fbpx
No Image

Аналогов нет: в сша заявили о невозможности заменить российский ракетный двигатель рд-180 до 2030 года

СОДЕРЖАНИЕ
0
04 января 2021

США: промышленники спокойны, политики встревожены

Высокопоставленный чиновник американских воздушных сил заявил, что прекратит запуск национальных спутников безопасности на борту Atlas V ракеты United Launch Alliance, если Министерство финансов считает, что импорт российского двигателя не нарушает санкции США.

Ранее сенатор Джон Маккейн попросил ВВС доказать, что недавняя реорганизация в России ее ракетно-космической отрасли не ставит покупку двигателей РД-180 под нарушение санкций США, которые ввели против российских чиновников в 2014.

Государственные учреждения США, во главе с Министерством финансов, принимают свежий взгляд на поставки РД-180. И готовы не придерживаться санкций. Заземление Atlas V создаст более серьезное препятствие для Пентагона, чем ведение боевых действий.

Маккейн провел слушания военного космодрома, где он призвал ВВС получить свежее юридическое заключение о том, что импорт РД-18O нарушает санкции США, наложенные на российских чиновников вслед за аннексией Крымского полуострова Украины.

Маккейн выделил двух высокопоставленных российских чиновников: вице-премьера России Дмитрий Рогозина и Сергея Чемезова, советника президента России Владимира Путина. Они до недавнего времени были наблюдателями в космическом секторе. Хоть они не имеют финансовой выгоды от продаж РД-180, на них были возложены санкции.

28 декабря по приказу Путина реорганизуется космический сектор России. Эта перестройка вносит коррективы в российскую космическую промышленность и космическое агентство “Роскосмос” в рамках новой государственной корпорации, также под названием “Роскосмос”.

История

РД-180 был создан в середине 1990-х годов на основе жидкостного ракетного двигателя РД-170 под руководством Бориса Ивановича Каторгина, в 1996 году проект РД-180 выиграл конкурс на создание и продажу двигателей для РН США «Атлас-3» и «Атлас-5».

В 1996 году право на использование двигателя приобрела компания General Dynamics. Ею он был впервые использован 24 мая года в качестве первой ступени РН «Атлас IIA-R» — модификации ракеты «Атлас IIA»; в дальнейшем ракета была переименована в «Атлас III». После первого запуска была проведена дополнительная работа по сертификации двигателя с целью его использования на универсальном ракетном модуле (англ. Common Booster Core) основной ступени ракеты «Атлас-5». Цена одного двигателя по состоянию на 2010 год составляла 9 млн долл. Таким образом, с начала 1999 года двигатель РД-180 используются в РН «Атлас-3» и «Атлас-5».

РД-180, который использовался на испытательном стенде, был показан на 23-й встрече Большой восьмёрки (июнь 1997 года, Денвер, США).

Так как целью программы использования двигателя являются запуски коммерческих спутников и спутников правительства США, то для соответствия поставок американскому законодательству совместным производителем РД-180 считается Pratt & Whitney. При этом, несмотря на распространяемые в интернет-СМИ и блогах многочисленные слухи, патентные права на конструкцию двигателя принадлежали НПО «Энергомаш» до октября 2019 года (срок действия патента США — 20 лет); на конец 2018 года всё производство двигателя сосредоточено в России.
Продажа осуществлялась совместным предприятием «Pratt & Whitney» и НПО «Энергомаш», называемым СП «РД-Амрос» (англ. RD AMROSS); приобретение и монтаж производились United Launch Alliance (ULA).
C мая 2014 года заключение новых контрактов временно прекращено по постановлению суда, в связи с иском конкурента — компании SpaceX; поставки двигателей по старым контрактам продолжаются.

История

В ноябре 1996 года в производственном объединении «Энергомаш» провели первое испытание РД-180. Двигатель был признан победителем в тендерах для установки его в РН «Атлас» американской Lockheed Martin Corporation. Нужно это было для вывода перспективных пилотируемых кораблей. Именно с этих пор двигатели РД-180 стали наиболее востребованными.

Двигатель имеет возможность многоразового использования. Продуманный менеджмент обеспечил НПО «Энергомаш» практически легендарными надежными сделками с США. В декабре 2012 года был поставлен контракт, обеспечивающий компанию гарантией на производство движков до 2019 года. Все производство сосредоточено в России.

Неоспоримое преимущество

В настоящий момент разработкой американской версии ракетного двигателя занимаются несколько частных компаний. Например, Blue Origin, которая принадлежит владельцу Amazon Джеффу Безосу, работает над созданием BE-4. Двигатель предназначен для ракеты-носителя Vulcan. Предполагается, что в будущем она заменит Atlas V, однако старт новой ракеты пока не был произведён. 

