РД-171МВ

РД-171МВ — разрабатываемый российский жидкостный ракетный двигатель закрытого цикла с дожиганием окислительного генераторного газа, оснащенный четырьмя камерами сгорания и работающий на паре кислород-керосин. Разрабатывается НПО «Энергомаш», для использования в первой ступени новой ракеты-носителя среднего класса «Союз-5» («Иртыш») и в первой же ступени будущей сверхтяжелой ракеты «Енисей» для полётов в ближний и дальний космос.

РД-171МВ
Тип ЖРД закрытого цикла
Топливо керосин РГ-1
Окислитель жидкий кислород
Камер сгорания 4
Страна  Россия
Использование
Время эксплуатации 2021 год —
Применение «Союз-5» и РН СТК (первая ступень)
Создан на основе РД-171М
Производство
Конструктор Флаг России НПО «Энергомаш»
Время создания 2017 — 2019
Производитель Флаг России НПО «Энергомаш»
Обозначение 11Дхх
Производилось 2019 — н.в.
Массогабаритные
характеристики
Масса 10300 кг
Полная масса кг
Сухая масса кг
Длина 4150 мм
Ширина 3565 мм
Высота 4150 мм
Диаметр 4100 мм
Рабочие характеристики
Тяга Вакуум: 806,2 тс Уровень моря:
Удельный импульс Вакуум: c
Уровень моря: с
Время работы 180 с
Давление в камере сгорания кгс/см2 ( атм)

Двигатель РД-171МВ представляет собой модернизированный вариант российского двигателя РД-171М. РД-171М, в свою очередь, был разработан в 2001 году на базе советского двигателя РД-170 путём увеличения тяги на 5%, благодаря переделке агрегатов подачи топлива (в первую очередь основного ТНА), и изменения систем регулирования[1]. РД-171МВ будет отличаться от российского РД-171М новой системой регулирования, исключающей использование импортных комплектующих, а также рядом технологических и конструктивных решений, отработанных при эксплуатации двигателей РД-180, РД-191 (например, применены дополнительные меры по защите от возгорания). Кроме того, РД-171МВ станет первым российским ракетным двигателем, подлинником конструкторской документации которого будут не бумажные чертежи, а электронные 3D-модели[2]. Кардинальных отличий от двигателя РД-171М по гидравлической и газодинамической частям не будет[3].

Получил неофициальное название царь-двигатель, его мощность сравнима с мощностью крупной электростанции[4].

РД-171МВ станет базовым кислородно-керосиновым двигателем первой ступени для всей новой линейки российских ракет-носителей — от УРМа легкой и тяжелой «Ангары» (РД-191, четверть от 171МВ) к среднему «Союзу-6» (РД-180, уполовиненный 171МВ) и сверхтяжелому «Енисею» (полноценный 171МВ). Все три двигателя имеют технологическую взаимозависимость на уровне 70%[5].

Разработка

править

РД-171МВ будет первым двигателем «Энергомаша», подлинником конструкторской документации которого будут не бумажные чертежи, а электронные 3D-модели. На основе электронной документации составляются технологические процессы и управляющие программы для современных многокоординатных станков с ЧПУ (PLM-система), что позволяет существенно сократить сроки разработки двигателя, оптимизировать процесс его изготовления и, как следствие, уменьшить общий объем издержек[6][7].

Хронология создания
Вид работ Сроки
Начало работ над созданием двигателя 2017 год
Завершение эскизного проектирования февраль 2018 года
Разработка и выпуск конструкторской и технологической документации 2018—2019 годы
Завершение перевода конструкторской документации в 3D-формат июль 2019 год[8]
Начало испытаний агрегатов двигателя 2019 год
Огневые испытания первого РД-171МВ декабрь 2019
Огневые испытания второго и последующих образцов с 2020 по начало 2021
Поставка первого летного комплекта для «Союз-5» март 2021 года
Поставка второго летного комплекта для «Союз-5» сентябрь 2021 года
Поставка полностью отработанного двигателя для пилотируемого «Союз-5» 2023 год
Финансирование разработки
  • 8 августа 2017 года генеральный директор НПО «Энергомаш» Игорь Арбузов сообщил СМИ, что предприятие вложит почти 7 млрд рублей до конца 2019 года в подготовку производства двигателей РД-171МВ[9].
  • 7 февраля 2018 года на сайте НПО «Энергомаш» был опубликован план на 2018 год, из которого следует, что выделено 750 млн рублей на модернизацию стендовой базы Научно-испытательного комплекса для обеспечения проведения с начала 2019 года испытаний агрегатов двигателя[10].
  • 1 сентября 2019 года НПО «Энергомаш» на портале госзакупок опубликовало контракт на сумму 19,5 млн рублей на закупку сортового проката литейных сталей и сплавов для производства двигателей РД-171МВ[11].

