stringtranslate.com

РД-0146

РД -0146 (РД-0146) — жидкостный криогенный ракетный двигатель, разработанный КБХА им. Косберга в Воронеже , Россия .

РД-0146 — первый российский ракетный двигатель, сжигающий жидкий кислород и жидкий водород в цикле расширения, в котором турбонасосы приводятся в действие отходящим теплом, поглощаемым в сопле и камере сгорания. РД-0146 имел самый быстровращающийся турбонасос из всех серийно выпускаемых ракетных двигателей: топливный турбонасос вращался со скоростью более 120 000 об/мин. Вариант РД-0146М использует в качестве топлива сжиженный природный газ вместо водорода, в то время как вариант РД-0146Д, как предполагается, будет производить удельный импульс ( I sp ) до 470 секунд (4,6 км/с) в вакууме.

Двигатель предлагался для использования на нескольких ракетах-носителях на протяжении всей его истории. Варианты РД-0146 в разное время выбирались для питания новых верхних ступеней для Протона , Ангары , Онеги (развитие Союза-2 ) и Руси-М . По состоянию на 2022 год РД-0146Д находится в разработке для использования на верхней ступени КВТК .

Разработка

В 1988 году РКК «Энергия» поручила КБХА начать работу над новым бесфорсажным ракетным двигателем LO x /LH 2 для использования на верхних ступенях РО-95. Хотя этот двигатель тягой 10 тс (98 кН) так и не вышел из стадии проектирования, его разработка подтвердила КБХА надежность и производительность цикла расширения. [1]

В 1999 году стартовал новый проект двигателя с детандерным циклом. В том же году ГКНПЦ имени Хруничева заключил с КБХА контракт на разработку нового двигателя РД-0146У для использования на ракетах-носителях «Протон» и «Ангара». Двигатель должен был иметь тягу около 10 тс (98 кН). Вскоре после этого, 7 апреля 2000 года, американская компания Pratt & Whitney Rocketdyne заключила соглашение с КБХА, финансируя разработку РД-0146. Pratt & Whitney получила эксклюзивные права на международный маркетинг этого варианта. [2] В 2002 году РКК «Энергия» заключила с КБХА контракт на разработку варианта РД-0146Э для использования на своей ракете-носителе «Онега», варианте «Союз-2» с полностью криогенной верхней ступенью. [1] В 2008 году КБХА начало разработку варианта РД-0146Д для использования на разгонном блоке КВТК для «Ангары А5». [3] В 2009 году ЦСКБ «Прогресс» выбрал РД-0146 для использования на второй ступени новой ракеты-носителя «Русь-М» . [4]

Первый двигатель RD-0146 планировалось поставить компании Pratt & Whitney в мае 2001 года. Задержки, связанные с производственными проблемами субподрядчиков, отложили этот срок, и первый боевой запуск серийного двигателя состоялся 9 октября 2001 года. Второй двигатель был построен и запущен в декабре 2002 года и впоследствии был доставлен компании Pratt & Whitney в марте 2003 года.

РД-0146 использовал иную методологию испытаний, чем предыдущие советские и российские программы испытаний двигателей. Отдельные компоненты и подсистемы испытывались отдельно, в то время как более ранние испытания использовали метод all-up, при котором собирался и испытывался весь двигатель. Это означало, что отказ одного компонента приводил к необходимости разбирать систему для обнаружения дефектов. [5]

Для обеспечения испытательных запусков РД-0146 была построена новая установка по производству жидкого водорода производительностью 100 кг (220 фунтов) в сутки. [6] Это стало вторым подобным объектом в России.

Описание

РД-0146 — первый российский ракетный двигатель без форсажной камеры . Он также первый, имеющий сопловой удлинитель без активной системы охлаждения, а также первый двигатель КБХА с раздельными турбонасосами топлива и окислителя. [7] Двигатель способен производить пять запусков и управлять тягой в двух плоскостях. По словам разработчика, отсутствие системы газогенератора обеспечивает более высокую надежность двигателя при многократных запусках, устраняя потенциальный сбой зажигания в силовом цикле двигателя. [ необходима цитата ]

Сопутствующее развитие

LM10-MIRA — демонстрационный двигатель на жидком кислороде — жидком метане , разработанный Avio и КБХА на базе РД-0146. Разработка началась в соответствии с условиями соглашения, подписанного между правительствами Италии и России в Москве 28 ноября 2000 года. Двигатель тягой 7,5 тонны был успешно испытан в июне 2014 года в Воронеже , Россия . [8] После окончания сотрудничества с KHBhA Avio продолжила разработку двигателя М10 для программы Vega-E с целевой тягой 10 тонны. [9] По состоянию на март 2021 года наземная квалификация двигателя запланирована на 2024 год. [9]

Смотрите также

Сравнимые двигатели

Ссылки

  1. ^ ab Рачук, Владимир; Титков, Н (2006-07-09), "Первый российский ЖРД с циклом расширения LOX-LH2: RD0146", 42nd AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit , Joint Propulsion Conferences, Американский институт аэронавтики и астронавтики, doi :10.2514/6.2006-4904, ISBN 978-1-62410-038-3, получено 2022-06-06
  2. ^ "Ракетный двигатель РД-0146".
  3. ^ "РД0146, РД0146Д, РД0146Д-1 АО «Конструкторское бюро Химавтоматики»". kbkha.ru (на русском языке) . Проверено 6 июня 2022 г.
  4. ^ ИноСМИ (12 августа 2009 г.). «Большая и Малая Медведицы засияли ярче». ИноСМИ (на русском языке) . Проверено 11 июня 2022 г.
  5. ^ Афанасьев, И. (2001). «Огневые испытания воронежского ЖРД». Новости космонавтики . Издательский центр. Архивировано из оригинала 9 ноября 2011 г.
  6. ^ "Полёт нормальный". Газета « Известия » (на русском языке). 20 декабря 2002 г. Архивировано из оригинала 1 ноября 2009 г. Проверено 1 ноября 2009 г.
  7. ^ Демьяненко, Юрий; Дмитренко, Анатолий; Рачук, Владимир; Шостак, Александр; Миник, Алан; Брэкен, Род; Бусер, Марк (2006), «Одновальные турбонасосы в жидкостных ракетных двигателях», 42-я совместная конференция и выставка AIAA/ASME/SAE/ASEE по двигательным установкам , Американский институт аэронавтики и астронавтики, doi :10.2514/6.2006-4377, ISBN 978-1-62410-038-3, получено 2022-06-07
  8. ^ П. Белломи; М. Рудных; С. Карапеллезе; Д. Люцци; Дж. Каджано; Л. Арионе; А.А. Гуртовой; С.Д. Лобов; В.С. Рачук (08.02.2019). «Разработка жидкокислородно-детандерного двигателя ЛМ10-МИРА». Прогресс в физике движения – Том 11 . стр. 447–466. doi : 10.1051/eucass/201911447. ISBN 978-5-94588-228-7. S2CID  139531422 . Получено 2021-03-23 ​​.
  9. ^ аб Д. Каджон; Д.Люцци; К. Боффа; М. Рудных; Д. Дриго; Л. Арионе; Н. Иерардо; А. Сирби (01 августа 2019 г.). Разработка жидкокислородно-метанового ракетного двигателя М10 для разгонного блока «Вега-Э» (PDF) (Отчет). дои : 10.13009/EUCASS2019-315 . Проверено 24 марта 2021 г.

Внешние ссылки