РД -191 ( русский : Ракетный Двигатель-191 (РД-191) , букв. «Ракетный Двигатель 191») — высокоэффективный однокамерный ракетный двигатель , разработанный в России и продаваемый Роскосмосом . [3] Он создан на основе двухкамерного двигателя РД-180 , который, в свою очередь, был создан на основе четырёхкамерного РД-170, первоначально использовавшегося в ракете-носителе «Энергия» .
РД-191 работает на смеси керосина и жидкого кислорода и использует цикл ступенчатого сгорания с высоким содержанием кислорода . В будущем ожидается, что двигатель станет рабочей лошадкой в российском космическом секторе, поскольку старые ракеты-носители постепенно снимаются с производства и эксплуатации.
Зажигание горения осуществляется химическим способом, путем подачи в камеру сгорания и газогенератор пусковой жидкости, которая самовоспламеняется при контакте с жидким кислородом. Двигатель способен дросселировать до 30% номинальной тяги; конструкция также позволяет кратковременно увеличивать тягу (до 105% от номинального уровня) в аварийных ситуациях. Карданная подвеска обеспечивает управление рысканием и тангажем за счет отклонения тяги на карданном подвесе до 8 градусов.
Современный дизайн, двигатель включает датчики, контролирующие условия горения. Измерения используются для телеметрии и системы аварийной защиты.
Силовая головка двигателя выполняет две дополнительные функции: нагревает гелиевый газ для наддува топливных баков и вырабатывает гидравлическую энергию для гидравлических приводов , отклоняющих сопло и аэродинамические рули.
5 сентября 2008 года создатель двигателя, НПО Энергомаш , заявил, что двигатель прошёл полный цикл разработки и огневых испытаний и готов к производству и поставке. [4] Основным средством выведения, использующим этот двигатель, является ракета-носитель семейства «Ангара» , первый полёт которой состоялся в 2014 году. [5] [6]
К 2010 году двигатель прошел все этапы разработки, и его девять прототипов наработали более 23 000 секунд в 105 огневых испытаниях, причем один из них достиг максимального времени работы в 3 635 секунд в 12 испытаниях. [7] В июле 2014 года двигатель совершил свой первый полет, выведя в движение испытательный корабль Ангара 1.2пп в суборбитальном полете. [8] В декабре 2014 года двигатель снова полетел, установив на тяжелую ракету-носитель Ангара А5 . [9] В том же месяце Orbital Sciences объявила, что приобретет двигатели РД-181, вариант РД-191, для использования на ракете Antares . [10]
Версия РД-191 с тягой, уменьшенной до 170 тонн, названная РД-151, прошла огневые испытания 30 июля 2009 года. Первое летное испытание этого двигателя было проведено 25 августа 2009 года в рамках первого запуска южнокорейской ракеты Naro-1 . [11] [12]
РД-181 создан на основе РД-191 и адаптирован для интеграции в ракету Antares . В то время как РД-193 был разработан как близкая замена НК-33, 17 декабря 2014 года компания Orbital Sciences объявила, что будет использовать РД-181 НПО Энергомаш на ракете-носителе Antares версии 2 и заключила прямой контракт с НПО Энергомаш на поставку до 20 двигателей РД-181. [13] На первой ступени каждой Antares используются два двигателя , которые в настоящее время используются для доставки грузов на Международную космическую станцию по контракту с NASA. [14] В то время как российская пресса заявляла, что контракт оценивается в 1 миллиард долларов США с опционами, 26 января 2015 года компания Orbital заявила, что даже при реализации всех опционов контракт был меньше этой суммы, и что первоначальные договорные обязательства были значительно меньше. 19 февраля 2015 года Orbital ATK заявила, что ее обновленная ракета Antares с новым главным двигателем совершит свой первый запуск в марте 2016 года. 29 мая 2015 года Orbital заявила, что новые двигатели успешно провели семь сертификационных запусков, и все прошло так, как и ожидалось. Также было заявлено, что первые две летные модели проходят финальные испытания и будут доставлены Orbital в начале июля. [15] [16] [17] [18] [19] [20]
Два двигателя RD-181 имеют на 440 килоньютонов (100 000 фунтов силы) больше тяги, чем спаренные двигатели AJ-26, используемые на Antares первого поколения. Northrop Grumman Innovation Systems (ранее Orbital) модифицировала основную ступень, чтобы приспособиться к возросшей производительности, а затем завершить свое обязательство по грузовому контракту CRS-1 перед NASA по доставке в общей сложности 20 000 кг (44 000 фунтов) груза всего за четыре дополнительных полета, а не пять дополнительных, которые потребовались бы при комбинации AJ-26/Antares. Двигатели AJ-26 были просто переименованными ракетными двигателями НК-33, которые использовались для злополучной советской ракеты N1 и модернизированной ракеты N1F, которая должна была стать ракетой для доставки космонавтов на поверхность Луны.
Для модернизации Antares 230+ , дебютировавшей с миссией CRS-2 Cygnus NG-12 , теплообменники были удалены из двигателя RD-181. [21] [22]
В апреле 2013 года было объявлено, что завершены испытания еще одной модификации — РД-193. Эта версия легче и короче, она предназначена для использования на легкой ракете-носителе «Союз-2.1в» , когда запасы излишков двигателей НК-33 будут исчерпаны. [23]
В 2010-х годах НПО «Энергомаш» работало над двигателем РД-191М, который предназначался для ракет «Ангара-А5М» и «Ангара-А5В» . По словам представителей компании, двигатель был испытан в 2016 году, достигнув 110 процентов тяги исходного варианта. В мае 2024 года Роскосмос заявил, что полный цикл автономных испытаний компонентов двигателя РД-191М будет завершен в НПО «Энергомаш» к концу 2023 года, а 8 июля 2024 года НПО «Энергомаш» объявило о завершении наладочных испытаний РД-191М. По данным компании, первый двигатель РД-191М для наладочных испытаний был изготовлен в конце 2023 года. [24]
