Một tầm nhìn cho tương lai. "Động cơ Sa hoàng" RD-171MV và triển vọng của du hành vũ trụ
Hiện ngành công nghiệp Nga đang nghiên cứu chế tạo động cơ tên lửa đẩy chất lỏng đầy hứa hẹn RD-171MV. Sản phẩm với hiệu suất cao duy nhất được thiết kế cho các phương tiện ra mắt của tương lai và sẽ mang lại sự đột phá về chất lượng trong ngành. Đồng thời, năm 2019 có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với chương trình. Trong quá khứ gần đây, một số sự kiện quan trọng đã diễn ra trong những câu chuyện dự án, và nhiều hơn nữa được mong đợi trong những tháng tới.
Công việc phát triển trên động cơ RD-171MV đã được thực hiện từ năm 2017. Nhà phát triển dự án là NPO Energomash. Hệ thống đẩy RD-171M hiện có được lấy làm nền tảng cho sản phẩm mới - một lựa chọn phát triển cho động cơ RD-170 cũ hơn. Thông qua việc sử dụng các giải pháp đã được chứng minh và các thành phần mới, nó đã được lên kế hoạch để đạt được mức tăng kỷ lục khác về hiệu suất. Hiệu suất được tuyên bố cao đã dẫn đến sự xuất hiện của biệt danh "Động cơ Sa hoàng".
Vào tháng 2019 năm 171, ban lãnh đạo của Roscosmos đã thông báo về việc hoàn thành việc chế tạo chiếc RD-XNUMXMV thử nghiệm đầu tiên. Sau một số bước chuẩn bị, sản phẩm này sẽ phải đi thử lửa. Vào tháng XNUMX, NPO Energomash đã nói về việc lắp ráp thêm ba động cơ thử nghiệm, đồng thời cũng nêu rõ thời gian bắt đầu thử nghiệm sản phẩm đầu tiên. Các tác phẩm này dự kiến vào nửa cuối tháng XNUMX.
Vào cuối tháng 171, mẫu RD-2019MV cùng với những phát triển khác đã được trưng bày tại triển lãm MAKS-5. Đồng thời, được biết rằng trong hai năm tới, mẫu động cơ mới sẽ được thử nghiệm với giai đoạn đầu tiên của phương tiện phóng Soyuz-XNUMX / Irtysh đầy hứa hẹn.
Ngày 1/171, xuất hiện thông tin về ý định mua thép cuộn của NPO Energomash để sử dụng cho việc chế tạo động cơ mới. Trong trường hợp này, chúng ta đang nói về “quá trình sản xuất chính để hoàn thiện RD-19,5MV. Tổng giá thành của các sản phẩm cuộn đã mua là XNUMX triệu rúp. Tất cả điều này có nghĩa là trong tương lai gần chương trình sẽ rời khỏi giai đoạn xây dựng nguyên mẫu và chuyển sang một giai đoạn mới.
Vào cuối năm nay, NPO Energomash sẽ khởi động thử nghiệm RD-171MV thử nghiệm đầu tiên. Các động cơ khác sẽ được thử nghiệm trong tương lai. Năm 2021, nhà sản xuất sẽ chuyển giao cho các nhà thầu phụ bộ sản phẩm bay đầu tiên để lắp đặt trên tên lửa Soyuz-5. Một số vụ phóng tên lửa như vậy với các hệ thống đẩy mới được lên kế hoạch vào năm 2022. Không sớm hơn những năm 5, Soyuz-171 và RD-XNUMXMV sẽ đi vào hoạt động đầy đủ.
Sản phẩm RD-171MV được phát triển trên cơ sở các động cơ hiện có và khác với chúng ở một số thành phần và công nghệ, nhằm đảm bảo tăng hiệu suất. Ngoài ra, dự án mới rất thú vị trong các phương pháp phát triển. Đây là công cụ đầu tiên của NPO Energomash, ban đầu được tạo ra ở dạng điện tử và không sử dụng tài liệu giấy.
RD-171MV là động cơ tên lửa 10,3 buồng sử dụng cặp nhiên liệu dầu hỏa-oxy. Với trọng lượng chết 806 tấn, sản phẩm có khả năng phát triển lực đẩy 27 tf trong không gian trống. Nhiệt điện - 180 nghìn MW. Một tổ máy phản lực cánh quạt cải tiến với công suất XNUMX nghìn kw đã được sử dụng. Do đó, như các nhà phát triển đã chỉ ra, về một số đặc điểm nhất định, động cơ tên lửa mới tương tự như một nhà máy điện khá lớn. Ngoài ra, tại thời điểm hiện tại, nó là động cơ tên lửa mạnh nhất trên thế giới.
