Взлёт 2008 04

Отличительная особенность камер – нижняя часть юбки сопел, имеющая не характерную для большинства отечественных ЖРД двухстеночную конструкцию (одна стенка – огневая, вторая, внешняя, гофрированная, одновременно является силовой оболочкой). Конструкция с «несущими внешними гофрами» запатентована специалистами КБХА.

РД-0110 относительно компактен благодаря рациональной компоновке. В его состав входят четыре основные камеры, ТНА в проеме между ними, четыре рулевых сопла с рулевыми машинками, рама крепления и нижний (донный) теплозащитный экран. Кроме того, имеются агрегаты автоматики управления двигателем и система наддува топливных баков ракетного блока.

РД-0110 серийно производится на ВМЗ; с использованием этого двигателя осуществлено более 1500 запусков РН «Восход», «Молния» и «Союз».

Прототип РД-0211 – двигатель РД-0201 – был разработан в КБХА в 1960-1962 гг. под руководством главного конструктора С.А. Косберга по техническому заданию ОКБ-52 В.Н. Челомея и предназначался для установки на первой и второй ступенях межконтинентальной ракеты УР-200. Это был первый отечественный мощный ЖРД замкнутой схемы, работающий на долго- хранимом топливе с дожиганием отработанного турбогаза в основной камере. По своим удельным показателям он превосходил все имеющиеся в СССР и в мире ЖРД аналогичной тяги.

В 1961 г. в ОКБ-52 начались работы по созданию межконтинентальной ракеты УР-500 и практически одновременно – по космическому носителю для выведения на околоземную орбиту тяжелых спутников. Для ускорения работ по РН (впоследствии получившей наименование «Протон») было решено использовать в качестве ее верхних ступеней соответствующим образом модифицированный вариант УР-200. Двигатели обеих ступеней теперь снабжались «высотными» соплами с большой степенью расширения.

Двигатель РД-0211 создан с учетом опыта разработки и эксплуатации прототипа. Дальнейшее его развитие шло по пути роста удельных параметров и улучшения эксплуатационных свойств.

РД-0211 – однокамерный, с турбонасосной системой подачи долгохранимого самовоспламеняющегося топлива, построен по замкнутой схеме с дожиганием отработанного турбогаза в основной камере при высоком давлении. Рабочее тело турбины ТНА – продукты сгорания основных компонентов при большом избытке окислителя. Самовоспламеняемость компонентов топлива упрощает пневмогидросхему ЖРД, позволяя обойтись без таких агрегатов, как пусковая турбина или пусковой газогенератор. Получение высокого удельного импульса обеспечивается соплом с большой степенью расширения.

В состав ДУ второй ступени РН «Протон», кроме четырех двигателей, входят рама крепления, рулевые машинки и нижний (донный) теплозащитный экран с гибкими юбками, через которые проходят сопла двигателей. Один из четырех ЖРД (индекс РД-0210) имеет дополнительные низкотемпературные газогенераторы для образования газа наддува баков ступени. Управление вектором тяги осуществляется за счет качания двигателей в карданных подвесах.

ДУ третьей ступени РН «Протон» состоит из двух двигателей – однокамерного РД-0213 замкнутой схемы и рулевого РД-0214 открытой схемы (блок двигателей имеет индекс РД-0212). Первый, в основном, аналогичен двигателю РД-0211, но имеет сопло с несколько большей степенью расширения и установлен неподвижно. Четыре камеры рулевого РД-0214 установлены на шарнирных подвесах по бокам нижней части третьей ступени, в плоскости разделения ступеней. Циклограмма работы ДУ предусматривает опережающий запуск рулевого РД-0214 после окончания работы двигателей второй, но до момента включения двигателя третьей ступени. Тяга рулевого двигателя обеспечивает «чистое» разделение и осаждение топлива в баках третьей ступени для запуска маршевого ЖРД.

К настоящему времени двигатели РД-0211/0210 и РД-0212 обеспечили более 300 успешных пусков РН «Протон» с суммарной наработкой свыше 343 тыс. с. Серийное производство ведется на ВМЗ.

С 1993 г. для замены РД-0110 создается двигатель РД-0124, предназначенный для установки на третью ступень перспективной РН «Союз-2». За счет применения замкнутой схемы с высоким давлением в камерах и дожиганием окислительного генераторного газа двигатель обеспечивает повышение удельного импульса на 33 единицы, что позволит увеличить полезный груз перспективной РН «Союз-2» почти на 1000 кг или проводить запуски РН с космодромов, расположенных севернее Байконура. Вообще, двигатель отличается рекордным удельным импульсом для ЖРД своего класса, работающих на кислородно-керосиновом топливе.

Для того, чтобы вносить минимум изменений в конструкцию РН «Союз» и стартового комплекса, РД-0124 выполнен в габаритах исходного двигателя РД-0110. Он состоит из четырех камер, ТНА, расположенного в проеме между ними и рулевых машинок. Кроме того, имеются агрегаты автоматики управления двигателем и система наддува топливных баков ракетного блока. Специальных рулевых камер нет – управление вектором тяги обеспечивается качанием основных камер в одной плоскости, за счет шарнирного крепления к подмоторной раме. Вариант РД-0124А предназначен для вторых и третьих ступеней перспективных РН семейства «Ангара», и отличается от исходной модели возможностью двукратного включения в полете. Предполагается также использование двигателей РД-0124 или РД-0124А в проекте «Воздушный старт».

По состоянию на 1 января 2008 г. проведено более 150 ОСИ двигателей с суммарной наработкой более 30 тыс. с, подтвердивших соответствие основных параметров требованиям технического задания.

Впервые в полете РН «Союз-2-1б» двигатель РД-0124 успешно отработал в декабре 2006 г. Первые огневые стендовые испытания РД-0124А проведены в Воронеже в августе 2007 г. Серийный выпуск РД-0124 освоен на Воронежском механическом заводе.