Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

РД-120 ( ГРАУ индекс 11D123 ) представляет собой жидкость верхней ступени ракетного двигателя горения РГ-1 (очищенный керосин ) и LOX в окислителе богатых ступенчатого сжигания цикл с / соотношением O F 2,6. [2] [3] [4] Используется во второй ступени ракет-носителей семейства « Зенит ». [1] Он имеет единственную неподвижную камеру сгорания и, таким образом, на «Зените» он работает в паре с верньерным двигателем РД-8 . Двигатель разрабатывался с 1976 по 1985 год в НПО Энергомаш.под руководством В.П. Радовского. [3] Он производится, в частности, Южмашем в Украине . [5]

Его не следует путать с РД-0120 , снятым с производства LOX / водородным ракетным двигателем, который использовался в советской системе запуска " Энергия" .

История [ править ]

Во время начальной разработки программы «Буран» 11Д77 - ракеты-носителя, позже известной как « Зенит» , КБХА было поручено разработать двигатель второй ступени, как это было сделано для ракет « Протон» и « Союз» . Но, учитывая трудности, возникшие у НПО Энергомаш с разработкой РД-123 (который позже будет известен как РД-170 ), они передали разработку маршевого двигателя на водородно-кислородном двигателе КБХА. Этот проект, аналог SSME , был проектом РД-130 в НПО Энергомаш. Но когда КБХА взялся за разработку, назвал его RD- 0 120, имя, которое всегда вызывает путаницу с движком текущей статьи. В обмен на трудную разработку криогенного ракетного двигателя Энергомаш взял на себя ответственность за разработку двигателя второй ступени 11Д77, который впоследствии стал известен как РД-120 . [6] Тот факт, что RD-120 и RD-0120 имели эту взаимосвязанную концепцию в рамках одной программы и с обменом конструкторскими бюро, не помогает избежать путаницы.

16 марта 1976 года правительство приняло постановление о создании «Зенита» РД-171 и РД-120. [7] К апрелю 1976 года Южное поставило НПО Энергомаш окончательные требования к двигательной установке 11Д77 первой и второй ступеней. Одним из желательных эффектов объединения силовой установки первой и второй ступеней на одном и том же конструкторе было то, что они могли извлечь уроки по ступенчатым двигателям внутреннего сгорания на меньшем и более простом двигателе верхней ступени, а затем применить их к более крупной и более инновационной первой ступени. РД-170. НПО Энергомаш уже работало над прототипом керосин-кислородного каскадного двигателя внутреннего сгорания в этом диапазоне на основе гиперголического двигателя РД-268 , который уже производился серийно на Южмаше .[8] [9] В феврале 1977 года был закончен эскизный проект РД-120. [7] А 31 января 1979 года было проведено первое огневое испытание РД-120. [7]

РД-120 дебютировал непросто: вторая ступень вышла из строя в первом (13 апреля 1985 г.), втором (21 июня 1985 г.) и четвертом (28 декабря 1985 г.) полетах. Хотя только первый отказ мог быть отнесен на счет РД-120 - в регуляторе расхода топлива возникла утечка, а в ступени кончилось топливо перед выходом на орбиту, - первоначальная работа программы была весьма неприятной. В конце концов, он себя оправдал, и к декабрю 1987 года РД-120 (и «Зенит») были признаны сданными. [7] Но в годы распада Советского Союза второй этап провалился дважды подряд - 30 августа 1991 г. и 5 февраля 1992 г. У «Зенита» были и другие неудачи второго этапа, но только первый из них напрямую приписывался неудачам. Сам РД-120. [10]

В 1990 году за создание РД-120 за создание РД-120 Государственная премия была присуждена заведующему двигательным отделом НПО Энергомаш, ведущему конструктору В.К. Чванову. [7]

