników i różni się od nich szeregiem komponentów i technologii, co zapewnia wzrost osiągów. Nowy projekt jest również interesujący pod względem metod programistycznych. To pierwszy silnik NPO Energomash, który pierwotnie powstał w formie elektronicznej i bez użycia dokumentacji papierowej.
RD-171MV to czterokomorowy silnik rakietowy wykorzystujący parę paliwową nafta-tlen. Przy masie własnej 10,3 tony produkt jest w stanie wytworzyć ciąg 806 tf w pustej przestrzeni. Moc cieplna - 27 tys. MW. Zastosowano ulepszoną turbopompę o mocy 180 tys. kW. Tym samym, jak podkreślają twórcy, pod względem pewnych cech nowy silnik rakietowy przypomina dość dużą elektrownię. Ponadto w tej chwili jest to najmocniejszy silnik rakietowy na świecie.
Nowy silnik różni się od poprzednich produktów swojej rodziny nie tylko charakterystyką, ale także cechami konstrukcyjnymi. Wykorzystuje nowoczesne materiały i technologie. Ponadto wprowadzono zupełnie nowe elementy, takie jak układ sterowania zapożyczony z silnika RD-191.
Proponuje się, aby system napędowy RD-171MV był używany w nowych pojazdach nośnych, zdolnych do efektywnego wykorzystania jego wysokich osiągów. Trwają już prace nad stworzeniem nowych pocisków różnych klas specjalnie dla Tsar Engine.
Zgodnie z obecnymi planami, na RD-171MV opracowywane są dwa obiecujące pociski różnych klas. Potencjał układu napędowego może być wykorzystany w pojazdach nośnych klasy średniej i superciężkiej. Obie próbki będą musiały wejść do eksploatacji nie wcześniej niż w drugiej połowie lat dwudziestych.
Od 2015 r. Progress Rocket and Space Center kontynuuje prace nad nowym średnim pojazdem startowym Sojuz-5, znanym również jako Phoenix i Irtysz. Pierwszy etap takiej rakiety będzie wyposażony w instalację RD-171MV, w drugim etapie proponuje się wykorzystanie innych silników. Testy w locie Irtysza mają rozpocząć się w 2022 roku, a do służby wejdzie w połowie dekady.
Szacowana masa startowa nowej rakiety wyniesie 530 ton, z czego prawie 400 ton to paliwo i utleniacz do silnika pierwszego stopnia. Irtysz będzie mógł wynieść do 17 ton ładunku na niską orbitę okołoziemską lub 2,5 tony na orbitę geostacjonarną. Ze względu na wysokie osiągi silnika pierwszego stopnia, nowy pojazd nośny będzie miał pewne zalety w stosunku do innych produktów swojej klasy.
Zmiany na Irtyszu zostaną wykorzystane w projekcie superciężkiego pojazdu nośnego Jenisej, stworzonego przez Korporację Energia. Zaproponowano kilka wariantów architektury takiej rakiety o wspólnych cechach i komponentach. Pierwszy etap Jeniseju ma zostać ukończony jako pakiet kilku etapów Irtysza z silnikami RD-171MV. „Tsar Engine” może być również używany na jednoczęściowym drugim stopniu. W najbliższych latach planowane jest zaprojektowanie i przetestowanie niezbędnych produktów. Pierwszy lot Jeniseju odbędzie się około 2028 roku.
Przy zastosowaniu pierwszego stopnia z sześcioma silnikami RD-171MV, rakieta Jenisej będzie miała masę ponad 3100 ton i będzie w stanie wyprowadzić na LEO ładunek co najmniej 100 ton. W przypadku GEO ładunek będzie wynosił 25-30 ton. ton misji.
Pomyślna realizacja istniejących planów pozwoli nam kontynuować eksplorację kosmosu, zarówno na orbitach, jak i wokół innych ciał niebieskich. Obiecująca rakieta Irtysz/Sojuz-5 będzie w stanie uzupełnić i zastąpić istniejące lotniskowce dostarczające sprzęt na orbitę, natomiast Jenisej będzie miał poważniejsze zadania. Jednocześnie sukces obu projektów zależy bezpośrednio od silnika RD-171MV.
