Ryska raketmotorer RD-180: specifikationer

Ryska RD-180-raketmotorer var ett äpple med tvivel mellan två amerikanska företag United Launch Alliance (ULA) och konkurrerande Orbital Sciences. Den första tillåter inte den andra att köpa motorer för sina Antares.

Titans slaget

Allt fel var att Orbital Sciences deltog i de statliga anbudsköpen. ULA förhindrar obehörigt konkurrenter från att köpa RD-180-motorer från två företag. Detta är entreprenören RD Amross - SPE "Energomash" - och den amerikanska mellanhandlaren Pratt & Whitney Rocketdyne. Den första producerar den nödvändiga flytande raketmotorn RD-180. Den andra levererar komponenter till USA.
Den enda flytande motorn RD-180 passar optimalt de anbudsanskaffningar som tillkännages av den amerikanska regeringen. Enligt experter är egenskaperna hos dessa komponenter idealiska för tunga raketbärare och NASA-behov.

Vad är RD-180-raketmotorn

RD-180 är ett tvåkammars derivat av den fyra-kammare RD-170 som används vid Zenit. RD-180 med flytande bränslet förbränningsmotorer med efterbränning inkluderade hög prestanda, bekvämlighet och återanvändning av RD-170 i storlek för att uppfylla kraven för motorerna för Atlas V Evolved Expendable Launch Vehicle.

RD-180 är en hydraulisk motor för manövrering av reglerventilen och avvikelsestryckvektorn i gimbalfjädringen, med pneumatik för manövrering av ventilen och avblåsningssystemet: tryckramen för lastfördelning är fristående som en del av motorn. Motorn i början använder LOX-bly, med eftergasning av generatorgas och LOX, rik på gasturbindrivning. Således uppvisade den en ökning av produktiviteten med 10 procent jämfört med den operativa accelerationen hos de amerikanska motorerna och tillhandahöll en ren, återanvändbar operation.
Endast i huvudaggregatet krävde turbo-pumpen och boosterpumpen utvecklingen att skala från RD-120 och RD-170. Alla andra komponenter togs direkt från RD-170.

RD-180 utvecklades i 42 månader för en liten del av kostnaden för en typisk design av en ny motor för USA. Motorn arbetar på mellanliggande Atlas III och standard Atlas V lanseringsfordon.

RD-180 är utrustad med två par förbränningskamrar och munstycken. Motorn är konstruerad och tillverkad av den ryska forsknings- och produktionsorganisationen Energomash. Som bränsle används fotogen, oxidationsmedel är flytande syre. Kostnaden för raketmotorn RD-180 för 2010 var 9 miljoner dollar.

Beskrivning av konstruktion

1. LOX / Rocket bränslefotogen.
2. Två tryckkammare (cardan +8 grader).
3. Ett syrerikt block framför brännaren.
4. THA högtrycksmontering.
5. Tvåstegs bränslepump.
6. Enstegs syrgaspump.
7. Enstaka turbin.
8. Självantändande antändning.
9. Autonoma hydraulsystem (ventiler, TVC) med tillförsel av fotogen från bränslepumpen.
10. Hälsoövervakning och livsförutsiktssystem.
11. Automatiserad flygförberedelse (efter installation på fordonet, automatiseras alla operationer genom lansering).
12. Minimera gränssnittet från startplattan och fordonet (pneumatiska och hydrauliska system, fristående, elektriska integrerade paneler, stoppram för att förenkla det mekaniska gränssnittet).
13. Miljövänlig verksamhet med en berikad oxidationsmedel som utlöser tändningen av den preliminära brännaren, liksom starten av oxidationsmedel och stopplägen, vilket eliminerar koks och inte bränns potentiellt förorenad fotogen.
14. 50-100% av kontinuerlig strypning förutsatt att potentiell realtidsverifiering av banans inriktning och motorn på platsen är möjlig innan fixeringen startas.
15. 80% RD-170 delar.
16. Hyperbarisk kammare: 256,6 bar.
17. Arealkoefficient: 36,4.
18. Tunghet: 77,26.
19. Oxiderande bränsleförhållande: 2,72.

Motorn är RD-180. egenskaper hos

• Specific gravitation: 5480 kg (12080 pounds).
• Höjd: 3,6 m (11,67 fot).
• Diameter: 3,2 meter.
• Specifik impuls: 337,8 s.
• Specifik impuls vid havsnivå: 311,3 s.
• Inspelningstid: 270 sek.
• Första start: 2000

berättelse

I november 1996 genomfördes det första testet av RD-180 vid Energomashs produktionsförening. Motorn blev erkänd som vinnare i anbud för sin installation i Atlas LV av American Lockheed Martin Corporation. Detta var nödvändigt för återkallandet av lovande bemannade rymdfarkoster. Sedan dess har RD-180-motorerna blivit de mest populära.

Motorn kan återanvändas. Väl genomtänkt ledning gav Energomash med praktiskt legendariska tillförlitliga avtal med Förenta staterna. I december 2012 tecknades ett kontrakt för att ge företaget en garanti för produktion av motorer fram till 2019. All produktion är koncentrerad i Ryssland.

