موتورهای موشکی RD-180 روسیه: مشخصات

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

موتورهای موشکی RD-180 روسی محل اختلاف بین دو شرکت آمریکایی United Launch Alliance (ULA) و رقیب Orbital Sciences بوده است. اولی از خرید موتور برای موشک های Antares خود جلوگیری می کند.

Clash of the Titans

مشارکت اوربیتال ساینس در خریدهای مناقصه دولتی مقصر بود. ULA به طور غیرقانونی از رقبا از خرید موتورهای RD-180 از دو شرکت جلوگیری می کند. اینها پیمانکار RD Amross - SNPPO Energomash - و واسطه آمریکایی Pratt & Whitney Rocketdyne هستند. اولی موتور موشک پیشران مایع مورد نیاز RD-180 را تولید می کند. دیگر قطعات را به ایالات متحده تامین می کند.

تنها موتور پیشران مایع RD-180 برای خریدهای مناقصه اعلام شده توسط دولت ایالات متحده مناسب است. به گفته کارشناسان، ویژگی های این اجزا برای وسایل نقلیه پرتاب سنگین و نیازهای ناسا ایده آل است.

موتور موشک RD-180 چیست

RD-180 یک مشتق دو محفظه ای از چهار محفظه RD-170 است که توسط زنیت استفاده می شود. موتورهای موشک سوخت مایعپس سوز چرخه بسته RD-180 عملکرد بالا، راحتی و قابلیت استفاده مجدد RD-170 را در اندازه ای دارد که با موتور مورد نیاز خودروی پرتاب مصرفی Atlas V Evolved Expendable Launch Vehicle مطابقت داشته باشد.

RD-180 - موتور هیدرولیک برای فعال کردن سوپاپ کنترل و بردار رانش انحراف در گیمبال ها، با پنوماتیک برای فعال کردن سوپاپ و سیستم دمنده: قاب رانش برای توزیع بار به عنوان بخشی از موتور خودکفا است.. موتور در شروع کار از سرب LOX، با سوخت پس از سوختن گاز ژنراتور و LOX، غنی از محرک توربین گاز استفاده می کند. بنابراین یک افزایش عملکرد 10 درصدی را در مقایسه با تقویت عملیاتی موتورهای ایالات متحده و با فرض عملکرد تمیز و قابل استفاده مجدد تنظیم کنید. و RD- 170. همه اجزای دیگر مستقیماً از RD-170 گرفته شده اند.

RD-180 در 42 ماه با کسری از هزینه یک موتور معمولی جدید ایالات متحده ساخته شد. موتور بر روی یک Atlas III متوسط و یک تقویت کننده استاندارد Atlas V کار می کند.

RD-180 مجهز به دو جفت محفظه احتراق و نازل است. این موتور توسط انجمن تحقیقات و تولید روسیه Energomash توسعه و تولید شده است. نفت سفید به عنوان سوخت استفاده می شود، اکسیژن مایع یک عامل اکسید کننده است. هزینه موتور موشک RD-180 در سال 2010 9 میلیون دلار بود.

شرح ساخت و ساز

1. LOX/سوخت موشک نفت سفید.
2. دو محفظه رانش (جیمبال +۸ درجه).
3. یک بلوک غنی از اکسیژن در جلوی مشعل.
4. THA مجموعه فشار بالا.
5. پمپ سوخت دو مرحله ای.
6. پمپ اکسیژن تک مرحله ای.
7. توربین تک.
8. اشتعال خود اشتعال.
9. سیستم‌های هیدرولیک خودکار (سوپاپ‌ها، TVC) که با نفت سفید پمپ سوخت تغذیه می‌شوند.
10. سیستم نظارت بر سلامت و پیش‌بینی زندگی.
11. آماده سازی خودکار پرواز (پس از نصب روی وسیله نقلیه، تمام عملیات از طریق پرتاب خودکار می شوند).
12. به حداقل رساندن رابط از سکوی پرتاب و وسایل نقلیه (سیستم های پنوماتیک و هیدرولیک، پانل های یکپارچه الکتریکی مستقل، قاب رانش برای ساده کردن رابط مکانیکی).
13. عملیات سازگار با محیط زیست با اکسیدکننده غنی که احتراق قبل از مشعل را شروع می کند، و همچنین حالت های شروع و خاموش شدن اکسیدکننده که کک شدن و نفت سفید بالقوه آلوده نسوخته را حذف می کند.
14. 50-100٪ دریچه گاز پیوسته منوط به بررسی مسیر بالقوه در زمان واقعی و تطابق موتور در محل قبل از راه اندازی تعمیر.
15. 80% قطعات RD-170.
16. محفظه آلباریک: 256، 6 بار.
17. ضریب مساحت: 36، 4.
18. نسبت رانش به وزن: 77، 26.
19. نسبت اکسیدکننده به سوخت: 2, 72.