Testy eksperymentalnych silników carskich rozpoczną się w tym roku i potrwają do 2021-22. Następnie takie produkty będą testowane z rakietą Irtysz, a za kilka lat mają pojawić się pierwsze próbki Jeniseju. Obecna praca w rzeczywistości kładzie podwaliny pod dalsze praktyczne sukcesy.
W ten sposób w perspektywie średnio- i długoterminowej rosyjski przemysł kosmiczny otrzyma jednocześnie kilka narzędzi różnych klas, odpowiednich do rozwiązywania szerokiego zakresu problemów. Nowe nośniki umożliwią obiecujące programy badawczo-rozwojowe, a także umocnią pozycję na rynku startowym. Kluczowym ogniwem w obecnych planach stworzenia nowej technologii rakietowej i kosmicznej jest Car Engine – RD-171MV, który nie został jeszcze przetestowany.
2019 i przyszłość
Prace rozwojowe nad silnikiem RD-171MV prowadzone są od 2017 roku. Deweloperem projektu jest NPO Energomash. Istniejący układ napędowy RD-171M został wzięty za podstawę nowego produktu - opcji rozwoju starszego silnika RD-170. Poprzez zastosowanie sprawdzonych rozwiązań i nowych podzespołów zaplanowano uzyskanie kolejnego rekordowego wzrostu wydajności. Wysoka deklarowana wydajność doprowadziła już do pojawienia się pseudonimu „Tsar Engine”.
W lutym 2019 roku kierownictwo Roskosmosu ogłosiło zakończenie budowy pierwszego eksperymentalnego RD-171MV. Po pewnym przygotowaniu ten produkt będzie musiał przejść do testów ogniowych. W lipcu NPO Energomash mówił o montażu trzech kolejnych eksperymentalnych silników, a także określił termin rozpoczęcia testów pierwszego produktu. Prace te zaplanowano na drugą połowę grudnia.
Pod koniec sierpnia model RD-171MV wraz z innymi opracowaniami został pokazany na wystawie MAKS-2019. Jednocześnie okazało się, że w ciągu najbliższych dwóch lat model nowego silnika będzie testowany w pierwszym etapie obiecującego pojazdu startowego Sojuz-5 / Irtysz.
1 września pojawiła się informacja o zamiarze NPO Energomash zakupu stali walcowanej do budowy nowych silników. W tym przypadku mówimy o „głównej produkcji do ukończenia RD-171MV. Całkowity koszt zakupionych produktów walcowanych wynosi 19,5 miliona rubli. Wszystko to sprawia, że w niedalekiej przyszłości program wyjdzie z etapu budowy prototypów i przejdzie do nowego etapu.
Pod koniec tego roku NPO Energomash rozpocznie testy pierwszego eksperymentalnego RD-171MV. Inne silniki będą testowane w przyszłości. W 2021 roku producent przekaże podwykonawcom pierwszy lotny zestaw produktów do montażu na rakiecie Sojuz-5. Na 2022 r. zaplanowano kilka startów takich pocisków z nowymi układami napędowymi. Dopiero w połowie lat dwudziestych Sojuz-5 i RD-171MV wejdą do pełnej eksploatacji.
Ulepszony projekt
Produkt RD-171MV został opracowany na podstawie istniejących silników i różni się od nich szeregiem komponentów i technologii, co zapewnia wzrost osiągów. Nowy projekt jest również interesujący pod względem metod programistycznych. To pierwszy silnik NPO Energomash, który pierwotnie powstał w formie elektronicznej i bez użycia dokumentacji papierowej.
RD-171MV to czterokomorowy silnik rakietowy wykorzystujący parę paliwową nafta-tlen. Przy masie własnej 10,3 tony produkt jest w stanie wytworzyć ciąg 806 tf w pustej przestrzeni. Moc cieplna - 27 tys. MW. Zastosowano ulepszoną turbopompę o mocy 180 tys. kW. Tym samym, jak podkreślają twórcy, pod względem pewnych cech nowy silnik rakietowy przypomina dość dużą elektrownię. Ponadto w tej chwili jest to najmocniejszy silnik rakietowy na świecie.