Начало работ и этап эскизного проектирования (2017 — февраль 2018)

править

В 2017 году НПО «Энергомаш» приступило к созданию двигателя РД-171МВ.

  Внешние видеофайлы
    Видеопрезентация Роскосмоса о двигателе РД-171МВ. Март 2019 года.
  • 20 июня 2017 года генеральный директор РКК «Энергия» Владимир Солнцев заявил, что для модернизации РД-171 потребуется снизить вес оригинального двигателя, заменить приводы на более современные (в целях снижения цены и повышения реактивности), а также, вероятно, поменять пневмо-гидравлическую систему и датчики аппаратуры. Таким образом, на доработку оригинального двигателя потребуется около трех лет при незначительных финансовых и людских затратах[12].
  • 19 июля 2017 года генеральный директор НПО «Энергомаш» Игорь Арбузов заявил, что первый двигатель РД-171МВ, который будет использоваться качестве двигателя первой ступени на ракете «Союз-5», будет поставлен заказчику (Роскосмосу) в 2021 году, а его лётные испытания должны начаться в 2022 году[13].
  • 8 августа 2017 года И. Арбузов сообщил СМИ, что предприятие вложит почти 7 млрд рублей до конца 2019 года в подготовку производства двигателей РД-171МВ . Реконструкция предприятия и подготовка к началу серийного производства новых двигателей начнется в 2017 году[9].
  • 15 сентября 2017 года И. Арбузов сообщил СМИ, что РД-171МВ будет создаваться полностью цифровым проектированием; специально для этих целей предприятие закупило программные продукты NX и Teamcenter компании Siemens[14].
  • По состоянию на ноябрь 2017 года ведётся разработка конструктивных элементов двигателя, в этом же месяце будет завершено проектирование, после чего будет представлен окончательный проект изделия и начато его создание; работы должны быть закончены к началу 2019 года[15].
  • 27 декабря 2017 года пресс-служба НПО «Энергомаш» сообщила о начале испытаний двигателя РД-171МВ в 2019 году[16].
  • В начале января 2018 года И. Арбузов заявил СМИ, что РД-171МВ будет дешевле РД-171 на 15-20 %, в ценах 2013 года[17].
  • 7 февраля 2018 года на сайте НПО «Энергомаш» был опубликован план на 2018 год, из которого следует, что в течение года на модернизацию основного производства будет потрачено 2 млрд рублей, из которых 750 млн выделено на модернизацию стендовой базы Научно-испытательного комплекса для обеспечения проведения с начала 2019 года испытаний агрегатов двигателя РД-171МВ[10].
  • 20 февраля 2018 года И. Арбузов сообщил СМИ, что в течение 2018 года предприятие поставит в РКЦ «Прогресс» макет РД-171МВ. В марте 2021 года будет поставлен первый летный комплект, в сентябре 2021 года — второй летный комплект двигателей для носителей «Союз-5». В 2023 году будет поставлен полностью отработанный двигатель для использования в пилотируемой версии ракеты-носителя «Союз-5»[18].
  • 27 февраля 2018 года пресс-служба НПО «Энергомаш» сообщила об одобрении научно-техническим советом компании инициативы специалистов КБХА о проведении НИОКР по внедрению и развитию аддитивных технологий при производстве ЖРД. В частности, в рамках НИОКР по двигателю РД-171МВ будут вестись работы по проведению топологической оптимизации и изготовлению кронштейнов. Применение аддитивных технологий позволит сократить время создания двигателя и снизить трудоемкость его производства[19].

В феврале 2018 года было завершено эскизное проектирование двигателя, работа сдана заказчику — Роскосмосу — в полном объеме и в установленный срок.