В октябре 1992 года Pratt & Whitney подписали соглашение с НПО Энергомаш о продаже и представлении их линейки двигателей в США. [11] Во время первоначальной версии программы X-34 , той, которая пыталась разработать многоразовую ракету-носитель для небольших полезных нагрузок через государственное / частное объединение, РД-120 серьезно рассматривался в качестве первой ступени воздушного запуска 747 . RD-120 предлагал лучшую цену и производительность и был предпочтительным выбором Orbital Sciences . [11] Фактически, 11 октября 1995 года РД-120 был запущен по США и, таким образом, стал первым российским ракетным двигателем, который активно производился и запускался на американской земле. [12]Эта версия двигателя в основном будет отличаться от «Зенита» добавлением карданного крепления, которое позволит использовать TVC . Эта версия будет известна как РД-120М . [12] Второй частный партнер по программе X-34, Rockwell International , хотел использовать собственный двигатель RS-27 . И, учитывая ограниченный график и бюджет программы, выбор двигателя не мог быть решен, и программа была отменена и заново реализована как чистая исследовательская программа НАСА, которой позже был известен X-34. [11]

Также в течение 1990-х годов китайцы приобрели две или три модели РД-120 и, возможно, некоторую документацию. [13] [14] Это позволило им внедрить свою оригинальную программу двигателей внутреннего сгорания с керосином, YF-100 и YF-115 . [14] Согласно телеграмме WikiLeaks от 28 сентября 2007 г., украинское правительство отрицает какую-либо причастность украинской промышленности к этой передаче и заявляет, что никакого участия, по крайней мере, до 2007 г., не происходило с 11-й и 4-й китайской академиями в отношении передача технологии РД-120. [13] [15] [16] [17]

РД-120 имел значительный запас прочности, что позволило в период с 2001 по 2003 год разработать модернизированную «модернизированную» или «форсированную» версию двигателя для морского старта, которая увеличила тягу на 10% до 912 кН (205 000 фунтов силы). [9] Он также включал множество улучшений, которые позволили увеличить давление в камере и тягу без дополнительного увеличения веса. [1] Он по-прежнему имеет запас в 5%, увеличил расчетный ресурс до 4260 секунд, количество воспламенений до 19 и позволяет рассматривать его как базу для многоразовой ракеты, двигатель по-прежнему не может перезапускаться в полете. После выполнения программы, в которой использовались 4 испытательных двигателя и было проведено 28 огневых испытаний с суммарным временем работы 8 135 секунд, двигатель был допущен к полетам. [9]Тестирование началось в марте 2004 года и имел свой дебютный полет 15 февраля 2006 года , где он успешно вращался EchoStar X . [18] [19]

Версии [ править ]

У этого двигателя было две действующих версии и несколько предлагаемых вариаций:

  • RD-120 ( ГРАУ индекс 11D123 ): Оригинальная версия , разработанная для Зенита-2 второй ступени. [1] Основные характеристики заключаются в том, что в нем используется вертикальный турбонасос, поскольку топливный бак представляет собой тор, а двигатель должен входить в центральное отверстие. [3] [20]
  • РД-120 (расширенная тяга) ( ГРАУ индекс 11D123 ): Упорная дополненная версия , разработанная для Зенита-3SL второй стадии. [1] [2] Некоторые авторы идентифицировали его как РД-120М ( индекс ГРАУ 11Д123М).
  • РД-120К : Проект первой очереди неизвестен. Была уменьшена площадь расширения, и была сделана компоновка подсистем для уменьшения общей длины. [3] Он был достаточно доработан, чтобы провести несколько огневых испытаний. [1] [2] [21]
  • РД-120М : Вариант, предложенный для программы Х-34 . К нему добавили карданный подвес, и он прошел испытания в США. [11] [12]
  • РД-120У : Предлагается вариант для ULV-22. [22]
  • РД-146 [23]
  • RD-182 : Метан / LOX версия РД-120К. Предложен для проекта ракеты-носителя «Рикша» для ОКБ Макеева . [24] [25] [26]
  • РД-182М : вариант РД-182, работающий на СПГ / LOX . Предлагается для проекта ракеты-носителя "Воздушный старт". [27]
  • РД-870 : украинская версия РД-120К с замененной камерой сгорания российского производства на модифицированные двигатели РД-263 из запасов, разрабатываемая ОКБ «Южное» для использования в первой ступени Циклон-4М SLV. [28]

Технологические производные [ править ]

Генеалогическое древо РД-120

Не считая прямых вариантов РД-120, этот очень влиятельный двигатель был основой многих двигателей, охватывающих производные в четырех странах. Украинский РД-801 и РД-810 , то китайский YF-100 и YF-115 , а также индийская SCE-200 может быть прослежена непосредственно обратно к РД-120. Семейство советских / российских двигателей РД-170 разработано на основе уроков, извлеченных из проекта РД-120.