موتور RD-180. ویژگی های

• وزن مخصوص: 5480 کیلوگرم (12080 پوند).
• ارتفاع: 3.6 متر (11.67 فوت).
• قطر: 3.2 متر (10.33 فوت).
• ضربه خاص: 337.8 ثانیه.
• ضربه خاص در سطح دریا: 311.3 ثانیه
• زمان ضبط: 270 ثانیه.
• اولین راه اندازی: 2000

تاریخ

در نوامبر 1996، انجمن تولید Energomash اولین آزمایش RD-180 را انجام داد. این موتور در مناقصات نصب آن در خودروی پرتاب اطلس شرکت آمریکایی لاکهید مارتین برنده اعلام شد. این برای عقب نشینی کشتی های سرنشین دار امیدوارکننده ضروری بود. از آن زمان، موتورهای RD-180 بیشترین تقاضا را داشتند.

موتور قابل استفاده مجدد است. مدیریت پیچیده به NPO Energomash معاملات قابل اعتماد تقریباً افسانه ای با ایالات متحده داد. در دسامبر 2012، قراردادی تحویل داده شد که شرکت را برای تولید موتور تا سال 2019 تضمین می کند. تمام تولیدات در روسیه متمرکز شده است.

ایجاد جایگزینی برای RD-180 در ایالات متحده

رویدادهای اوکراین منجر به تحریم هایی شد که توانایی استفاده از موتورهای موشکی روسی را برای ایالات متحده محدود می کند. RD-180 باید با آنالوگ ساخت آمریکا جایگزین شود. در دسامبر 2014، یک اصلاحیه توسط مجلس تصویب شد. استفاده از RD-180های روسی را ممنوع کرد. خرید این موتور بر اساس قرارداد عرضه موجود تا سال 2019 بین Energomash و ULA ادامه خواهد داشت.

علیرغم ادامه همکاری و تحویل RD-180 تحت توافقات موجود، وزیر دفاع آمریکا دستور پایان همکاری با روسیه و انتقال را صادر کرد.برای قطعات آمریکایی آمریکا موظف است از وابستگی روسیه در حوزه نظامی-سیاسی خلاص شود.

به این امر، فرانک کندال (وزیر دفاع برای اکتسابات) پاسخ داد که پنتاگون چیزی برای جایگزینی موتورهای روسی RD-180 ندارد. به عنوان جایگزینی برای وضعیت فعلی، آمریکا مناقصه ای را برای تولید موتورهای خود با مشخصات مشابه در خاک خود اعلام کرد.

معاون نخست وزیر روسیه دیمیتری روگوزین گفت که آماده است عرضه موتورهای موشکی RD-180 و K-33 به آمریکا را متوقف کند.

هزینه یک موتور موشک RD-180 برای ایالات متحده چقدر است

بیایید در مورد قیمت ها صحبت کنیم. اسپیس نیوز گزارش داد که موتور RD-180 نیاز به تعویض دارد. برای ایالات متحده، چنین هوی و هوس 1.5 میلیارد دلار هزینه خواهد داشت. مقدار کمی نیست.

هزینه موتور RD-180 چقدر است؟ کل پروژه اجرای نمونه اولیه حداقل شش سال طول خواهد کشید. به گفته کارشناسان، ایالات متحده این فرصت را ندارد که استفاده از موتورهای RD-180 را به طور کامل کنار بگذارد. حل مشکل در مدت زمان کوتاه غیرممکن است، زیرا موتورها فقط در سال 2022 آماده می شوند. کمبود بنابراین، بسیاری از راه اندازی ها باید به تعویق بیفتند. هزینه در این زمینه می تواند به 5 میلیارد دلار افزایش یابد.

چشم انداز

پنتاگون حداقل 162 میلیون دلار به Aerojet Rocketdyne و United Launch Alliance برای کار در این زمینه اختصاص داده است.مناطق توسعه موتورهای موشکی AR1 و BE-4، کاندیدای جایگزینی موتور ساخت روسیه است که در حال حاضر با پرتابگر Atlas V پرواز می کند.

