Исследовательский центр имени М.В. Келдыша выиграл конкурс на
создание многоразового ракетного двигателя нового поколения для
Роскосмоса. Согласно техническому
заданию, двигатели будут использоваться для полетов перспективных ракет,
в том числе в многоразовой ракетно-космической системы первого этапа
МРКС-1 «Россиянка», которую разрабатывает Центр имени Хруничева.
Агрегат
должен быть готов к огневым испытаниям в составе ракеты-носителя к
ноябрю 2015 года, на эти цели выделяется 579,7 млн рублей.
К созданию двигателя привлекут НПО «Энергомаш» и Воронежский механический завод.
Как
сообщил «Известиям» заместитель гендиректора Центра имени Келдыша
Арнольд Губерт, использование многоразовых ракет позволит удешевить
космические полеты в 1,5–2 раза.
— Это понадобится,
например, для сборки на орбите конструкций для полетов в дальний космос.
При длительных полетах нужно будет поднимать с Земли либо 150 т разом,
либо по 15–20 т несколькими ракетами, а потом производить сборку корабля
уже на орбите. Но для этого рациональнее сделать не 10–20 одноразовых
ракет, а 1–2 возвращаемых, — считает он.
По словам
разработчика, кроме самой ракеты конструкторам предстоит продумать
систему диагностики их исправности, чтобы вовремя заметить критические
дефекты в конструкции. Кроме того,
сейчас конструкторы решают, какое топливо для двигателя предпочесть —
традиционный керосин или метан, который эффективнее, но требует
охлаждения. Кроме того, генератор на основе керосина выделяет больше сажи, чем метан.
—
Мы должны просчитать все физико-химические и физико-механические
процессы взаимодействия продуктов сгорания топлива как между собой, как и
с материалами стенок ракеты. Одно дело, когда ракета одноразовая и
воздействие топлива на материал не критично, и совсем другое, когда
после соприкосновения с топливом ракета будет эксплуатироваться много
раз, — пояснил конструктор.
Диагностика двигателя по условиям техзадания должна проводиться без его разбора. Фактически
работа по созданию двигателя разделена на два направления. НПО
«Энергомаш» собирает двигатель на «космической» разновидности керосина —
РГ-1. Двигатель на основе жидкого метана делают на Воронежском
механическом заводе.
В обоих вариантах в качестве окислителя будет использоваться жидкий кислород.
Кроме топлива конструкторы будут выбирать и материал самой ракеты и ее конструктивных элементов.
—
Предлагаются новые конструктивные схемы, новые материалы, сейчас
рассматривается применение композиционных материалов в рамах и фермах,
которые соединяют двигатель с ракетой, а также новые конструктивные
решения двигательной установки — либо безгенераторные схемы, либо
двухтурбинные. Они не являются принципиально отличными, но предлагаются
новые материалы. За счет задела, который создан в Советском Союзе, мы
продолжаем лидировать в углепластиках, — рассказал Арнольд Губерт.
Применение
композитов в топливных баках уменьшит их вес на 35%, в камере сгорания и
экранах радиационной защиты на 20%, вес ферм, рам, сопел и насадок
охлаждения уменьшится на 40%.
Общий
импульс тяги двигателя в безвоздушном пространстве, по расчетам
конструкторов, будет не менее 3286 м/с для керосинового агрегата и 3532
м/с для образца, использующего метановое топливо. Время работы двигателя
в полете составит 150 секунд. При
работе двигателя температура керосина составит 273–288 С, температура
метана будет держаться на уровне 100–110 С, а окислитель будет
прогреваться до 85–90 С. Наддув баков и система управления будут
функционировать с помощью газообразного гелия.
В случае проявления признаков неисправностей двигатель выключится в аварийном режиме без нанесения вреда конструкции. Источник: http://izvestia.ru/ |