КОСМОНАВТИКА
ЭНЕРГОМАШ: 70 ЛЕТ ВПЕРЕДИ СВОЕГО ВЕКА
Вячеслав Рахманин,
заместитель генерального директора ОАО “НПО “Энергомаш”
Свою историю ОАО “НПО “Энергомаш” им. В.П. Глушко ведет с 15 мая 1929 г., когда в Газодинамической лаборатории (ГДЛ) в Ленинграде была организована группа по разработке ракетных двигателей, впоследствии ставшая ОКБ “Энергомаш”, а с 1990 г. - НПО “Энергомаш”. За свою 70-летнюю историю предприятие разработало более 50 ракетных двигателей, работающих на различных компонентах топлива. Энергомаш является ведущим российским предприятием по разработке жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) большой мощности для ракет-носителей, обеспечивающих выполнение национальных космических программ. В настоящее время НПО активно участвует в различных международных проектах: завершается разработка двигателя РД-180 для РН “Атлас III” компании “Локхид Мартин” (США), предприятие поставляет двигатели РД-171 для РН “Зенит-2” в рамках программы “Морской старт”.
Первым отечественным ЖРД был разработанный в 1930-1931 гг. в ГДЛ двигатель ОРМ-1, развивавший тягу до 196 Н при давлении в камере сгорания в несколько атмосфер. В результате применения новых технических и конструктивных решений (химическое и пиротехническое зажигание топлива, центробежные форсунки, реактивное сопло со спирально оребренной стенкой, охлаждаемой топливными компонентами, завесное охлаждение камеры сгорания) создано более 70 ЖРД с индексами ОРМ (ОРМ-1... -70, -101, -102).
Первым отечественным ЖРД, используемым для пилотируемого полета, был ОРМ-65, разработанный в 1936 г. для ракетопланера РП-318 и крылатой ракеты 212 (конструкции Сергея Королева). Один из экземпляров ОРМ-65 прошел 50 испытаний общей продолжительностью 30 мин.
В суровые годы войны ОКБ под руководством Валентина Глушко разработало двигатели РД-1Х3 и РД-2 для установки на боевые самолеты в качестве ракетных ускорителей.
Разработанные в 1947-1953 гг. и нашедшие применение в ракетах дальнего действия кислородно-спиртовые двигатели РД-100, РД-101 и РД-103 стали первыми в стране ЖРД большой тяги.
Запуск первого искусственного спутника Земли, а также первый полет человека в космос осуществлен с помощью РН “Восток”, на первой и второй ступенях которой были установлены разработанные в 1954-1957 гг. четырехкамерные кислородно-керосиновые двигатели РД-107 и РД-108.
Азотнокислотный ЖРД РД-214, разработанный в 1952-1957 гг., положил начало ряду мощных ЖРД на высококипящих компонентах топлива, используемых на ракетах военного и народнохозяйственного назначения.
Большим достижением явилось создание в 1961-1965 гг. двигателя РД-253 для РН “Протон”. Это самый мощный однокамерный ЖРД, работающий на высококипящих компонентах топлива. Впервые в мире столь мощный двигатель был выполнен по схеме с дожиганием окислительного газа, что значительно повысило экономические характеристики двигателя.
С 1965 г. ЖРД РД-253 работает на первых ступенях РН “Протон” без инцидентов, обеспечивая успешные полеты космических аппаратов “Луна”, “Венера”, “Марс”, “Радуга”, “Экран”, “Горизонт”, а также орбитальных станций “Салют” и “Мир”.
Создание кислородно-керосинового двигателя РД-120, выполненного по схеме с дожиганием окислительного газогенераторного газа, было завершено в 1985 г. Он используется на второй ступени РН ”Зенит”, способной выводить на околоземную орбиту полезный груз массой до 12 т.
Одной из последних разработок НПО “Энергомаш” являются двигатели РД-170 и РД-171, предназначенные для первых ступеней ракетно-космического комплекса “Энергия-Буран” и РН “Зенит” соответственно.
Самый мощный в мире четырехкамерный ЖРД РД-170 обладает наивысшими значениями параметров и характеристик для двигателей данного класса, работает на экологически чистых компонентах топлива, предназначен для многократного (до 10 раз) использования, характеризуется высокой надежностью функционирования на всех этапах эксплуатации, ремонто- и контролепригодностью. По совокупности своих энергетических и эксплуатационных характеристик этот двигатель не имеет отечественных и зарубежных аналогов.
Кроме разработанных перспективных двигателей РД-180, РД-170 и РД-171, в НПО “Энергомаш” проведены исследовательские работы по созданию новейшего, так называемого трехкомпонентного, двухрежимного двигателя РД-701. Он обеспечивает: последовательную работу сначала на трех компонентах топлива - кислород, водород и керосин (1 режим), а затем на двух компонентах - кислород и водород (2 режим); многоразовое (до 15 раз) использование в составе совершенно новых многоразовых одноступенчатых авиационно-космических систем. В конструкцию ЖРД РД-701 заложены решения, ориентированные на существующий в стране передовой уровень технологии.
Продолжаются разработки ЖРД нового поколения - метановых двигателей, использующих сжиженный метан (или сжиженный природный газ, содержащий до 98% метана) и жидкий кислород. Использование метана в сравнении с керосином обеспечивает:
Сегодня появилось еще одно направление - создание нового кислородно-керосинового однокамерного двигателя для РН “Ангара” на базе ЖРД РД-170, ведется его проектирование.
Кроме того, продолжаются работы по лазерным системам, а также реализуется ряд конверсионных программ: разрабатываются схемы и установки по преобразованию природного газа в моторное топливо.