Этап разработки и выпуска конструкторской и технологической документации (февраль 2018 года — 2019 год)

править
  • 11 апреля 2018 года пресс-служба НПО «Энергомаш» сообщила, что в настоящее время предприятие ведет разработку и выпуск конструкторской и технологической документации на двигатель РД-171МВ, которые завершатся в 2019 году[20].
  • 31 мая 2018 года генеральный директор НПО «Энергомаш» Игорь Арбузов в интервью СМИ рассказал, что к настоящему моменту идет разработка модернизируемых элементов двигателя и разработка технологических процессов[21].
  • 3 сентября 2018 года главный конструктор НПО «Энергомаш» Петр Левочкин сообщил СМИ, что огневые испытания двигателя пройдут в конце 2020 — начале 2021 года[22].
  • 16 октября 2018 года пресс-служба НПО «Энергомаш» сообщила об изготовлении эталонного макета двигателя РД-171МВ. Созданный макет будет использоваться при дальнейшем производстве опытных образцов двигателя РД-171МВ, на которых будет проходить его отработка[23].
  • 3 декабря 2018 года И. Арбузов в интервью СМИ рассказал, что все сроки по созданию РД-171МВ выполняются в полном объеме. До конца года будет поставлен динамический макет в РКЦ «Прогресс»[24].
  • 27 декабря 2018 года на сайте НПО «Энергомаш» было опубликовано сообщение, согласно которому изготовление динамического макета РД-171МВ завершено[25].

Этап производства в рамках опытно-конструкторской работы «Феникс»

править
  • 8 февраля 2019 года глава Роскосмоса Д. Рогозин через социальную сеть Twitter объявил о завершении сборки первого двигателя РД-171МВ, который теперь готовится к огневым испытаниям[26][27].
  • Конец апреля 2019 года — поставка динамического макета двигателя РД-171МВ в РКЦ «Прогресс».
  • 22 июля 2019 года глава НПО «Энергомаш» Игорь Арбузов сообщил СМИ, что «Энергомаш» начал сборку второго, третьего и четвертого РД-171МВ.[28].
  • 27 августа 2019 года гендиректор РКЦ «Прогресс» Дмитрий Баранов сообщил СМИ, что динамический макет двигателя РД-171МВ будет проходить на предприятии испытания на первой ступени разрабатываемой ракеты-носителя «Союз-5» в течение ближайших двух лет[29].
  • 1 сентября 2019 года начата процедура закупки НПО «Энергомаш» сортового проката литейных сталей и сплавов для использования в производстве РД-171МВ в рамках опытно-конструкторской работы «Феникс»[30].
  • 25 сентября 2019 года пресс-служба НПО «Энергомаш» сообщила, что работы, идущие по созданию электронной конструкторской документации двигателя РД-171МВ с мая этого года, завершатся в конце сентября — начале октября[31].
  • 3 июня 2020 года ПАО «Протон-ПМ» заключило два договора НПО «Энергомаш» на производство литых заготовок для двигателя РД-171МВ из стальных и титановых сплавов. В рамках ОКР «Феникс» до ноября 2021 года «Протон-ПМ» обязуется изготовить 29 наименований стальных и четыре наименования титановых отливок для трёх двигателей. Ещё один договор рассчитан на период 2022–2026 годов и предполагает производство отливок для 17 двигателей[32].
  • 18 декабря 2020 года глава Роскосмоса Д. Рогозин в социальных сетях сообщил, что «Энергомаш» провел первое успешное полноразмерное огневое испытание РД-171МВ[33][34].
  • 20 января 2021 года в Роскосмосе сообщили о проведении полной программы испытаний РД-171МВ в НПО «Энергомаш»: данные огневые испытания были «выполнены в полном объёме и прошли в штатном режиме».[35]
  • 31 марта 2021 года в НПО «Энергомаш» завершился трехмесячный цикл из восьми огневых испытаний первого доводочного двигателя РД-171МВ[36].
  • 7 сентября 2021 года в НПО «Энергомаш» завершились огневые испытания второго двигателя РД-171МВ. Программа испытаний выполнена в полном объеме. Испытания прошли в штатном режиме. В ближайшее время предприятие отправит в Самару снятый с огневого стенда двигатель РД-171МВ. В РКЦ «Прогресс» будет проведена сборка первой ступени ракеты-носителя «Союз-5», и двигатель пройдет еще ряд испытаний в составе первой ступени ракеты[37].
  • 25 октября 2021 года в РКЦ «Прогресс» поступил первый двигатель РД-171МВ для сборки в составе первой ступени ракеты-носителя «Союз-5»[38]
  • 26 августа 2022 года в НПО «Энергомаш» успешно завершились огневые испытания доводочного двигателя РД-171МВ.[39][40][41][42]
  • 23 июня 2023 года пресс-служба НПО «Энергомаш» сообщила, что изготовление двигателя РД-171МВ, предназначенного для первых летных испытаний РН «Союз-5», завершилось. Двигатель пока остается на ответственном хранении в НПО «Энергомаш». К настоящему времени успешно проведено более двух десятков огневых испытаний двигателя РД171МВ, что может свидетельствовать о его готовности к проведению летных испытаний в составе РН «Союз-5»[43].

