Взлёт 2008 04

Конструкция камеры РД-191 базируется на конструктивно-технологическом заделе двигателей РД-171 и РД-180. РД-191 представляет собой однокамерный ЖРД с вертикально расположенным ТНА. Управление вектором тяги – путем качания камеры в двух плоскостях за счет наличия традиционного для ЖРД разработки НПО «Энергомаш» гибкого газовода. Впервые в мировой практике на ЖРД такого класса штатно (т.е. согласно циклограмме полета) реализуется функция глубокого дросселирования – до 30% от номинальной тяги.

В течение 1999 г. была выпущена конструкторская документация, в 2000 г. начата автономная отработка агрегатов двигателя. В мае 2001 г. завершена подготовка производства и собран первый доводочный РД-191. Первое ОСИ двигателя проведено в июле 2001 г.

По состоянию на январь 2008 г. проведено 67 ОСИ с общей наработкой порядка 16,5 тыс. с. Максимальное время одного испытания достигло 320 с. Результаты испытаний подтвердили основные параметры двигателя, заложенные в техническом задании. Отработка РД-191 производится в соответствии с программой, которая предусматривает ее завершение на 10 экземплярах двигателя с наработкой свыше 20 тыс. с в ходе проведения 120 огневых испытаний. Основной принцип такой программы – малое число двигателей и большая наработка на каждом экземпляре с максимальным количеством измерений. Для этого предполагается возможно полное повторное использование всей имеющейся матчасти.

Производство опытных образцов РД-191 осуществляется на заводе НПО «Энергомаш», серийный выпуск планируется в ОАО «Протон – Пермские моторы». Не исключено, что камеру ЖРД будет изготавливать Воронежский механический завод, в 2007 г. вошедший в состав холдинга ГКНПЦ им. Хруничева.

С начала 90-х гг. НПО «Энергомаш» ведет опытно-экспериментальные работы по созданию трехкомпонентных (жидкий кислород – керосин – жидкий водород) ЖРД большой тяги РД-701 (двухкамерный) и РД-704 (однокамерный), а также ЖРД на компонентах жидкий метан (или сжиженный природный газ) – жидкий кислород. По первому направлению в 1988-1991 гг. велась разработка двигателя РД-701, предназначенного для использования в многоцелевой авиационно-космической системе (МАКС). В середине 90-х гг. в НПО «Энергомаш» был создан демонстрационный трехкомпонентный ЖРД тягой около 10 тс со смесительной головкой из 19 форсунок. Всего с начала исследований возможности организации в одной камере сгорания процесса смешения и горения трехкомпонентного топлива с высокой полнотой сгорания проведено 38 ОСИ на 9 вновь изготовленных экземплярах двигателей и 7 переборочных. Основная особенность РД-701 – работа в двух режимах: со старта носителя и до достижения определенной высоты ЖРД потребляет одновременно три компонента топлива, сжигаемых в одной камере сгорания. После этого двигатель переходит в режим обычного кислородно-водородного ЖРД. В настоящее время проект фактически заморожен.

По второму направлению с середины 1990-х гг. велись работы над двигателями РД-169, РД-182, РД-183, РД-190, РД-192, которые предполагалось использовать в таких проектах экологически чистых носителей, как «Рикша» и «Юнити» (головной разработчик – ГРЦ «КБ им. В.П. Макеева»).

Предприятие было создано в июле 1940 г. на Московском авиационном карбюраторном заводе №33 как конструкторское бюро (КБ-2) по разработке агрегатов непосредственного впрыска топлива в цилиндры авиационных моторов. Начальником КБ и заместителем главного конструктора завода был назначен Семен Ариевич Косберг. 13 октября 1941 г. КБ было преобразовано в самостоятельную организацию и эвакуировано в г. Бердск Новосибирской обл. на завод №296, а С.А. Косберг был назначен главным конструктором завода. В апреле 1946 г. ОКБ перебазировалось в Воронеж на завод №265 Министерства авиационной промышленности и получило наименование «ОКБ завода №265», а в мае 1946 г., в связи с изменением номера завода – «ОКБ завода №154». Наряду с продолжением работ по агрегатам непосредственного впрыска, началась разработка различных агрегатов для турбореактивных и турбовинтовых двигателей.

Первые образцы ЖРД были разработаны коллективом в 1955-1959 гг. для применения в качестве дополнительных силовых установок на истребителях-перехватчиках А.И. Микояна, А.С. Яковлева и П.О. Сухого. Успешные результаты этой работы послужили основанием для преобразования ОКБ завода №154 в самостоятельное государственное союзное ОКБ-154, которому была поручена разработка ракетных двигателей для РН космического назначения и боевых ракет.

Первый космический двигатель РД-0105 был разработан в этом КБ в 1958 г. для третьей ступени РН «Луна» (первая трехступенчатая модификация межконтинентальной ракеты Р-7). В дальнейшем на базе этого двигателя был разработан РД-0109 для третьей ступени РН «Восток» (вторая трехступенчатая модификация Р-7, предназначенная для запуска пилотируемых кораблей и беспилотных спутников).

С 1960 по 1976 гг. КБХА и Воронежский механический завод (ВМЗ) занимаются созданием и серийным производством мощных ЖРД замкнутой схемы, работающих на долгохранимых компонентах топлива. Эти двигатели были установлены на ряде отечественных стратегических ракет разработки ОКБ В.П. Макеева и В.Н. Челомея, а также на верхних ступенях РН «Протон». Разработаны кислородно-керосиновые ЖРД для третьей ступени РН «Союз». В 60-70-х гг. КБХА вело разработку первого отечественного ядерного ракетного двигателя с твердофазной активной зоной, а с середины 70-х гг. – мощного кислородно-водородного ЖРД для второй ступени РН «Энергия». Всего за годы существования КБХА и ВМЗ коллективом конструкторского бюро разработано более 60 типов ЖРД, из которых 27 запущено в серийное производство. В настоящее время предприятием руководит генеральный директор – генеральный конструктор Владимир Рачук.

Прототип кислородно-керосинового РД-0110 – двигатель РД-0106 – был разработан в КБХА в 1959-1961 гг. под руководством С.А. Косберга по техническому заданию ОКБ-1 С.П. Королева и предназначался для установки на второй ступени межконтинентальной ракеты Р-9 (начало летных испытаний – 10 апреля 1961 г.). Практически параллельно с Р-9, в ОКБ-1 создавалась более мощная модификация ранее созданной РН «Восток» с новой третьей ступенью (блоком «И»). На нее планировалось установить двигатель со второй ступени Р-9. Развитие прототипа, приведшее к появлению РД-0110, шло по пути упрощения для увеличения надежности при сохранении значений основных удельных параметров.

РД-0110 – четырехкамерный двигатель с единым ТНА, построен по открытой (незамкнутой) схеме без дожигания отработанного газогенераторного газа. Рабочее тело турбины – продукты сгорания в газогенераторе основных компонентов топлива, обогащенные горючим для снижения рабочей температуры на лопатках турбины. Качающиеся сопла, через которые сбрасывается отработанный на ТНА газ, обеспечивают управление РН в полете. Примерно 96% тяги РД-0110 создается основными камерами сгорания, оснащенными соплами с большой степенью расширения.