Разработки ведёт также SpaceX Илона Маска. Компания взяла на себя обязательство вывести на орбиту в 2020 году военный спутник AFSPC-52 при помощи тяжёлой ракеты Falcon Heavy.

Также по теме


Межпланетные амбиции: почему частные космические компании конкурируют в борьбе за сотрудничество с Пентагоном

В будущем «триллионы людей» покорят космос, убеждён миллиардер Джефф Безос, основатель компаний Amazon и Blue Origin. Он подчеркнул,…

Помимо этого SpaceX создаёт двигатель Raptor, который будет использован для ракеты Starship. По мнению Маска, изобретение его компании превзошло РД-180, так как давление в камере сгорания двигателя достигло 268,9 бар (у РД-180 — 266,7 бар).

Однако, как пояснял главный конструктор НПО «Энергомаш» Пётр Лёвочкин, сравниваемые двигатели служат для ракет с разными топливными системами. Raptor работает на кислороде и метане, а РД-180 — на кислороде и керосине. Это всё равно, что сопоставлять дизельный и бензиновый двигатели, заметил он.

«Господин Маск, не будучи техническим специалистом, не учитывает, что в двигателе РД-180 для ракеты-носителя Atlas используется совершенно другая топливная схема — «кислород — керосин», а это иные параметры работы двигателя», — прокомментировал Лёвочкин. 

Между тем Дмитрий Рогозин, комментируя высказывание Маска, заключил, что у РД-180 нет конкурентов.

«Хочу сказать, что дай бог им удачи создать двигатель лучше, чем у нас. Пока не получится, Россия в этой части номер один в мире», — сказал он.

Военный эксперт Алексей Леонков напомнил, что на сегодняшний день все американские космические программы по освоению дальнего космоса и вывода на геостационарные орбиты связаны с российскими двигателями. Этим доказывается их преимущество перед остальными аппаратами.

«Скоро в США будут запускать более дорогой BE-4 или (двигатель для. — RT) Falcon Heavy. Если бы они были выгоднее, чем российские двигатели, то американцы давно бы отказались от наших в пользу своих разработок», — заключил эксперт.

Использование

Двигатель РД-180 на испытательном стенде в Космическом Центре Маршалла (США)

Космические запуски с использованием РД-180 включают миссию к Плутону «Новые горизонты» (2006),
миссию к Луне LRO (2009),
аппараты для исследования Солнца «Обсерватория солнечной динамики» (2010) и Solar Orbiter (2020),
миссию к Юпитеру «Юнона» (2011), миссии к Марсу MRO (2005), «Марсианская научная лаборатория» (2011), MAVEN (2013), InSight (2018) и «Марс-2020» (2020), миссию за грунтом астероида OSIRIS-REx (2016).

В конце 2018 года проект носителя с шестью боковыми блоками, оснащенными РД-171, и одним центральным, снабженным РД-180, был выбран в качестве базового облика новой российской сверхтяжелой ракеты. Готовность ракеты планируется на 2027 год, а пуск носителя — на 2028 год с космодрома «Восточный».

Ситуация с американским рынком сбыта

В 2008—2009 годах чистый убыток «Энергомаша» от поставок двигателей РД-180 в США составил 880 миллионов рублей или почти 68% всех убытков компании. Счётная палата России выявила, что двигатели продавались только за половину стоимости затрат на их производство. По словам исполнительного директора НПО «Энергомаш» Владимира Солнцева, до 2010 года ракетные двигатели продавались с убытком, поскольку себестоимость производства росла более высокими темпами, чем цена, по которой удавалось наладить сбыт. В 2010—2011 годах был принят ряд мер, и ситуацию удалось выправить.

В связи с ухудшением российско-американских отношений (с 2014) политики обеих стран выдвигали предложения о прекращении поставок двигателя, используемых американцами. В частности, запрет на закупки двигателя введён поправкой Джона Маккейна. С инициативой запрета использования двигателя для военных запусков США выступал зам. председателя Правительства РФ Дмитрий Рогозин.

В качестве замены РД-180 в США рассматривался новый двигатель, на разработку которого Пентагоном выделено[когда?] 160 млн долларов. Однако, ожидается, что он будет готов к использованию не ранее 2019 (или 2025) года.
Альтернативным вариантом является разворачивание производства РД-180, по имеющейся у США лицензии (до 2030 года), на заводе ULA в Декейтере.

