 Ракетный двигатель РД-107 «Восток» в Музее космической и ракетной техники (Санкт-Петербург). | |
| Страна происхождения |  Советский союз |
|---|---|
| Дизайнер | ОКБ-456 |
| Производитель | ОАО "Кузнецов" [1] |
| Заявление | Бустерный двигатель |
| Связанный L / V | Семейство пусковых установок Р-7 |
| Предшественник | РД-105 |
| Положение дел | В производстве |
| Жидкостный двигатель | |
| Пропеллент | LOX / Керосин |
| Цикл | Газогенераторный цикл |
| Спектакль | |
| Тяга (вакуум) | РД-107: +1000 кН (220000 фунтов е ) РД-107А: 1020 кН (230000 фунтов е ) |
| Тяга (SL) | РД-107: 810 кН (180000 фунтов е ) РД-107A: 839 кН (189000 фунтов е ) |
| Я sp (Vac.) | РД-107: 313 с РД-107А: 320,2 с |
| I sp (SL) | РД-107: 256 с РД-107А: 263,3 с |
| Размеры | |
| Сухой вес | РД-107: 1190 кг (2620 фунтов) РД-107А 1190 кг (2620 фунтов) |
| Используется в | |
| Бустеры первой ступени семейства Р-7 | |
| Рекомендации | |
| Рекомендации | [2] [3] [4] [5] [6] |
РД-107 и его брат, РД-108 , представляет собой тип ракетного двигателя изначально используются для запуска Р-7 ракет. Позднее двигатели РД-107 использовались на ракетах-носителях на базе Р-7. По состоянию на 2015 год [Обновить]очень похожие двигатели РД-107А и РД-108А используются для запуска находящихся в эксплуатации кораблей « Союз-ФГ» , « Союз-2.1а» и « Союз-2.1б» . [7]
Дизайн [ править ]
РД-107 был разработан под руководством Валентина Глушко в Лаборатории газовой динамики и ОКБ-456 в период с 1954 по 1957 год. В качестве топлива в газогенераторном цикле используется жидкий кислород и керосин . Как было типично для всех потомков ракетной техники Фау-2 , турбина приводится в движение паром, образующимся при каталитическом разложении H 2 O 2 . В парогенераторе используется твердый катализатор Ф-30-ПГ . Они основаны на гранулах переменного размера, покрытых водным раствором перманганата калия и натрия.. В каждом двигателе используются четыре фиксированные основные камеры сгорания. РД-107 имеет две дополнительные камеры сгорания с нониусом, которые могут управлять вектором тяги в одной плоскости для обеспечения контроля ориентации. РД-108 имеет четыре таких нониусных камеры сгорания для обеспечения полного векторного управления ступенью Блок-А. Одноосный ТЕН блок включает в себя паровую турбину привода, окислитель насос, топливный насос и генератор азота газа для бака давления. [3]
Одним из важных нововведений этого двигателя была возможность использовать переменное соотношение смеси топлива и окислителя. Естественные различия в производстве для каждого двигателя означали, что без активного контроля расхода топлива каждый ускоритель будет истощать кислород и топливо с разной скоростью. Это может привести к образованию десятков тонн несгоревшего топлива ближе к концу горения. Это создало бы огромную нагрузку на структуру и контролирующий орган из-за массового дисбаланса. Таким образом, была разработана система управления соотношением компонентов смеси, обеспечивающая одновременный расход пороховой массы между четырьмя ускорителями Р-7. [3] [8]
Производство [ править ]