Ожидаемые события

править

В 2023 году планируется завершить сборку двигателя РД1-71МВ для летных испытаний (ЛИ) № 2 и изготовление еще одного двигателя для ЛИ № 3.

Основные параметры двигателей семейства РД-171

править
Основные параметры двигателей семейства РД-171[44]
Вариант двигателя РД-171 РД-171М РД-171МВ
Топливо Кислород + керосин
Период разработки 1976—1988 гг. 1992—1996, 2003—2004 гг. 2017—2019 гг.
Статус двигателя Не выпускается с 1995 г. Выпускается Выпускается[11]
Применение Зенит-2 и Зенит-3SL Зенит-3SL, Зенит-3SLБ, Зенит-3Ф Союз-5 и РН СТК
Количество и период пусков 54 пуска, 1985—2005 гг. 30 пусков, 2006—2017 гг. 0 пусков (2023 — гг.)
Возможность многоразового использования Да Да Да
Количество камер сгорания 4 4 4
Возможность качания камер Тангенциальная плоскость Тангенциальная плоскость Тангенциальная плоскость
Количество ТНА 1 (одновальная схема) 1 (одновальная схема) 1 (одновальная схема)
Тяга, земная/пустотная, тс (кН) 740 / 806 (7257 / 7904) 740 / 806 (7257 / 7904) / ( / )
Удельный импульс, земной/пустотный, с 309 / 337 309 / 337
Давление в камере сгорания, кгс/см2 250 250
Масса, сухая/залитая, кг 9500 / 10500 9300 / 10300 / 10300
Габариты, высота/диаметр, мм 4150 / 3565 4150 / 3565 4150 / 3565
Время работы, с 140 150 180
Цена одного двигателя, млн руб / млн дол 545 (на 01.01.2011)[45] / 15[источник не указан 823 дня] 1200 / 20[источник не указан 823 дня]