Skapar en ersättare för RD-180 i USA

Ukrainska händelser ledde till sanktioner som begränsar möjligheten att använda ryska missilmotorer för USA. RD-180 måste ersättas med en analog amerikansk produktion. I december 2014 antog kammaren ett ändringsförslag. Hon förbjöd användningen av ryska RD-180. Motorn kommer fortsättningsvis att köpas under det befintliga leveransavtalet fram till 2019 mellan Energomash och ULA.

Trots det fortsatta samarbetet och utbudet av RD-180 på befintliga kontrakt, beställde USA: s försvarsministerium att samarbetet med Ryssland upphörde och övergången till amerikanska komponenter. Amerika måste bli av med ryskt beroende av militärpolitiska sfärer.

Till denna Frank Kendall (försvarsminister för inköp) svarade att de ryska RD-180 motorerna till Pentagon har inget att ersätta. Som ett alternativ till den nuvarande situationen har Amerika meddelat ett anbud för produktion av sitt eget liknande i prestanda motorer på sitt territorium.

Rysslands vice premiärminister Dmitry Rogozin sa att han är redo att stoppa leveransen av RD-180 och K-33 raketmotorer till Amerika.

Hur mycket kostar RD-180-raketmotorn för USA

Låt oss prata om priserna. SpaceNews rapporterade att det är nödvändigt att byta motorn RD-180. USA ett sådant infall kostar 1,5 miljarder dollar. Ingen liten summa.

Hur mycket kostar RD-180-motorn? Hela projektet om introduktion av prototypen kommer att vara minst sex år. Enligt experter kan USA inte helt överge användningen av RD-180-motorer. På kort tid kan problemet inte lösas, eftersom motorerna kommer att vara klara endast 2022.
Trots försäkringar från det amerikanska flygvapnet som RD-180 finns i lager i den erforderliga kvantiteten är bristen fortfarande närvarande. Därför måste många lanseringar skjutas upp. Kostnaderna i detta område kan öka till 5 miljarder dollar.
Så länge som USA konkurrerar och tillämpar sanktioner, tar Kina redan tur för produktion av RD-180.

perspektiv

Pentagon har tilldelat åtminstone 162 miljoner dollar till Aerojet Rocketdyne och United Launch Alliance för att utveckla raketmotorerna AR1 och BE-4, kandidater som ersätter den ryskgjorda motorn , som för närvarande flyger Atlas V.

Amerikanska flygvapnet fullbordar den ursprungliga investeringen i nya raketmotorer, eftersom militären försöker flytta sig från sitt beroende av den ryska RD-180-motorn som används på Atlas V, som lanserar de flesta amerikanska regeringens satelliter för säker kommunikation, navigering och underrättelseuppsamling.
Flygvapnet är en del av det offentlig-privata partnerskapet med Aerojet Rocketdyne och ULA, som fördelar företagsfonder för att samfinansiera utvecklingen av motorn.

VD och koncernchef för ULA fortsätter att mötas för att uppnå målet att ge USA de mest tillförlitliga lanseringssystemen till det överkomliga priset, samtidigt som man utvecklar en ny motor som möjliggör införandet av helt nya möjligheter till användning av yttre rymden.

Avtalet med Aerojet Rocketdyne täcker utvecklingen och testningen av AR1-raketmotorn. Det är en kraftenhet som bränner en fotogenblandning och flytande syre. Dessa är samma raketbränslekomponenter som RD-180-motorn för Atlas V.

Aerojet Rocketdyne försöker skapa en motor som har fått ett luftvärdighetsbevis senast 2019, men den första lanseringen väntas bara år 2020.
Flygvapnet tilldelar åtminstone 115,3 miljoner dollar till AR1-utvecklingsprogrammet, medan Aerojet Rocketdyne och ULA gemensamt investerar 57,7 miljoner dollar, säger Aerojet Rocketdyne i ett uttalande.

Före provningarna har regeringens beslut att fortsätta stödja AR1-motorprogrammet ett maximalt värde på 804 miljoner dollar, från 536 miljoner dollar från flygvapnet och 236 miljoner dollar från Aerojet Rocketdyne och ULA.

"AR1 kommer att återvända USA till de första positionerna i produktionen av fotogeneros nukleära raketmotorer", sa Drake i ett pressmeddelande. "Vi genomför de senaste prestationerna inom modern produktion, samtidigt som vi spekulerar på vår rika kunskap om produktionen av en ny generation av raketmotorer, görs allt för att introducera motorer som kommer att stoppa vårt beroende av en utländsk leverantör för att starta vårt lands nationella säkerhetsmedel."

AR1-motorn kommer att innehålla 3D-tryckta delar och arbeta med berikat syre med eftergasning av generatorgasen. Detta är en effektivare cykel med motoroperation än för närvarande på andra flytande kolväten i amerikanska raketmotorer.

BE-4-motorn är i fokus för flygvapnet. För genomförandet tilldelas kontantinfusioner. Flygvapnet har åtagit sig att betala minst 46,6 miljoner dollar till United Launch Alliance för nästa generations Vulcan-missil. ULA har också enats om att lägga till 40,8 miljoner dollar enligt villkoren i statspriset.