Семейство РД-170 [ править ]

Как указано в разделе «История», РД-120 был использован в качестве первого практического применения ступенчатого сжигания, обогащенного окислителем, с керосиновым топливом на НПО Энергомаш , прежде чем заняться РД-170 . Таким образом, хотя это более позднее семейство двигателей имеет более агрессивные рабочие характеристики, а первоначальный проект (РД-123) предшествует РД-120, это действительно была первая фактическая разработка из серии. [8]

РД-801 и РД-810 [ править ]

Хотя ГКБ двигательный опыт был в основном на самовоспламеняющемся метательными двигатели, как РД-855 или РД-861 , они были признаны слишком токсичны для современных экологических стандартов. [4] [29] Несмотря на то , что они все еще предлагают развивать самовоспламеняющееся движение вперед, как и в случае РД-843 для Vega «s AVUM стадии или Циклон-4 проекта для Маяка семьи ракеты - носитель экологически более LOX и было решено использовать керосин . [30]

Южное не только освоило сложнейший цикл топлива ( ступенчатый цикл сгорания окислителя ) с РД-8 , но и тесно сотрудничало с НПО Энергомаш во время программы РД-120. Производство осуществляется на дочерней компании Южмаша в Украине , а проект увеличения тяги РД-120 с 2001 по 2003 год был смешанным проектом трех компаний. [30]

На основе этого опыта было предложено семейство производных двигателей. РД-805 и РД-809 в основном модификации РД-8, но РД-801 и РД-810 членов семьи можно считать истинными потомками RD-120. [30] Одной из характеристик этого семейства является ограничение по поддержанию температуры на выходе из горелки ниже 500 ° C (932 ° F). [30]

SCE-200 [ править ]

2 июня 2005 г. Индия и Украина подписали Рамочное соглашение между Правительством Украины и Правительством Республики Индия о сотрудничестве в использовании космического пространства в мирных целях , которое вступит в силу 15 февраля 2006 г. [31] По неподтвержденной информации, полученной WikiLeaks, этот контракт предусматривал передачу конструкторским бюро «Южного» чертежей только ракетного двигателя . [32] [33] [34] Согласно официальному пресс-релизу Министерства экономического развития и торговли Украины от 26 марта 2013 года, разработка ракетного двигателя для индийских ракет-носителей началась в 2006 году в рамках совместного индийско-украинского проекта под названием «Жасмин». ".[35] [36]

Чертежи двигателя, предположительно переданные Украиной Индии, были идентифицированы как РД-810. [37] Поскольку передача специально исключила методы инженерного анализа и программное обеспечение, индийцам действительно пришлось разработать большинство технологий и инженерных моделей для производства и сертификации двигателя. [32] [33] [34] Учитывая практически идентичные технические характеристики RD-810 и тот факт, что даже индийцы использовали Южное рендеринг двигателя в своих презентациях, можно считать, что на него, по крайней мере, сильно повлияли RD-810. 120. [38]

YF-100 и YF-115 [ править ]

В течение 1990-х годов китайцы приобрели две или три модели РД-120 и, возможно, некоторую документацию. [13] [14] Это позволило им внедрить свою оригинальную программу двигателей внутреннего сгорания с керосином, YF-100 и YF-115 . [14] Согласно телеграмме WikiLeaks от 28 сентября 2007 г., украинское правительство отрицает какую-либо причастность украинской промышленности к этой передаче и заявляет, что никакого участия, по крайней мере, до 2007 г., не происходило с 11-й и 4-й китайской академиями в отношении передача технологии РД-120. [13] [15] [16] [17]

Как и в случае с индейцами и РД-810, передача физических двигателей и чертежей только помогает в разработке. Но разработка потребовала десяти лет исследований, требующих освоения 70 ключевых технологий, разработки 50 новых материалов и строительства 61 комплекта двигателей с общим временем зажигания более 40 000 секунд к 2013 году [39].

