Взлёт 2008 04

В 1987-1993 гг. Камский филиал НПО «Энергомаш» (г. Пермь) провел работы по модернизации РД-253. Новой модификации был присвоен индекс РД-275. Тяга двигателя выросла на 7,7% благодаря увеличению давления в камере сгорания, что позволило увеличить массу полезного груза на 600 кг.

Однокамерный двигатель РД-275 строится по схеме с дожиганием окислительного генераторного газа. Компоненты топлива – долгохранимые. Зажигание – самовоспламенением компонентов в газогенераторе и камере сгорания («самозапуск»). Для управления вектором тяги обеспечено качание ЖРД в одной плоскости. В качестве рабочей жидкости гидроприводов механизма качания используются основные компоненты топлива.

Первый запуск РН «Протон» с двигателями РД-275 состоялся в октябре 1995 г.

В 2001 г. Камский филиал НПО «Энергомаш» приступил к разработке и доводке двигателя РД-275М (РД-276) – форсированной на 5,2% по тяге модификации серийного РД-275. Такое повышение тяги позволяет увеличить массу полезного груза, выводимого ракетой на стационарную орбиту, еще на 150 кг. Проведено четыре ОСИ трех доводочных экземпляров такого двигателя с наработкой 735 с, а в 2005 г. – программа межведомственных испытаний, после чего началось его серийное производство. Первый полет в составе РН «Протон-М» был осуществлен в 2007 г.

Серийное производство двигателей РД-275 осуществляется в ОАО «Протон – Пермские моторы» (г. Пермь).

Разработка самых мощных в мире четырехкамерных двигателей РД-170 и РД-171 для первых ступеней РН «Энергия» и «Зенит» соответственно началась в 1976 г. (предэскизная проработка ЖРД велась с 1973 г.). Эти ЖРД отличаются наивысшим уровнем параметров и характеристик для изделий данного класса. Двигатель для РН «Энергия» выполнен в многоразовом исполнении и аттестован для 10-кратного использования. Один из экземпляров РД-170 был испытан на огневом стенде до 20 раз. РД-171 – однократного использования, но имеет пятикратный запас по ресурсу. Оба варианта ЖРД унифицированы по конструкции, но отличаются компоновкой силовых приводов системы управления вектором тяги (осуществляется за счет качания камер на шарнирном подвесе, а газ после ТНА подается в камеры через сильфонный узел, работающий в зоне высокотемпературного газового потока).

Двигатель создан по «замкнутой» схеме (с дожиганием генераторного газа) и оснащен четырьмя камерами, соединенными подмоторной рамой. ТНА имеет «вертикальную» компоновку и размещен между камерами в районе критических сечений. Привод турбины осуществляется газом с избытком окислителя, вырабатываемым двумя газогенераторами, работающими на основных компонентах топлива.

Двигатели прошли около 900 ОСИ с общей наработкой свыше 100 тыс. с. Базовый РД-170/171 был создан в 1976- 1986 гг. Первый запуск РН «Зенит» с двигателем РД-171 был осуществлен в апреле 1985 г. В 1987 г. и 1988 г. состоялись пуски сверхтяжелой ракеты «Энергия» с двигателями РД-170. С 1999 г. эксплуатация двигателей РД-171 продолжается и в составе РН «Зенит-38Ь» по программе «Морской старт».

В 1992-1996 гг. начались работы над форсированным вариантом РД-171М (к 1996 г. испытано 28 двигателей; на шести изделиях усовершенствованной конструкции было наработано 5500 с, причем на одном наработка составила 1590 с). Работы по модификации этого двигателя для использования в программе «Морской старт» были продолжены в 2003-2004 гг. Сертификация РД-171М завершилась 5 июля 2004 г. – на сертификационном двигателе проведено восемь ОСИ продолжительностью 1093,6 с, причем последнее испытание (сверх плана) – на режиме 105%. Серийное производство РД-171М осуществляется на заводе НПО «Энергомаш» в Химках; первое товарное изделие поставлено на Украину 25 марта 2004 г. Эти двигатели будут использоваться и в запусках РН «Зенит» с Байконура (программа «Наземный старт»).

В начале 1996 г. проект РД-180, разработка которого началась в НПО «Энергомаш» в 1994 г., был признан победителем конкурса на разработку и поставку двигателя первой ступени для модернизированной РН «Атлас» американской корпорации «Локхид-Мартин».

РД-180 – двухкамерный двигатель с дожиганием окислительного генераторного газа. Управление вектором тяги осуществляется за счет качания каждой камеры в двух плоскостях. Обеспечена возможность глубокого дросселирования тяги ЖРД в полете. Конструкция РД-180 базируется на проверенных конструкциях узлов и элементов двигателей РД-170/171 (в частности, практически без доработок используются камеры сгорания).

Создание РД-180 осуществлено в сжатые сроки, а отработка – на малом количестве материальной части (10 экземпляров). Контракт на разработку был подписан летом 1996 г, а уже в ноябре 1996 г. провели первое ОСИ прототипа, в апреле 1997 г. – стендовое испытание штатного изделия. В 1997-1998 гг. успешно проведена серия ОСИ двигателя в составе ступени носителя в США. Сертификация РД-180 для использования в составе РН «Атлас-3» завершилась весной 1999 г., а первый пуск носителя состоялся в мае 2000 г. Летом 2001 г. завершилась сертификация двигателя для использования в составе РН «Атлас-5»; первый полет носителя состоялся в августе 2002 г.

С самого начала работ «Локхид-Мартин» заявляла о намерении заказать не менее 101 двигателя РД-180 для использования в составе РН «Атлас-3» и «Атлас-5». К настоящему времени заключены контракты на поставку 50 товарных двигателей. Маркетингом и реализацией данного двигателя заказчику занимается совместное предприятие «РД АМРОСС», созданное НПО «Энергомаш» и компанией «Пратт-Уитни» (США). Контрактом на поставку предусмотрена возможность производства РД-180 в США, однако до настоящего времени серийный выпуск двигателя осуществляется в России.

Двигатель РД-191 разрабатывается с конца 1998 г. для использования в составе универсального ракетного модуля УРМ-1 первых ступеней РН легкого класса и первых-вторых ступеней РН среднего и тяжелого класса космического ракетного комплекса «Ангара» (разработчик – ФГУП «ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, г. Москва). Это – первый мощный ЖРД, создающийся в России за последние 20 лет для установки на первую ступень отечественной РН.