Lejonens andel av den ursprungliga finansieringen - 45,8 miljoner dollar - kommer att gå till utvecklingen av projektet för att skapa BE-4-motorn, vilket kommer att generera 560.000 pund stötkraft och konsumera en kryogen kombination av flytande naturgas och flytande syre.

Två ¾-4 motorer kommer att tvinga första steget i Vulcan-raketen. Tjänstemän säger att BE-4 är fullt finansierat av företaget med hjälp av United Launch Alliance. Finansieringen av flygvapnet kommer att bidra till utvecklingen av integreringen av BE-4-motorn med Vulcan-bärarmarketen.

Aerojet Rocketdyne annonserar AR1 som den enklaste ersättaren för RD-180 på grund av dess pulverblandning och storlek. Två AR1-motorer behövs för att uppfylla prestanda för en dubbelmunstycksmotor RD-180 på Atlas V.

ULA-chefer säger att BE-4-motorn från Blue Origin, ett entreprenörskapsföretag grundat av Amazon.com, kommer att vara klart snabbare och blir så småningom lättare att återvinna för återanvändning.

Medan RD-180-motorn hade fördelen av mer än 60 framgångsrika lanseringar, är det dags för amerikanska investeringar i inhemsk produktion av liknande motorer.

BE-4 bör slutföra certifieringen 2017, och ULA är inriktad på Vulcan-raketens första flygning fram till slutet av 2019.

Luftvapnet finansierar också konstruktion i yttre rymden för kosmonauterna att utforska djupa rymd- och satellittjänster.

ULA fortsätter att arbeta med både Blue Origin och Aerojet Rocketdyne. Den åtföljer två varianter av nästa generation amerikanska motorer, varför företaget går med i de två ledande världsbolagen i rymdprestationer.

ULA håller AR1-motorn från Aerojet Rocketdyne som backupalternativ. Slutvalet förväntas i slutet av 2016.

Flygvapnens finansiella skyldigheter till Aerojet Rocketdyne och ULA är öppna efter den 29 februari 2016 efter att liknande avtal med SpaceX och Orbital ATC har kommit.
Ett nytt projekt av bränsle-raketförstärkare av Orbital ATK för ULAs Vulcan-raket och för sin egen launcher kommer också att få finansiering från Orbital ATK.

Skugga i rymden från jordens "moln"

De ryska RD-180-motorerna i staterna har inget alternativ. Vice vd för Aerojet Rocketdyne Jim Meizer anser att USA inte betalar tillräckligt med uppmärksamhet åt utvecklingen av egna syrefotogener.
Han sa att Amerika definitivt lägger sig bakom ryssarna och kineserna för att skapa sådana framdrivningssystem. Han nämnde också att USA redan har utvecklat en syrefotogen, som är i drift Merlin 1D. Den är tillverkad av SpaceX. Endast här, med sina egenskaper, når det verkligen inte RD-180.

Naturligtvis är detta fullständigt nonsens, för jordens moln kan inte kasta in i kosmos ingen skugga. Men i politisk bemärkelse - ändå kasseras.

USA: Industriister är lugna, politiker är oroliga

En ledande amerikanska flygvapenofficer sa att han skulle sluta lansera nationella säkerhetssatelliter ombord på Atlas V United Launch Alliance-missilen, om statskassan anser att import av en rysk motor inte strider mot amerikanska sanktioner.

Tidigare frågade sen John McCain BBC för att bevisa att den senaste omorganisationen av sin rymdfarketindustri i Ryssland inte innebär köp av RD-180-motorer i strid med amerikanska sanktioner som infördes mot ryska tjänstemän 2014.

Amerikanska myndigheter, under ledning av finansdepartementet, tar en ny titt på utbudet av RD-180. Också redo att inte följa sanktioner. Grounding Atlas V kommer att skapa ett allvarligare hinder för Pentagon än att utföra stridsoperationer.

McCain höll en förhör vid den militära cosmodrome där han uppmanade flygvapnet att få en ny laglig slutsats att importen av RD-18O bryter mot amerikanska sanktioner som åläggs ryska tjänstemän efter annekteringen av Krim-halvön i Ukraina.

McCain utsåg två senior ryska tjänstemän: Rysslands vice premiärminister Dmitry Rogozin och Sergei Chemezov, rådgivare till Rysslands president Vladimir Putin. De var tills nyligen observatörer inom rymdsektorn. Trots att de inte har några ekonomiska fördelar med försäljningen av RD-180, sanktionerades de.

Den 28 december omorganiseras Rysslands rymdsektor på order av Putin. Denna omstrukturering gör anpassningar till den ryska rymdindustrin och rymdorganisationen Roskosmos inom ramen för det nya statliga bolaget, även kallat Roskosmos. McCain noterade att denna organisation för närvarande är ledd av Rogozin; Chemezov har också att göra med detta. Rogozin och Chemezov var bland de första ryska tjänstemännen för att få sanktioner under den ukrainska krisen. Varken den ena eller den andra kan komma in i USA. De tillgångar de äger är frusna.