В 2014 году был заключён контракт с частной компанией Blue Origin на создание аналога российского РД-180; их новый двигатель BE-4 (в качестве горючего используется метан) был представлен в начале 2017 года; сообщается об успешном продвижении работ.

В августе 2018 директор НАСА Джим Брайденстайн в интервью телеканалу C-Span заявил, что американские разработчики трудятся над тем, чтобы создать альтернативу российским двигателям РД-180.

В январе 2018 года Financial Times со ссылкой на представителей НПО «Энергомаш» заявило о том, что китайская компания Great Wall Industry ведет переговоры о покупке технологии ракетных двигателей; издание отмечало, что РД-180 развивает в три раза большую тягу, чем самый мощный китайский двигатель YF-100, который создан на основе более раннего двигателя РД-120.

В декабре 2018 года глава SpaceX Илон Маск заявил о неловкости факта, что Boeing/Lockheed вынуждены использовать российский двигатель на ракете Atlas, а сам двигатель назвал великолепным.

12 февраля 2019 года главный конструктор НПО «Энергомаш» Пётр Левочкин отметил, что двигатель РД-180 сертифицирован с 10% запасом, а это значит, что давление в его камере сгорания может быть выше 280 атмосфер.

20 декабря 2019 года ракета-носитель Atlas V с российскими двигателями РД-180 запустила с авиабазы на мысе Канаверал на орбиту космический корабль CST-100 Starliner компании Boeing.

По состоянию на 25 мая 2020 года (20 лет с момента первого пуска РН «Атлас» с РД-180) в США поставлено 116 двигателей, состоялось 90 пусков, все они признаны успешными.

«Ни у одной страны нет подобных разработок»

По мнению академика Российской академии космонавтики Александра Железнякова, новый двигатель, как и его предшественник РД-171М, будет успешно конкурировать с зарубежными аналогами.   

По его словам, продвижение этого двигателя на международном рынке связано с вопросами геополитики.

«Кроме Китая, вряд ли кто-то заинтересуется, поскольку это зависит от геополитической обстановки», — пояснил он.

Схожую точку зрения выразил и военный эксперт Михаил Тимошенко. 

«Этот двигатель сможет конкурировать с иностранными разработками. США вряд ли будут заинтересованы в его покупке, потому что у них есть двигатель для тяжёлых ракет. Но интерес могут проявить Евросоюз и Китай, если, конечно, они захотят выводить на орбиту что-то тяжёлое», — сказал он RT.

  • Ракета-носитель среднего класса «Союз-5» («Иртыш»)

В свою очередь, Моисеев заявил, что двигатель вряд ли пойдёт на экспорт, поскольку такие аппараты создаются под конкретные ракеты. Пока за рубежом нет ракет, совместимых с РД-171МВ.

«Для его покупки предполагаемый покупатель должен иметь соответствующую ракету. Им заинтересуются тогда, когда кто-то начнёт разрабатывать ракету, под которую он подойдёт, но пока таких ракет не разрабатывают и в планах ни у кого нет», — сказал эксперт. 

В ожидании «Вулкана»

Эксперт в области средств выведения и редактор российского журнала «Новости космонавтики» Игорь Афанасьев в беседе с RT напомнил, что разработка двигателя BE-4 началась в конце 2000-х годов, в том числе для установки на перспективные ракеты, которые должны были заменить Atlas V. А в 2014-м было озвучено желание исключить так называемую зависимость от российских двигателей.

«Как обычно, работы шли медленнее, чем предполагалось. Поэтому конкурс на двигатели закончился только вчера, когда ULA выбрала двигатель Blue Origin BE-4 для установки на ракеты Vulcan. Предполагается, что первый пуск состоится в 2020 году, а после этого ракета Atlas постепенно будет выведена из эксплуатации», — отметил эксперт.

По его словам, двигатель BE-4 находится только на стадии испытаний и запуска в серию, поэтому специалисты не исключают, что с ним могут возникнуть трудности

Однако благодаря приличному финансированию и важности проекта для США со временем проблемы будут преодолены, уверен Афанасьев

«В 2020 году будет первый полёт по плану. Но даже если будет задержка, специалисты считают, что к 2025 году Vulcan встанет на крыло и будет летать», — добавил Афанасьев.

В свою очередь, военный эксперт журнала «Арсенал Отечества» Алексей Леонков рассказал RT, что у американских специалистов «всегда было не очень» с созданием жидкостных ракетных двигателей. Так, и в ходе работы над BE-4 сообщалось о неудачных испытаниях.