نیروی هوایی ایالات متحده در حال تکمیل سرمایه گذاری اولیه در موتورهای موشکی جدید است زیرا ارتش به دنبال دور شدن از اتکای خود به موتور روسی RD-180 مورد استفاده در Atlas V است که اکثر ماهواره های دولتی ایالات متحده را برای ارتباطات ایمن پرتاب می کند. اطلاعات ناوبری و جمع‌آوری اطلاعات.نیروی هوایی با Aerojet Rocketdyne و ULA وارد یک مشارکت عمومی-خصوصی می‌شود و بودجه شرکت را برای تأمین مالی مشترک توسعه موتور تأمین می‌کند.

رئیس و مدیر عامل ULA به ملاقات خود برای دستیابی به هدف ارائه مطمئن ترین سیستم های پرتاب به ایالات متحده با مقرون به صرفه ترین قیمت ادامه می دهند و در عین حال موتور جدیدی را توسعه می دهند که فرصت های کاملاً جدیدی را برای استفاده از فضا.

توافق با Aerojet Rocketdyne توسعه و آزمایش موتور موشک AR1 را پوشش می دهد. این واحد قدرتی است که مخلوط نفت سفید و اکسیژن مایع را می سوزاند. اینها همان اجزای پیشران در موتور RD-180 برای Atlas V هستند.

Aerojet Rocketdyne قصد دارد تا سال 2019 یک موتور قابل پرواز داشته باشد، اما اولین پرتاب آن تا سال 2020 پیش بینی نمی شود. Aerojet Rocketdyne در بیانیه ای گفت: به طور مشترک 57.7 میلیون دلار سرمایه گذاری کنید.

قبل از آزمایش، تصمیم دولت برای ادامه حمایت از برنامه موتور AR1 به 804 میلیون دلار رسید - با 536 میلیون دلار از نیروی هوایی و 236 میلیون دلار از Aerojet Rocketdyne و ULA.

دریک در یک بیانیه مطبوعاتی گفت: «AR1 ایالات متحده را در تولید موتورهای موشک هسته‌ای نفت سفید پیشتاز خواهد کرد.» ما در حال ترکیب آخرین پیشرفت‌ها در تولید پیشرفته هستیم، در حالی که از دانش غنی خود در مورد نسل بعدی موتورهای موشکی سرمایه‌گذاری می‌کنیم، همه چیز برای معرفی موتورهایی انجام می‌شود که به وابستگی ما به یک تامین‌کننده خارجی برای راه‌اندازی کشورمان پایان می‌دهد. دارایی های امنیت ملی."

موتور AR1 شامل قطعات پرینت سه بعدی می شود و با اکسیژن غنی شده با گاز ژنراتور پس سوز کار می کند. این چرخه موتور کارآمدتری نسبت به سایر هیدروکربن‌های مایع موجود در موتورهای موشکی ایالات متحده است.

موتور BE-4 تمرکز نیروی هوایی است. برای اجرای آن، تزریق نقدی اختصاص داده شده است. نیروی هوایی متعهد به پرداخت حداقل 46.6 میلیون دلار به اتحاد پرتاب یونایتد برای نسل بعدی موشک ولکان است. ULA همچنین موافقت کرد که 40.8 میلیون دلار تحت شرایط جایزه دولتی اضافه کند.

سهم اصلی سرمایه اولیه 45,800,000 دلاری به توسعه موتور BE-4 اختصاص خواهد یافت که 550000 پوند نیروی رانش تولید می کند و ترکیبی از گاز طبیعی مایع و مایع برودتی را مصرف می کند.اکسیژن.

دو موتور BE-4 مرحله اول راکت ولکان را تقویت می کند. مقامات می گویند BE-4 به طور کامل توسط این شرکت از طریق اتحاد پرتاب یونایتد تامین می شود. بودجه نیروی هوایی از پیشرفت شرکت در ادغام موتور BE-4 با وسیله نقلیه پرتاب Vulcan پشتیبانی می کند.

Aerojet Rocketdyne به دلیل مخلوط پودری و اندازه آن، AR1 را به عنوان ساده ترین جایگزین برای RD-180 تبلیغ می کند. دو موتور AR1 برای برآورده کردن عملکرد یک موتور دو نازل RD-180 در Atlas V مورد نیاز است.

مدیران ULA می گویند موتور BE-4 از Blue Origin، یک شرکت فضایی کارآفرینی که توسط Amazon.com تأسیس شده است، سریعتر آماده می شود و در نهایت برای استفاده مجدد راحت تر بازیابی می شود.

در حالی که موتور RD-180 از مزیت بیش از 60 پرتاب موفقیت آمیز برخوردار بود، زمان سرمایه گذاری ایالات متحده در تولید داخلی موتورهای مشابه فرا رسیده بود.

BE-4 قرار است اعتبار خود را در سال 2017 تکمیل کند، و ULA اولین پرواز موشک ولکان را تا پایان سال 2019 انجام می دهد.