Động cơ mới khác với các sản phẩm trước đó của gia đình nó không chỉ ở đặc điểm của nó, mà còn ở các tính năng thiết kế của nó. Nó sử dụng vật liệu và công nghệ hiện đại. Ngoài ra, các yếu tố hoàn toàn mới đã được giới thiệu, chẳng hạn như hệ thống điều khiển mượn từ động cơ RD-191.
Hệ thống đẩy RD-171MV được đề xuất sử dụng cho các phương tiện phóng mới có khả năng sử dụng hiệu quả hiệu suất cao của nó. Công việc đang được tiến hành để tạo ra các tên lửa mới thuộc nhiều lớp khác nhau dành riêng cho Động cơ Sa hoàng.
Theo kế hoạch hiện tại, hai tên lửa hứa hẹn thuộc các lớp khác nhau đang được phát triển để sử dụng RD-171MV. Tiềm năng của hệ thống đẩy có thể được sử dụng trong các phương tiện phóng hạng trung và hạng siêu nặng. Cả hai mẫu sẽ phải đi vào hoạt động không sớm hơn nửa sau của những năm hai mươi.
Kể từ năm 2015, Trung tâm Tên lửa và Không gian Tiến bộ đã tiếp tục phát triển một phương tiện phóng tầm trung mới Soyuz-5, còn được gọi là Phoenix và Irtysh. Giai đoạn đầu tiên của một tên lửa như vậy sẽ được lắp đặt RD-171MV, giai đoạn thứ hai được đề xuất sử dụng các động cơ khác. Các chuyến bay thử nghiệm của Irtysh dự kiến bắt đầu vào năm 2022 và nó sẽ đi vào hoạt động vào giữa thập kỷ này.
Trọng lượng phóng ước tính của tên lửa mới sẽ là 530 tấn, trong đó gần 400 tấn là nhiên liệu và chất oxy hóa cho động cơ giai đoạn đầu. Irtysh sẽ có thể phóng 17 tấn hàng hóa lên quỹ đạo Trái đất tầm thấp hoặc 2,5 tấn vào quỹ đạo địa tĩnh. Do động cơ giai đoạn đầu có hiệu suất cao, chiếc xe mới ra mắt sẽ thể hiện những lợi thế nhất định so với các sản phẩm cùng loại.
Những phát triển trên Irtysh sẽ được sử dụng trong dự án chế tạo phương tiện phóng siêu nặng Yenisei, do Tập đoàn Energia tạo ra. Một số biến thể về kiến trúc của một tên lửa như vậy với các tính năng và thành phần chung đã được đề xuất. Giai đoạn đầu của Yenisei được đề xuất thực hiện như một gói gồm nhiều giai đoạn của Irtysh với động cơ RD-171MV. "Động cơ Sa hoàng" cũng có thể được sử dụng ở giai đoạn hai đơn chiếc. Những năm tới được lên kế hoạch sử dụng để thiết kế và thử nghiệm các sản phẩm cần thiết. Chuyến bay đầu tiên của Yenisei sẽ diễn ra vào khoảng năm 2028.
Khi sử dụng giai đoạn đầu với sáu động cơ RD-171MV, tên lửa Yenisei sẽ có khối lượng hơn 3100 tấn và có thể mang tải trọng ít nhất 100 tấn cho LEO, đối với GSO, tải trọng sẽ là 25-30 tấn. nhiệm vụ.
Việc thực hiện thành công các kế hoạch hiện có sẽ cho phép tiếp tục khám phá không gian bên ngoài, cả trong quỹ đạo và xung quanh các thiên thể khác. Tên lửa Irtysh / Soyuz-5 đầy hứa hẹn sẽ có thể bổ sung và thay thế các tàu sân bay hiện có đang đưa thiết bị lên quỹ đạo, trong khi sẽ có nhiều nhiệm vụ nghiêm trọng hơn đối với Yenisei. Đồng thời, sự thành công của cả hai dự án phụ thuộc trực tiếp vào động cơ RD-171MV.
Các cuộc thử nghiệm động cơ Tsar thử nghiệm sẽ bắt đầu trong năm nay và kéo dài đến năm 2021-22. Sau đó, những sản phẩm như vậy sẽ được thử nghiệm với tên lửa Irtysh, và trong vài năm tới, những mẫu đầu tiên của Yenisei dự kiến sẽ xuất hiện. Trên thực tế, công việc hiện tại đặt nền tảng cho những thành công có thể áp dụng thực tế hơn nữa.
Do đó, trong trung và dài hạn, ngành công nghiệp vũ trụ Nga sẽ nhận được một số công cụ thuộc các lớp khác nhau cùng một lúc, phù hợp để giải quyết một loạt các vấn đề. Các tàu sân bay mới sẽ cho phép các chương trình nghiên cứu và phát triển đầy hứa hẹn cũng như củng cố vị thế trên thị trường phóng. Mối liên hệ quan trọng trong các kế hoạch hiện tại để tạo ra tên lửa và công nghệ vũ trụ mới là Động cơ Sa hoàng - RD-171MV, vẫn chưa được thử nghiệm.