См. также

править

Примечания

править
  1. РД-173
  2. В России успешно испытан самый мощный в мире жидкостный ракетный двигатель. 3DNews - Daily Digital Digest. Дата обращения: 28 июля 2021. Архивировано 28 июля 2021 года.
  3. Чванов В. К., Судаков В. С. Лёвочкин П. С. Современные жидкостные ракетные двигатели АО «НПО Энергомаш имени академика В.П. Глушко». Состояние программ и перспективы (к 110-летию со дня рождения академика В.П. Глушко) // «Космическая техника и технологии» : журнал. — Королёв: РКК «Энергия», 2018. — Вып. 3 (22). — С. 13—15. — ISSN 2308-7625. Архивировано 24 сентября 2019 года.
  4. Юлия Жданова. Российским ракетам поставят «царь-двигатели». «Коммерсантъ» (1 сентября 2019). Дата обращения: 2 сентября 2019. Архивировано 2 сентября 2019 года.
  5. Роскосмос планирует расширить финансирование космической отрасли. ТАСС (1 октября 2019). Дата обращения: 1 октября 2019. Архивировано 1 октября 2019 года.
  6. Двигатель РД-171МВ для «Союза-5» будет полностью спроектирован в «цифре». НПО «Энергомаш» (11 апреля 2018). Дата обращения: 18 апреля 2018. Архивировано 17 апреля 2018 года.
  7. Российские конструкторы разработали ракетный двигатель без бумажных чертежей Архивная копия от 6 февраля 2021 на Wayback Machine // Взгляд, 6 февраля 2021
  8. И.А. Арбузов встретился с коллективом Конструкторского бюро. НПО «Энергомаш» (17 декабря 2018). Дата обращения: 17 декабря 2018. Архивировано 17 декабря 2018 года.
  9. 1 2 НПО «Энергомаш» вложит 7 млрд рублей в подготовку производства двигателей для «Союза-5». ТАСС (8 августа 2017). Дата обращения: 18 апреля 2018. Архивировано 12 августа 2017 года.
  10. 1 2 План технического развития на 2018 год. НПО «Энергомаш» (27 февраля 2018). Дата обращения: 18 апреля 2018. Архивировано 27 марта 2018 года.
  11. 1 2 «Роскосмос» начал производство самых мощных ракетных двигателей. «РИА Новости» (1 сентября 2019). Дата обращения: 1 сентября 2019. Архивировано 1 сентября 2019 года.
  12. РКК «Энергия»: летные испытания новой ракеты «Союз-5» начнутся до 2022 года. ТАСС (20 июня 2017). Дата обращения: 18 апреля 2018. Архивировано 24 июля 2017 года.
  13. НПО «Энергомаш»: «Союз-5» должен быть способен конкурировать по цене с ракетами SpaceX. ТАСС (19 июля 2017). Дата обращения: 18 апреля 2018. Архивировано 24 апреля 2018 года.
  14. Российский двигатель РД-171МВ планируют создавать исключительно «в цифре». «РИА Новости» (15 сентября 2017). Дата обращения: 18 апреля 2018. Архивировано 16 сентября 2017 года.
  15. НПО «Энергомаш»: ведем переговоры с компанией S7 по объемам и срокам поставки двигателей. ТАСС (13 ноября 2017). Дата обращения: 18 апреля 2018. Архивировано 13 ноября 2017 года.
  16. Испытания двигателя РД-171МВ для новой ракеты «Союз-5» начнутся в 2019 году. ТАСС (27 декабря 2017). Дата обращения: 18 апреля 2018. Архивировано 5 апреля 2018 года.
  17. «У нас есть задел для создания многоразовых ракет». Газета «Известия» (11 января 2018). Дата обращения: 18 апреля 2018. Архивировано 10 января 2018 года.
  18. «Энергомаш» в 2018 году поставит в РКЦ «Прогресс» макет двигателя новой ракеты «Союз-5». ТАСС (20 февраля 2018). Дата обращения: 18 апреля 2018. Архивировано 3 апреля 2018 года.
  19. Энергомаш будет применять аддитивные технологии при производстве ЖРД. НПО «Энергомаш» (27 февраля 2018). Дата обращения: 18 апреля 2018. Архивировано из оригинала 28 февраля 2018 года.
  20. НПО «Энергомаш». Работа по созданию двигателя РД-171МВ для РН «Союз-5» и СТК продолжается. Госкорпорация «Роскосмос» (11 апреля 2018). Дата обращения: 18 апреля 2018. Архивировано 12 апреля 2018 года.
  21. Гендиректор НПО Энергомаш: марсианский метан в будущем можно использовать для заправки ракет. «Интерфакс» (1 июня 2018). Дата обращения: 1 июня 2018. Архивировано 1 июня 2018 года.
  22. В НПО «Энергомаш» назвали сроки проведения огневых испытаний двигателя для ракеты «Союз-5». ТАСС (3 сентября 2018). Дата обращения: 4 сентября 2018. Архивировано 4 сентября 2018 года.