Сравнение деривативов [ править ]

См. Также [ править ]

  • НПО Энергомаш - Конструктор двигателей.
  • Южмаш - Производитель двигателей.
  • Зенит - Ракета-носитель, использовавшая РД-120 в качестве второй ступени.
  • YF-100 - китайский двигатель, который якобы основан на технологии РД-120. [40]
  • РД-810 - украинский двигатель на базе технологии РД-120.
  • SCE-200 - индийский двигатель, предположительно на базе технологии РД-120. [40]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Б с д е е г ч «РД-120» . НПО Энергомаш . Проверено 14 июля 2015 .
  2. ^ a b c d e f "Перечень двигателей НПО Энергомаш" . НПО Энергомаш . Проверено 20 июня 2015 .
  3. ^ a b c d e f g Энергомаш, научно-производственное объединение энергетического машиностроения имени академика В.П.Глушко, государственное предприятие [ Государственное предприятие « Энергетическое научно-производственное объединение имени В.П. Глушко» ] (PDF) . Кафедра аэрокосмической теплотехники Московского авиационного института. 1998-10-16 . Проверено 6 августа 2015 .
  4. ^ a b c d "Двигатели 1944-2000: Аавиационные, Ракетные, Морские, Промышленные" [Авиадвигатель 19442-2000: Авиация, ракетная техника, флот и промышленность] (PDF) (на русском языке). С. 265–266 . Проверено 25 июля 2015 .
  5. ^ a b c «Жидкостный ракетный двигатель РД-120» . Южмаш . Проверено 6 августа 2015 .
  6. ^ Хендрикс, Барт; Вис, Берт (4 октября 2007 г.). Энергия-Буран: Советский космический корабль (ред. Великобритания, 2007 г.). Springer. С. 66–67. ISBN 978-0-387-69848-9. Проверено 5 августа 2015 .
  7. ^ a b c d e "Вехи истории" . НПО Энергомаш . Проверено 7 августа 2015 .
  8. ^ a b Хендрикс, Барт; Вис, Берт (4 октября 2007 г.). Энергия-Буран: Советский космический корабль (ред. Великобритания, 2007 г.). Springer. п. 79. ISBN 978-0-387-69848-9. Проверено 5 августа 2015 .
  9. ^ a b c "История" . НПО Энергомаш . Проверено 7 августа 2015 .
  10. ^ Эд Кайл (2014-08-25). «Отчет о космическом запуске: Паспорт Зенита» . Отчет о космическом запуске . Проверено 6 августа 2015 .
  11. ^ a b c d "Истоки политики X-33. Часть VII: X-34" . Штаб-квартира НАСА. 2000-03-25 . Проверено 9 августа 2015 .
  12. ^ a b c «Pratt & Whitney проводит первые в США испытательные запуски серийного российского ракетного двигателя» . PR Newswire. 1995-10-11 . Проверено 9 августа 2015 .
  13. ^ a b c d "УКРАИНА / MTCR / NSG: ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ НАСОСЫ В КИТАЙ / КИТАЙСКИЕ РАЗРАБОТКИ RD-120" . WikiLeaks . 2007-09-28 . Проверено 10 августа 2015 .
  14. ^ a b c d "Чанг Чжэн-5 (Длинный марш-5)" . SinoDefence. Архивировано из оригинала на 2015-07-03 . Проверено 2 июля 2015 .
  15. ^ a b «УКРАИНА / НИАГ 6167: ПОКУПКА ТЯЖЕЛЫХ ВОД В ПАКИСТАНЕ И ЗАИНТЕРЕСОВАННОСТЬ КИТАЯ РАКЕТНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ РД-120» . WikiLeaks . 2006-12-05 . Проверено 10 августа 2015 .
  16. ^ a b "УКРАИНА: СОТРУДНИЧЕСТВО ЮЖНОГО ТОПЛИВА С КИТАЕМ" . WikiLeaks . 2007-03-30 . Проверено 10 августа 2015 .
  17. ^ a b «УКРАИНА / МТКР: ПОДГОТОВКА К ЧЕТВЕРТОЙ АКАДЕМИИ КИТАЯ И ОБНОВЛЕНИЕ РД-120» . WikiLeaks . 2007-05-07 . Проверено 10 августа 2015 .
