O viziune pentru viitor. „Tsar-dvigatel” RD-171MV și perspectivele astronauticii
2019 și viitor
Lucrările de dezvoltare la motorul RD-171MV au fost efectuate din 2017. Dezvoltatorul proiectului este NPO Energomash. Baza noului produs a fost sistemul de propulsie RD-171M existent - o opțiune de dezvoltare pentru motorul RD-170 mai vechi. Prin utilizarea de soluții dovedite și componente noi, s-a planificat obținerea unei alte creșteri record a performanței. Caracteristicile ridicate declarate au dus deja la apariția poreclei „Tsar Engine”.
În februarie 2019, conducerea Roscosmos a anunțat finalizarea construcției primului RD-171MV experimental. După câteva pregătiri, acest produs va trebui să fie supus testării la foc. În iulie, NPO Energomash a vorbit despre asamblarea a trei motoare experimentale și a clarificat, de asemenea, momentul începerii testării primului produs. Aceste lucrări sunt planificate pentru a doua jumătate a lunii decembrie.
La sfârșitul lunii august, la expoziția MAKS-171 a fost prezentată o machetă a RD-2019MV, împreună cu alte evoluții. În același timp, a devenit cunoscut faptul că în următorii doi ani, un prototip al noului motor va fi testat cu prima etapă a promițătorului vehicul de lansare Soyuz-5/Irtysh.
La 1 septembrie au apărut informații despre intenția NPO Energomash de a cumpăra oțel laminat pentru a fi utilizat în construcția de noi motoare. În acest caz, vorbim despre „producția principală pentru completarea RD-171MV. Costul total al produselor laminate achiziționate este de 19,5 milioane de ruble. Toate acestea înseamnă că în viitorul apropiat programul va părăsi etapa de construire a prototipurilor și va trece la o nouă etapă.
La sfârșitul acestui an, NPO Energomash va lansa testele primului prototip RD-171MV. Alte motoare vor fi testate în viitor. În 2021, producătorul va transfera partenerilor săi primul kit de zbor de produse pentru instalare pe racheta Soyuz-5. Mai multe lansări de astfel de rachete cu noi sisteme de propulsie sunt planificate pentru 2022. Nu mai devreme de mijlocul anilor douăzeci, Soyuz-5 și RD-171MV vor intra în funcțiune completă.
Design îmbunătățit
Produsul RD-171MV este dezvoltat pe baza motoarelor existente și diferă de acestea printr-o serie de componente și tehnologii, ceea ce asigură o creștere a performanței. Noul proiect este interesant și prin metodele sale de dezvoltare. Acesta este primul motor al NPO Energomash, creat inițial în formă electronică și fără utilizarea documentației pe hârtie.
RD-171MV este un motor cu propulsie lichidă cu patru camere care utilizează o pereche de combustibil kerosen-oxigen. Cu propria sa greutate de 10,3 tone, produsul este capabil să dezvolte o forță de 806 tf în vid. Putere termică – 27 mii MW. A fost utilizată o unitate de turbopompă îmbunătățită, cu o capacitate de 180 mii kW. Astfel, după cum subliniază dezvoltatorii, în unele caracteristici noul motor de rachetă este similar cu o centrală electrică destul de mare. În plus, în prezent este cel mai puternic motor de rachetă cu combustibil lichid din lume.
Noul motor diferă de produsele anterioare din familia sa nu numai prin caracteristici, ci și prin caracteristici de design. Folosește materiale și tehnologii moderne. În plus, au fost introduse elemente complet noi, precum un sistem de reglare împrumutat de la motorul RD-191.
Sistemul de propulsie RD-171MV este propus pentru a fi utilizat cu vehicule de lansare noi care pot folosi eficient caracteristicile sale ridicate. Se lucrează deja pentru a crea noi rachete de diferite clase, special pentru Tsar Engine.
Lansați vehicule
Conform planurilor actuale, două rachete promițătoare de clase diferite sunt dezvoltate pentru utilizarea RD-171MV. Potențialul sistemului de propulsie poate fi utilizat în vehiculele de lansare de clasă medie și super-grele. Ambele modele vor trebui să intre în funcțiune nu mai devreme de a doua jumătate a anilor douăzeci.
Din 2015, Progress Rocket and Space Center a continuat să dezvolte un nou vehicul mediu de lansare, Soyuz-5, cunoscut și sub numele de Phoenix și Irtysh. Prima etapă a unei astfel de rachete va fi echipată cu o instalație RD-171MV, în timp ce a doua etapă este propusă pentru utilizarea altor motoare. Testele de zbor ale Irtysh sunt programate să înceapă în 2022 și va intra în funcțiune la mijlocul deceniului.
Greutatea de lansare estimată a noii rachete va fi de 530 de tone, din care aproape 400 de tone vor fi combustibil și oxidant pentru motorul din prima etapă. Irtysh va putea lansa până la 17 tone de marfă pe orbita joasă a Pământului sau 2,5 tone pe orbita geostaționară. Datorită performanțelor ridicate ale motorului din prima etapă, noul vehicul de lansare va prezenta anumite avantaje față de alte produse din clasa sa.
Evoluțiile de pe Irtysh vor fi utilizate în proiectul vehiculului de lansare super-greu Yenisei, creat de Corporația Energia. Au fost propuse mai multe opțiuni de arhitectură pentru o astfel de rachetă cu caracteristici și componente comune. Prima etapă a Yenisei este propusă a fi realizată sub forma unui pachet de mai multe etape ale Irtysh cu motoare RD-171MV. Motorul Tsar poate fi folosit și pe o a doua treaptă cu un singur bloc. Este planificat să se folosească anii următori pentru a proiecta și dezvolta produsele necesare. Primul zbor al lui Yenisei va avea loc aproximativ în 2028.
Când se utilizează prima etapă cu șase motoare RD-171MV, racheta Yenisei va avea o masă de peste 3100 de tone și va putea lansa o încărcătură de cel puțin 100 de tone în LEO. Pentru GEO, sarcina va fi de 25-30 tone. tone.O rachetă cu asemenea caracteristici poate fi folosită în organizarea misiunilor interplanetare.misiuni.
Link cheie
Implementarea cu succes a planurilor existente ne va permite să continuăm explorarea spațiului cosmic, atât pe orbită, cât și în jurul altor corpuri cerești. Promițătoarea rachetă Irtysh / Soyuz-5 va putea să completeze și să înlocuiască transportatorii existenți care livrează echipamente pe orbită, iar pentru Yenisei vor fi sarcini mai serioase. Mai mult, succesul ambelor proiecte depinde direct de motorul RD-171MV.
Testarea motoarelor experimentale Tsar va începe anul acesta și va dura până în 2021-22. Apoi produse similare vor fi testate cu racheta Irtysh, iar în câțiva ani sunt de așteptat să apară primele mostre de Yenisei. Lucrarea actuală, de fapt, pune bazele succeselor ulterioare aplicabile practic.
Astfel, pe termen mediu și lung, industria spațială rusă va primi mai multe instrumente de diferite clase, potrivite pentru rezolvarea unei game largi de probleme. Noile vehicule de lansare vor sprijini programe promițătoare de cercetare și dezvoltare și vor consolida, de asemenea, piața de lansare. Elementul cheie al planurilor actuale de a crea noi tehnologii spațiale și de rachete este Motorul Tsar - RD-171MV, care nu a fost încă testat.
informații