2019 và tương lai
Công việc phát triển trên động cơ RD-171MV đã được thực hiện từ năm 2017. Nhà phát triển dự án là NPO Energomash. Hệ thống đẩy RD-171M hiện có được lấy làm nền tảng cho sản phẩm mới - một lựa chọn phát triển cho động cơ RD-170 cũ hơn. Thông qua việc sử dụng các giải pháp đã được chứng minh và các thành phần mới, nó đã được lên kế hoạch để đạt được mức tăng kỷ lục khác về hiệu suất. Hiệu suất được tuyên bố cao đã dẫn đến sự xuất hiện của biệt danh "Động cơ Sa hoàng".
Vào tháng 2019 năm 171, ban lãnh đạo của Roscosmos đã thông báo về việc hoàn thành việc chế tạo chiếc RD-XNUMXMV thử nghiệm đầu tiên. Sau một số bước chuẩn bị, sản phẩm này sẽ phải đi thử lửa. Vào tháng XNUMX, NPO Energomash đã nói về việc lắp ráp thêm ba động cơ thử nghiệm, đồng thời cũng nêu rõ thời gian bắt đầu thử nghiệm sản phẩm đầu tiên. Các tác phẩm này dự kiến vào nửa cuối tháng XNUMX.
Vào cuối tháng 171, mẫu RD-2019MV cùng với những phát triển khác đã được trưng bày tại triển lãm MAKS-5. Đồng thời, được biết rằng trong hai năm tới, mẫu động cơ mới sẽ được thử nghiệm với giai đoạn đầu tiên của phương tiện phóng Soyuz-XNUMX / Irtysh đầy hứa hẹn.
Ngày 1/171, xuất hiện thông tin về ý định mua thép cuộn của NPO Energomash để sử dụng cho việc chế tạo động cơ mới. Trong trường hợp này, chúng ta đang nói về “quá trình sản xuất chính để hoàn thiện RD-19,5MV. Tổng giá thành của các sản phẩm cuộn đã mua là XNUMX triệu rúp. Tất cả điều này có nghĩa là trong tương lai gần chương trình sẽ rời khỏi giai đoạn xây dựng nguyên mẫu và chuyển sang một giai đoạn mới.
Vào cuối năm nay, NPO Energomash sẽ khởi động thử nghiệm RD-171MV thử nghiệm đầu tiên. Các động cơ khác sẽ được thử nghiệm trong tương lai. Năm 2021, nhà sản xuất sẽ chuyển giao cho các nhà thầu phụ bộ sản phẩm bay đầu tiên để lắp đặt trên tên lửa Soyuz-5. Một số vụ phóng tên lửa như vậy với các hệ thống đẩy mới được lên kế hoạch vào năm 2022. Không sớm hơn những năm 5, Soyuz-171 và RD-XNUMXMV sẽ đi vào hoạt động đầy đủ.
Thiết kế cải tiến
Sản phẩm RD-171MV được phát triển trên cơ sở các động cơ hiện có và khác với chúng ở một số thành phần và công nghệ, nhằm đảm bảo tăng hiệu suất. Ngoài ra, dự án mới rất thú vị trong các phương pháp phát triển. Đây là công cụ đầu tiên của NPO Energomash, ban đầu được tạo ra ở dạng điện tử và không sử dụng tài liệu giấy.
RD-171MV là động cơ tên lửa 10,3 buồng sử dụng cặp nhiên liệu dầu hỏa-oxy. Với trọng lượng chết 806 tấn, sản phẩm có khả năng phát triển lực đẩy 27 tf trong không gian trống. Nhiệt điện - 180 nghìn MW. Một tổ máy phản lực cánh quạt cải tiến với công suất XNUMX nghìn kw đã được sử dụng. Do đó, như các nhà phát triển đã chỉ ra, về một số đặc điểm nhất định, động cơ tên lửa mới tương tự như một nhà máy điện khá lớn. Ngoài ra, tại thời điểm hiện tại, nó là động cơ tên lửa mạnh nhất trên thế giới.
Động cơ mới khác với các sản phẩm trước đó của gia đình nó không chỉ ở đặc điểm của nó, mà còn ở các tính năng thiết kế của nó. Nó sử dụng vật liệu và công nghệ hiện đại. Ngoài ra, các yếu tố hoàn toàn mới đã được giới thiệu, chẳng hạn như hệ thống điều khiển mượn từ động cơ RD-191.