Двигатели РД-107 и РД-108 производятся на заводе ОАО «Кузнецова » в Самаре, Россия , под контролем Приволжского филиала НПО Энергомаш , также известного как Приволжский филиал. [1] [3] [5] Приволжский филиал был организован как филиал ОКБ-456 в 1958 году специально для производства двигателей РД-107 и РД-108. Филиалом руководил Соловьев Ю.Д. до 1960 г., затем до 1975 г. Р.И. Зеленев, затем до 1978 г. Удалов А.Ф., в настоящее время возглавляет А.А. Ганин. [9]
Версии [ править ]
Варианты РД-107 [ править ]
Модификации конструкции РД-107 привели к производству нескольких различных версий двигателя:
- РД-107 (AKA 8D74 ): Оригинальная версия. [4] Используется на Р-7 , Спутник , Восток и Восход . [3]
- РД-107К (AKA 8D74K ): улучшенная версия 8D74. Используется на Молнии (8К78). [3]
- РД-107ММ (AKA 8D728 или 8D74M ): увеличена тяга по сравнению с 8D74K на 5%. [4] Используется на кораблях « Молния-М» (8К78М) и « Союз» (11А511). [3]
- РД-117 (AKA 11D511 ): Улучшены структурные изменения. [4] Используется на кораблях « Союз-У» (11А511У) и « Союз-У2» (11А511У2). [3]
- РД-107А (АКА 14Д22 ): Усовершенствованная версия 11Д511 с новой конструкцией инжектора, устраняющей высокочастотные нестабильности горения. [4] Используется на кораблях « Союз-ФГ» (11А511У-ФГ), « Союз-СТА» (372РН21А) и « Союз-СТБ» (372РН21Б). [3]
- РД-107А (АКА 14Д22ХЗ ): версия 14Д22 с химическим зажиганием. Используется на кораблях « Союз-2.1а» (14А14-1А) и « Союз-2.1б» (14А14-1Б). [3] [10]
| Двигатель | РД-107 | РД-107К | РД-107ММ | РД-117 | РД-107А | РД-107А |
|---|---|---|---|---|---|---|
| AKA | 8D74 | 8Д74К | 8Д728 или 8Д74М | 11D511 | 14D22 | 14Д22ХЗ |
| Разработка | 1954–1959 | 1965–1976 | 1969-1975 | 1993-2001 гг. | 2001-2004 гг. | |
| Цикл двигателя | Жидкостный ракетный двигатель, сжигающий RG-1 / LOX в газогенераторном цикле с приводом турбины от пара, образующегося при каталитическом разложении H 2 O 2 | |||||
| Давление в камере сгорания | 5,88 МПа (853 фунтов на кв. Дюйм) | 5,88 МПа (853 фунтов на кв. Дюйм) | 5,85 МПа (848 фунтов на кв. Дюйм) | 5,32 МПа (772 фунтов на кв. Дюйм) | 6,00 МПа (870 фунтов на кв. Дюйм) | 6,00 МПа (870 фунтов на кв. Дюйм) |
| Тяга (уровень моря) | 813,98 кН (182990 фунтов-силы) | 818,88 кН (184090 фунтов-силы) | 755,14 кН (169 760 фунтов-силы) | 778,68 кН (175 050 фунтов-силы) | 839,48 кН (188720 фунтов-силы) | 839,48 кН (188720 фунтов-силы) |
| Тяга (вакуум) | 1000,31 кН (224880 фунтов-силы) | 995,41 кН (223 780 фунтов силы) | 921,86 кН (207240 фунтов силы) | Неизвестный | 1019,93 кН (229 290 фунтов-силы) | 1019,93 кН (229 290 фунтов-силы) |
| Удельный импульс (уровень моря) | 256 с (2,51 км / с) | 256,2 с (2,512 км / с) | 257 с (2,52 км / с) | 253 с (2,48 км / с) | 263,3 с (2,582 км / с) | 263,3 с (2,582 км / с) |
| Удельный импульс (вакуум) | 313 с (3,07 км / с) | 313,3 с (3,072 км / с) | 314 с (3,08 км / с) | 316 с (3,10 км / с) | 320,2 с (3,140 км / с) | 320,2 с (3,140 км / с) |
| Высота | 2865 мм (112,8 дюйма) | 2865 мм (112,8 дюйма) | 2865 мм (112,8 дюйма) | 2865 мм (112,8 дюйма) | 2,578 мм (101,5 дюйма) | 2,578 мм (101,5 дюйма) |
| Диаметр | 1850 мм (73 дюйма) | 1850 мм (73 дюйма) | 1850 мм (73 дюйма) | 1850 мм (73 дюйма) | 1850 мм (73 дюйма) | 1850 мм (73 дюйма) |