نیروی هوایی همچنین ساخت و ساز در فضای بیرونی را برای اسکان فضانوردان در اکتشافات اعماق فضا و خدمات ماهواره ای تامین می کند.

ULA به همکاری با Blue Origin و Aerojet Rocketdyne ادامه می دهد. این دو نوع از نسل بعدی موتورهای آمریکایی را همراهی می کند، به همین دلیل است که این شرکت با دو شرکت فضایی پیشرو جهان همکاری می کند.

ULA موتور AR1 Aerojet Rocketdyne را به عنوان پشتیبان نگه می داردگزینه. انتخاب نهایی در پایان سال 2016 انتظار می رود.

تعهدات مالی نیروی هوایی به Aerojet Rocketdyne و ULA پس از امضای توافق‌های مشابه با SpaceX و Orbital ATK بعد از ۲۹ فوریه ۲۰۱۶ باز شد. برای پرتابگر خود، همچنین بودجه Orbital ATK را دریافت خواهد کرد.

سایه در فضا از "ابرهای" زمین

موتورهای RD-180 روسی هیچ جایگزینی در ایالات متحده ندارند. جیم مایزر، معاون Aerojet Rocketdyne، معتقد است که ایالات متحده توجه کافی به توسعه نمونه های اولیه اکسیژن-سفید خود ندارد.

وی گفت که آمریکا قطعاً در ایجاد چنین پیشرانه ای از روس ها و چینی ها عقب است. او همچنین اشاره کرد که ایالات متحده قبلاً یک موتور اکسیژن-سفید نفتی ساخته است که مرلین 1D در حال بهره برداری است. این توسط SpaceX ساخته شده است. فقط الان از نظر مشخصاتش از RD-180 کم نمیاره.

البته، این کاملاً مزخرف است، زیرا ابرهای زمینی نمی توانند هیچ سایه ای در فضا ایجاد کنند. اما در مفهوم سیاسی - افسوس که آنها کنار گذاشته شده اند.

ایالات متحده: صنعتگران آرام، سیاستمداران نگران

یک مقام ارشد نیروی هوایی ایالات متحده می گوید اگر وزارت خزانه داری معتقد باشد واردات موتورهای روسیه تحریم های ایالات متحده را نقض نمی کند، پرتاب ماهواره های امنیت ملی را با موشک Atlas V اتحاد پرتاب متحد متوقف خواهد کرد.

پیش از این، سناتور جان مک کین از نیروی هوایی پرسیدبرای اثبات اینکه سازماندهی مجدد اخیر در صنعت موشک و فضای روسیه در روسیه، خرید موتورهای RD-180 را نقض تحریم‌های آمریکا علیه مقامات روسیه در سال 2014 نمی‌کند.

آژانس های دولتی ایالات متحده، به رهبری وزارت خزانه داری، نگاهی تازه به تحویل RD-180 دارند. و ما حاضریم به تحریم ها پایبند نباشیم. زمینگیر کردن Atlas V مانعی بزرگتر از جنگیدن برای پنتاگون ایجاد می کند.

مک کین یک جلسه استماع فرودگاه فضایی نظامی برگزار کرد که در آن از نیروی هوایی خواست تا نظر حقوقی جدیدی دریافت کند مبنی بر اینکه واردات RD-18O نقض تحریم‌های ایالات متحده علیه مقامات روسیه پس از الحاق شبه جزیره کریمه به اوکراین است.

مک کین دو مقام بلندپایه روسیه را معرفی کرد: دیمیتری روگوزین، معاون نخست وزیر روسیه و سرگئی چمزوف، مشاور ولادیمیر پوتین، رئیس جمهور روسیه. تا همین اواخر، آنها ناظران در بخش فضایی بودند. اگرچه آنها از فروش RD-180 منفعت مالی ندارند، اما تحریم شده اند.

28 دسامبر، به دستور پوتین، بخش فضایی روسیه در حال سازماندهی مجدد است. این بازسازی در حال ایجاد تغییراتی در صنعت فضایی روسیه و آژانس فضایی Roscosmos تحت یک شرکت دولتی جدید است که Roskosmos نیز نامیده می‌شود.

مک کین خاطرنشان کرد که این سازمان در حال حاضر توسط روگوزین اداره می شود. چمزوف نیز با این موضوع ارتباط دارد. روگوزین و چمزوف از اولین مقامات روسی بودند که در جریان بحران اوکراین تحریم شدند. نه یکی و نهدیگری نمی تواند وارد آمریکا شود. دارایی های آنها مسدود شده است.