  23. В НПО Энергомаш создан эталонный макет двигателя РД-171МВ. НПО «Энергомаш» (16 октября 2018). Дата обращения: 16 октября 2018. Архивировано 17 октября 2018 года.
  24. Двигатели — одна из немногих ниточек, которые связывают нас с США. «Коммерсантъ» (3 декабря 2018). Дата обращения: 3 декабря 2018. Архивировано 3 декабря 2018 года.
  25. Главные конструкторы продолжили обсуждать стратегию научно-технического развития НПО Энергомаш. НПО «Энергомаш» (27 декабря 2018). Дата обращения: 31 декабря 2018. Архивировано 31 декабря 2018 года.
  26. Рогозин сообщил о сборке первого двигателя РД-171МВ для ракеты «Союз-5». ТАСС (8 февраля 2019). Дата обращения: 8 февраля 2019. Архивировано 8 февраля 2019 года.
  27. Дмитрий Рогозин. Дмитрий Рогозин в Твиттере. Twitter (8 февраля 2019). — «Первый двигатель РД-171МВ для новейшей ракеты среднего класса Союз-5 „Иртыш“ собран на подмосковном „НПО Энергомаш“ и готовится к огневым испытаниям. По мощности ему нет равных в мире». Дата обращения: 8 февраля 2019. Архивировано 16 декабря 2019 года.
  28. Огневые испытания двигателя для «Союза-5» пройдут во второй половине декабря. ТАСС (22 июля 2019). Дата обращения: 22 июля 2019. Архивировано 22 июля 2019 года.
  29. Разработчики «Союза-5» отвели два года на испытания макета двигателя для этой ракеты. ТАСС (27 августа 2019). Дата обращения: 27 августа 2019. Архивировано 27 августа 2019 года.
  30. «Роскосмос» начал производство самых мощных в мире ракетных двигателей. «Российская Газета» (1 сентября 2019). Дата обращения: 1 сентября 2019. Архивировано 1 сентября 2019 года.
  31. Самый мощный в мире двигатель будет оцифрован в октябре. НПО «Энергомаш» (25 сентября 2019). Дата обращения: 30 сентября 2019. Архивировано 1 октября 2019 года.
  32. «ПРОТОН-ПМ» ОРГАНИЗУЕТ ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТАЛЬНЫХ И ТИТАНОВЫХ ОТЛИВОК ДЛЯ РД-171МВ. НПО «Энергомаш» (3 июня 2020). Дата обращения: 22 февраля 2021. Архивировано 10 мая 2021 года.
  33. Новости. Первые огневые испытания РД-171МВ прошли успешно. www.roscosmos.ru. Дата обращения: 19 декабря 2020. Архивировано 19 декабря 2020 года.
  34. Дмитрий Рогозин заявил об успешных огневых испытаниях РД-171МВ Архивная копия от 18 декабря 2020 на Wayback Machine в twitter
  35. Новости. В НПО Энергомаш прошли испытания двигателей РД-171МВ и РД-191. www.roscosmos.ru. Дата обращения: 28 января 2021. Архивировано 28 января 2021 года.
  36. Новости. Завершен цикл огневых испытаний первого двигателя РД-171МВ. www.roscosmos.ru. Дата обращения: 31 марта 2021. Архивировано 31 марта 2021 года.
  37. В НПО ЭНЕРГОМАШ ЗАВЕРШИЛИСЬ ОГНЕВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ВТОРОГО ДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ «СОЮЗ-5». НПО «Энергомаш» (7 сентября 2021). Дата обращения: 7 сентября 2021. Архивировано 7 сентября 2021 года.
  38. Новости. Энергомаш отправил двигатель РД-171МВ для сборки первой ступени ракеты «Союз-5». www.roscosmos.ru. Дата обращения: 29 октября 2021. Архивировано 29 октября 2021 года.
  39. Большой космос в прямом эфире. Выпуск № 81. Дата обращения: 27 августа 2022. Архивировано 27 августа 2022 года.
  40. Госкорпорация «Роскосмос». Telegram. Дата обращения: 27 августа 2022. Архивировано 27 августа 2022 года.
  41. Госкорпорация «Роскосмос». Telegram. Дата обращения: 27 августа 2022. Архивировано 27 августа 2022 года.
  42. "Россия создала самый мощный жидкостный ракетный двигатель: история создания". Роскосмос. 2022-08-25.
  43. ДВИГАТЕЛЬ РД171МВ ДЛЯ РН «СОЮЗ-5» ГОТОВ К ЛЕТНЫМ ИСПЫТАНИЯМ. НПО «Энергомаш» (23 июня 2023).
  44. РД-170/171 — Ракетный двигатель. НПО «Энергомаш». Дата обращения: 8 февраля 2019. Архивировано 9 февраля 2019 года.
  45. Двигательная установка. РД-171. Ecoruspace.ME. Дата обращения: 3 февраля 2019. Архивировано 3 февраля 2019 года.

Ссылки

править