Nowy silnik różni się od poprzednich produktów swojej rodziny nie tylko charakterystyką, ale także cechami konstrukcyjnymi. Wykorzystuje nowoczesne materiały i technologie. Ponadto wprowadzono zupełnie nowe elementy, takie jak układ sterowania zapożyczony z silnika RD-191.
Proponuje się, aby system napędowy RD-171MV był używany w nowych pojazdach nośnych, zdolnych do efektywnego wykorzystania jego wysokich osiągów. Trwają już prace nad stworzeniem nowych pocisków różnych klas specjalnie dla Tsar Engine.
uruchamiać pojazdy
Zgodnie z obecnymi planami, na RD-171MV opracowywane są dwa obiecujące pociski różnych klas. Potencjał układu napędowego może być wykorzystany w pojazdach nośnych klasy średniej i superciężkiej. Obie próbki będą musiały wejść do eksploatacji nie wcześniej niż w drugiej połowie lat dwudziestych.
Od 2015 r. Progress Rocket and Space Center kontynuuje prace nad nowym średnim pojazdem startowym Sojuz-5, znanym również jako Phoenix i Irtysz. Pierwszy etap takiej rakiety będzie wyposażony w instalację RD-171MV, w drugim etapie proponuje się wykorzystanie innych silników. Testy w locie Irtysza mają rozpocząć się w 2022 roku, a do służby wejdzie w połowie dekady.
Szacowana masa startowa nowej rakiety wyniesie 530 ton, z czego prawie 400 ton to paliwo i utleniacz do silnika pierwszego stopnia. Irtysz będzie mógł wynieść do 17 ton ładunku na niską orbitę okołoziemską lub 2,5 tony na orbitę geostacjonarną. Ze względu na wysokie osiągi silnika pierwszego stopnia, nowy pojazd nośny będzie miał pewne zalety w stosunku do innych produktów swojej klasy.
Zmiany na Irtyszu zostaną wykorzystane w projekcie superciężkiego pojazdu nośnego Jenisej, stworzonego przez Korporację Energia. Zaproponowano kilka wariantów architektury takiej rakiety o wspólnych cechach i komponentach. Pierwszy etap Jeniseju ma zostać ukończony jako pakiet kilku etapów Irtysza z silnikami RD-171MV. „Tsar Engine” może być również używany na jednoczęściowym drugim stopniu. W najbliższych latach planowane jest zaprojektowanie i przetestowanie niezbędnych produktów. Pierwszy lot Jeniseju odbędzie się około 2028 roku.
Przy zastosowaniu pierwszego stopnia z sześcioma silnikami RD-171MV, rakieta Jenisej będzie miała masę ponad 3100 ton i będzie w stanie wyprowadzić na LEO ładunek co najmniej 100 ton. W przypadku GEO ładunek będzie wynosił 25-30 ton. ton misji.
kluczowy link
Pomyślna realizacja istniejących planów pozwoli nam kontynuować eksplorację kosmosu, zarówno na orbitach, jak i wokół innych ciał niebieskich. Obiecująca rakieta Irtysz/Sojuz-5 będzie w stanie uzupełnić i zastąpić istniejące lotniskowce dostarczające sprzęt na orbitę, natomiast Jenisej będzie miał poważniejsze zadania. Jednocześnie sukces obu projektów zależy bezpośrednio od silnika RD-171MV.
Testy eksperymentalnych silników carskich rozpoczną się w tym roku i potrwają do 2021-22. Następnie takie produkty będą testowane z rakietą Irtysz, a za kilka lat mają pojawić się pierwsze próbki Jeniseju. Obecna praca w rzeczywistości kładzie podwaliny pod dalsze praktyczne sukcesy.
W ten sposób w perspektywie średnio- i długoterminowej rosyjski przemysł kosmiczny otrzyma jednocześnie kilka narzędzi różnych klas, odpowiednich do rozwiązywania szerokiego zakresu problemów. Nowe nośniki umożliwią obiecujące programy badawczo-rozwojowe, a także umocnią pozycję na rynku startowym. Kluczowym ogniwem w obecnych planach stworzenia nowej technologii rakietowej i kosmicznej jest Car Engine – RD-171MV, który nie został jeszcze przetestowany.
informacja