  18. ^ Хендрикс, Барт; Вис, Берт (4 октября 2007 г.). Энергия-Буран: Советский космический корабль (ред. Великобритания, 2007 г.). Springer. п. 410. ISBN 978-0-387-69848-9. Проверено 5 августа 2015 .
  19. ^ Гюнтер Дирк Кребс (2015-06-28). «Зенит-3» . Космическая страница Гюнтера . Проверено 25 июля 2015 .
  20. Зак, Анатолий (31 января 2013). «Вторая ступень ракеты Зенит» . RussianSpaceWeb.com . Проверено 6 августа 2015 .
  21. ^ Уэйд, Марк. «РД-120К» . Энциклопедия Astronautica . Проверено 11 августа 2015 .
  22. ^ Брюгге, Норберт. «УМО-22 (Единство)» . B14643.de . Проверено 11 августа 2015 .
  23. ^ http://www.astronautix.com/r/rd-146.html
  24. ^ Уэйд, Марк. «РД-182» . Энциклопедия Astronautica . Проверено 11 августа 2015 .
  25. ^ Брюгге, Норберт. «Рикша» . B14643.de . Проверено 11 августа 2015 .
  26. ^ Брюгге, Норберт. "Г. Рикша" . B14643.de . Проверено 11 августа 2015 .
  27. ^ Уэйд, Марк. «РД-182М» . Энциклопедия Astronautica . Проверено 11 августа 2015 .
  28. ^ а б http://www.russianspaceweb.com/rd870.html
  29. ^ Хендрикс, Барт; Вис, Берт (4 октября 2007 г.). Энергия-Буран: Советский космический корабль (ред. Великобритания, 2007 г.). Springer. п. 80. ISBN 978-0-387-69848-9.
  30. ^ а б в г Дегтярев А. V .; Шульга, В. А .; Животов, А. Я.; Дибривный, А. В. (2013). «Создание семейства кислородно-керосиновых жидкостных ракетных двигателей на базе отработанных технологий для перспективных ракет-носителей гп« Кб «Южное » » » [Разработка семейства LOX - керосиновых жидкостных ракетных двигателей для перспективных ракет-носителей ОКБ «Южное» на основе проверенных технологий] (PDF ) . Авиационно-космическая техника и технология . Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковский. 2013 № 01 (98): 44–50. ISSN 1727-7337 . Проверено 14 июля 2016 . 
  31. ^ «Правовые основы Украины и Индии» . Министерство иностранных дел Украины . Проверено 10 августа 2015 .
  32. ^ a b "УКРАИНА: ОБРАЩЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ США ПО СОТРУДНИЧЕСТВУ ПРОГРАММЫ КОСМИЧЕСКОЙ ПРОГРАММЫ ИНДИИ" . WikiLeaks . 2007-09-07 . Проверено 10 августа 2015 .
  33. ^ a b «УКРАИНА: ОТЗЫВЫ США О СОТРУДНИЧЕСТВЕ SLV ENGINE С ИНДИЕЙ И СМЕСИТЕЛЕМ» . WikiLeaks . 2007-09-28 . Проверено 10 августа 2015 .
  34. ^ a b "УКРАИНА: ЮЖНОЕ И ИСРО ПРЕДЛАГАЛИ РАКЕТНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО" . WikiLeaks . 2008-05-21 . Проверено 10 августа 2015 .
  35. ^ "Урядовий портал :: Україна розробля ракетний двигун для индийской ракети-носія" . www.kmu.gov.ua . Проверено 15 марта 2016 .
  36. ^ "Урядовий портал :: Украина разрабатывает ракету для индийской ракеты-носителя" . www.kmu.gov.ua . Проверено 15 марта 2016 .
  37. ^ Брюгге, Норберт (2016-07-11). "ULV Propulsion" . B14643.de . Проверено 18 июля 2016 .
  38. ^ "Полукриогенные двигатели" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 08.12.2015.
  39. ^ "120 吨级 液氧 煤油 发动机 项目 验收" [приемка проекта 120-тонного керосинового двигателя на жидком кислороде] (на китайском языке). CASC . 2012-06-01 . Проверено 2 июля 2015 .
  40. ^ a b Брюгге, Норберт. «Семейство ракетных двигателей Энергомаш РД-120» . B14643.de . Проверено 6 августа 2015 .

Заметки [ править ]

  1. ^
  2. ^

Внешние ссылки [ править ]

  • НПО Энергия РД-120 стр.
  • Южмаш РД-120 стр.