| Предполагаемое использование | Р-7 , Спутник , Восток , Восход | Молния (8К78) | Молния-М (8К78М) и Союз (11А511) | Союз-У (11А511У) и Союз-У2 (11А511У2) | Союз-ФГ (11А511У-ФГ), Союз-СТА (372РН21А) и Союз-СТБ (372РН21Б) | Союз-2.1а (14А14-1А) и Союз-2.1б (14А14-1Б) |
| Положение дел | На пенсии | На пенсии | На пенсии | На пенсии | В производстве | В производстве |
| Рекомендации | Если не указано иное: [3] [4] | |||||
Варианты РД-108 [ править ]
Подобные модификации привели к созданию нескольких различных версий РД-108:
- РД-108 (АКА 8Д75 ): Оригинальная версия. [4] Используется на Р-7 , Спутник , Восток и Восход . [3]
- РД-108К (AKA 8D75K ): улучшенная версия 8D74. Используется на Молнии (8К78). [3]
- РД-108ММ (AKA 8D727 или 8D75M ): увеличена тяга по сравнению с 8D74K на 5%. [4] Используется на кораблях « Молния-М» (8К78М) и « Союз» (11А511). [3]
- РД-118 (AKA 11D512 ): Улучшены структурные изменения. [4] Используется на корабле « Союз-У» (11А511У). [3]
- RD-118PF (AKA 11D512PF ): версия 11D5212, работающая на Syntin, а не на RG-1 . Были использованы выбранные форсунки для минимизации нестабильности без изменения методов строительства. Но потребовалось произвести значительное количество двигателей, чтобы получить форсунки, соответствующие строгим спецификациям. Используется на корабле "Союз-У2" (11А511У2). [3] [11]
- РД-108А (АКА 14Д21 ): Усовершенствованная версия 11Д511 с новой конструкцией инжектора, устраняющей высокочастотные нестабильности горения. [4] Используется на кораблях « Союз-ФГ» (11А511У-ФГ), « Союз-СТА» (372РН21А) и « Союз-СТБ» (372РН21Б). [3]
- РД-108А (он же 14Д21ХЗ ): версия 14Д22 с химическим зажиганием. Используется на кораблях « Союз-2.1а» (14А14-1А) и « Союз-2.1б» (14А14-1Б). [3] [10]
| Двигатель | РД-108 | РД-108К | РД-108ММ | РД-118 | РД-118ПФ | РД-108А | РД-108А |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AKA | 8D75 | 8D75K | 8Д727 или 8Д75М | 11D512 | 11Д512ПФ [11] | 14D21 | 14Д21ХЗ |
| Разработка | 1954–1959 | 1965–1976 | 1969-1975 | 1979–1981 | 1993-2001 гг. | 2001-2004 гг. | |
| Цикл двигателя | Жидкостный ракетный двигатель, сжигающий РГ-1 / LOX в газогенераторном цикле с приводом турбины от пара, образующегося при каталитическом разложении H 2 O 2 | ||||||
| Пропеллент | RG-1 / LOX | Синтин / LOX [11] | RG-1 / LOX | ||||
| Давление в камере сгорания | 5,10 МПа (740 фунтов на кв. Дюйм) | 5,10 МПа (740 фунтов на кв. Дюйм) | 5,32 МПа (772 фунтов на кв. Дюйм) | 5,85 МПа (848 фунтов на кв. Дюйм) | 5,39 МПа (782 фунтов на кв. Дюйм) | 5,44 МПа (789 фунтов на кв. Дюйм) | 5,44 МПа (789 фунтов на кв. Дюйм) |
| Тяга (уровень моря) | 745,33 кН (167 560 фунтов силы) | 745,33 кН (167 560 фунтов силы) | 676,68 кН (152120 фунтов-силы) | 818,88 кН (184090 фунтов-силы) | Неизвестный | 792,41 кН (178 140 фунтов-силы) | 792,41 кН (178 140 фунтов-силы) |
| Тяга (вакуум) | 941,47 кН (211650 фунтов силы) | 941,47 кН (211650 фунтов силы) | 833,60 кН (187 400 фунтов силы) | 1000,31 кН (224880 фунтов-силы) | Неизвестный | 921,86 кН (207240 фунтов силы) | 921,86 кН (207240 фунтов силы) |
| Удельный импульс (уровень моря) | 248 с (2,43 км / с) | 248,2 с (2,434 км / с) | 253 с (2,48 км / с) | 257 с (2,52 км / с) | 263,5 с (2,584 км / с) | 257,7 с (2,527 км / с) | 257,7 с (2,527 км / с) |