Hệ thống đẩy RD-171MV được đề xuất sử dụng cho các phương tiện phóng mới có khả năng sử dụng hiệu quả hiệu suất cao của nó. Công việc đang được tiến hành để tạo ra các tên lửa mới thuộc nhiều lớp khác nhau dành riêng cho Động cơ Sa hoàng.
Khởi động xe
Theo kế hoạch hiện tại, hai tên lửa hứa hẹn thuộc các lớp khác nhau đang được phát triển để sử dụng RD-171MV. Tiềm năng của hệ thống đẩy có thể được sử dụng trong các phương tiện phóng hạng trung và hạng siêu nặng. Cả hai mẫu sẽ phải đi vào hoạt động không sớm hơn nửa sau của những năm hai mươi.
Kể từ năm 2015, Trung tâm Tên lửa và Không gian Tiến bộ đã tiếp tục phát triển một phương tiện phóng tầm trung mới Soyuz-5, còn được gọi là Phoenix và Irtysh. Giai đoạn đầu tiên của một tên lửa như vậy sẽ được lắp đặt RD-171MV, giai đoạn thứ hai được đề xuất sử dụng các động cơ khác. Các chuyến bay thử nghiệm của Irtysh dự kiến bắt đầu vào năm 2022 và nó sẽ đi vào hoạt động vào giữa thập kỷ này.
Trọng lượng phóng ước tính của tên lửa mới sẽ là 530 tấn, trong đó gần 400 tấn là nhiên liệu và chất oxy hóa cho động cơ giai đoạn đầu. Irtysh sẽ có thể phóng 17 tấn hàng hóa lên quỹ đạo Trái đất tầm thấp hoặc 2,5 tấn vào quỹ đạo địa tĩnh. Do động cơ giai đoạn đầu có hiệu suất cao, chiếc xe mới ra mắt sẽ thể hiện những lợi thế nhất định so với các sản phẩm cùng loại.
Những phát triển trên Irtysh sẽ được sử dụng trong dự án chế tạo phương tiện phóng siêu nặng Yenisei, do Tập đoàn Energia tạo ra. Một số biến thể về kiến trúc của một tên lửa như vậy với các tính năng và thành phần chung đã được đề xuất. Giai đoạn đầu của Yenisei được đề xuất thực hiện như một gói gồm nhiều giai đoạn của Irtysh với động cơ RD-171MV. "Động cơ Sa hoàng" cũng có thể được sử dụng ở giai đoạn hai đơn chiếc. Những năm tới được lên kế hoạch sử dụng để thiết kế và thử nghiệm các sản phẩm cần thiết. Chuyến bay đầu tiên của Yenisei sẽ diễn ra vào khoảng năm 2028.
Khi sử dụng giai đoạn đầu với sáu động cơ RD-171MV, tên lửa Yenisei sẽ có khối lượng hơn 3100 tấn và có thể mang tải trọng ít nhất 100 tấn cho LEO, đối với GSO, tải trọng sẽ là 25-30 tấn. nhiệm vụ.
liên kết chính
Việc thực hiện thành công các kế hoạch hiện có sẽ cho phép tiếp tục khám phá không gian bên ngoài, cả trong quỹ đạo và xung quanh các thiên thể khác. Tên lửa Irtysh / Soyuz-5 đầy hứa hẹn sẽ có thể bổ sung và thay thế các tàu sân bay hiện có đang đưa thiết bị lên quỹ đạo, trong khi sẽ có nhiều nhiệm vụ nghiêm trọng hơn đối với Yenisei. Đồng thời, sự thành công của cả hai dự án phụ thuộc trực tiếp vào động cơ RD-171MV.
Các cuộc thử nghiệm động cơ Tsar thử nghiệm sẽ bắt đầu trong năm nay và kéo dài đến năm 2021-22. Sau đó, những sản phẩm như vậy sẽ được thử nghiệm với tên lửa Irtysh, và trong vài năm tới, những mẫu đầu tiên của Yenisei dự kiến sẽ xuất hiện. Trên thực tế, công việc hiện tại đặt nền tảng cho những thành công có thể áp dụng thực tế hơn nữa.
Do đó, trong trung và dài hạn, ngành công nghiệp vũ trụ Nga sẽ nhận được một số công cụ thuộc các lớp khác nhau cùng một lúc, phù hợp để giải quyết một loạt các vấn đề. Các tàu sân bay mới sẽ cho phép các chương trình nghiên cứu và phát triển đầy hứa hẹn cũng như củng cố vị thế trên thị trường phóng. Mối liên hệ quan trọng trong các kế hoạch hiện tại để tạo ra tên lửa và công nghệ vũ trụ mới là Động cơ Sa hoàng - RD-171MV, vẫn chưa được thử nghiệm.
tin tức