| Удельный импульс (вакуум) | 315 с (3,09 км / с) | 314,2 с (3,081 км / с) | 316 с (3,10 км / с) | 314 с (3,08 км / с) | Неизвестный | 320,6 с (3,144 км / с) | 320,6 с (3,144 км / с) |
| Высота | 2865 мм (112,8 дюйма) | 2865 мм (112,8 дюйма) | 2865 мм (112,8 дюйма) | 2865 мм (112,8 дюйма) | 2865 мм (112,8 дюйма) | 2865 мм (112,8 дюйма) | 2865 мм (112,8 дюйма) |
| Диаметр | 1950 мм (77 дюймов) | 1950 мм (77 дюймов) | 1950 мм (77 дюймов) | 1950 мм (77 дюймов) | 1950 мм (77 дюймов) | 1950 мм (77 дюймов) | 1950 мм (77 дюймов) |
| Предполагаемое использование | Р-7 , Спутник , Восток и Восход | Молния (8К78) | Молния-М (8К78М) и Союз (11А511) | Союз-У (11А511У) | Союз-У2 (11А511У2) | Союз-ФГ (11А511У-ФГ), Союз-СТА (372РН21А) и Союз-СТБ (372РН21Б) | Союз-2.1а (14А14-1А) и Союз-2.1б (14А14-1Б) |
| Положение дел | На пенсии | На пенсии | На пенсии | На пенсии | На пенсии | В производстве | В производстве |
| Рекомендации | Если не указано иное: [3] [4] | ||||||
Работа над двигателями 14D21 и 14D22 началась в 1986 году, а предварительное проектирование было завершено в 1993 году. Эти двигатели включают новую конструкцию головки форсунки для увеличения удельного импульса . Первый запуск Прогресс грузового корабля с использованием ракеты - носителя , оснащенный этими двигателями состоялся в мае 2001 г. Первый пилотируемых запуск с использованием этих двигателей состоялся в октябре 2002 года [5]
Гиперголическое или пиротехническое зажигание [ править ]
Выпускаемые в настоящее время двигатели имеют пиротехническую систему зажигания. Энергомаш сообщает, что новая гиперголическая система зажигания (на двигателях 14Д21ХЗ и 14Д22ХЗ) готова к сертификации и летным испытаниям. [5]
Ссылки [ править ]
- ^ а б «РД-107, РД-108» . ОАО "Кузнецов" . Проверено 17 июля 2015 .
- ^ "РД-107-8Д74" . Энциклопедия Astronautica . Проверено 14 июля 2015 .
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s "ЖРД РД-107 и РД-108 и их модификации" [РД-107 и РД-108 и их модификации] (на русском языке) . Проверено 14 июля 2015 .
- ^ a b c d e f g h i j k "Перечень двигателей НПО Энергомаш" . НПО Энергомаш . Проверено 20 июня 2015 .
- ^ а б в г «РД-107/108» . НПО Энергомаш . Проверено 14 июля 2015 .
- ↑ Джон Р. Лондон III (октябрь 1994 г.). ЛЕО по дешевке (PDF) . Издательство Воздушного Университета. С. 68–69. ISBN 0-89499-134-5. Архивировано из оригинального (PDF) 14 мая 2008 года.
- ^ «Двигатели» . НПО Энергомаш . Проверено 14 июля 2015 .
- ↑ Черток, Борис (июнь 2006 г.). «Глава 16 - Семь проблем ракеты Р-7». Ракеты и люди Vol. 2 - Создание ракетной индустрии (PDF) . Том 2 (NASA SP-2006-4110). НАСА . п. 292 . Проверено 15 июля 2015 .
- ^ «История» . НПО Энергомаш . Проверено 14 июля 2015 .
- ^ a b Зак, Анатолий. "Ракета-носитель" Союз-2 (14А14) " . RussianSpaceWeb . Проверено 14 июля 2015 .
- ^ a b c Пилле, Николас. "Le lanceur Soyouz-U2 (11A511U-2)" [Ракета- носитель " Союз-U2" (11A511U-2)] (на французском языке). Kosmonavtika.com . Проверено 14 июля 2015 .
Внешние ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме РД-107 . |
- ЖРД РД-107 и РД-108 и их модификации
- РД-107/108 на сайте НПО Энергомаш