Также по теме


«Веские причины»: почему США продолжат закупать российские ракетные двигатели

Российское НПО «Энергомаш» и американская компания United Launch Alliance (ULA) подписали новый контракт на поставку двигателей РД-180…

Он также отметил, что по своим техническим характеристикам российский двигатель значительно мощнее создаваемого американской стороной аналога.

«У BE-4 давление в камерах сгорания намного ниже, чем у РД-180. Если их сравнить, то на одну и ту же ракету нужен всего один РД-180, но два BE-4. Стендовые испытания показали, что не всегда всё было хорошо. Если американцы поставят этот двигатель на ракету, будем смотреть, полетит ли она», — заключил эксперт.

При этом научный руководитель Института космической политики Иван Моисеев констатировал, что введение в строй новых двигателей всегда является сложным процессом. Он также добавил, что у США есть достаточный запас РД-180 (последний на данный момент контракт был заключён в конце июля 2018 года), чтобы обеспечить полёты ракет Atlas V до тех пор, пока Vulcan не будет готов к штатной работе.

«Многое зависит от того, какие задачи ставятся. Если будет нужно, они могут сразу перейти на рабочий режим, то есть на требуемую частоту пусков, у них есть для этого потенциал. Обычно идёт начиная с нескольких пусков в год и до того, сколько нужно. Для Atlas V много пусков не нужно. И потом, не стоит беспокоиться за американцев, у них достаточный запас 180-х, чтобы Atlas V летал до тех пор, пока не полетит Vulcan», — отметил эксперт.

Вместе с тем собеседник RT добавил, что, несмотря на прекращение в обозримой перспективе поставок РД-180 Соединённым Штатам, не стоит говорить о прекращении сотрудничества двух стран в космической сфере.

Эксперты также сошлись во мнении, что, помимо сотрудничества по Международной космической станции, сохраняются поставки двигателей РД-181 для менее мощных ракет Antares.

Сколько стоит ракетный двигатель РД-180 для США

Поговорим о ценах. SpaceNews сообщило, что необходимо заменить двигатель РД-180. США подобная прихоть обойдется в 1,5 миллиарда долларов. Немаленькая сумма.

Сколько стоит двигатель РД-180? Весь проект по внедрению прототипа будет продолжаться не менее шести лет. По мнению экспертов, у США нет возможности полностью отказаться от применения двигателей РД-180. В короткие сроки возникшую проблему решить невозможно, так как моторы будут готовы только в 2022 году.Несмотря на заверения американских ВВС о том, что РД-180 имеются на складах в необходимом количестве, нехватка все же присутствует. Поэтому многие запуски нужно будет отложить. Расходы в этой сфере могут увеличиться до 5 миллиардов долларов.Пока США конкурирует и применяет санкции, Китай уже занимает очередь на производство РД-180.

Конструкция

Двигатель состоит из:

  • двух камер сгорания,
  • турбонасосного агрегата,
  • бустерного насосного агрегата горючего,
  • бустерного насосного агрегата окислителя,
  • газогенератора,
  • регулятора расхода горючего в газогенераторе, дросселя окислителя, дросселя горючего, пуско-отсечных клапанов окислителя и горючего,
  • блока баллонов, двух ампул с пусковым горючим, пускового бачка.
  • системы рулевых приводов, системы приводов автоматики, блока управления автоматикой и датчиков системы аварийной защиты,
  • рамы двигателя, донного экрана, теплообменника для подогрева гелия на наддув бака окислителя.

Массовое соотношение окислителя и горючего — 2,72, дросселирование возможно в диапазоне 40—100 %.

Сохранить уникальный проект

Двигатели РД-180 ранее не использовались на российских ракетах, однако в сентябре 2019 года глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин сообщил, что данный агрегат будет устанавливаться на «Союзе-6».

«Скорее всего, на базе этой ракеты («Союз-5». — RT) мы будем создавать ещё одну ракету, но более пониженного класса — ракету среднего класса «Союз-6», на которой будут летать на основе двигателя РД-180», — цитирует Рогозина Интерфакс.

При этом глава «Роскосмоса» отметил, что использование силовой установки РД-180 позволит сохранить этот уникальный проект и технологические наработки, если США откажутся от закупок данного двигателя.

В декабре 2019 года гендиректор «Энергомаша» Игорь Арбузов уточнил, что речь идёт не о поставляемой в США оригинальной версии РД-180, а о модернизированном варианте двигателя.

Тестовые пуски «Союза-6» планируется осуществлять с российско-казахстанского комплекса «Байтерек». Первый старт намечен на 2025 год. Стартовый стол для запуска данных ракет будет также создан в России. Ориентировочная дата окончания строительства намечена на 2025—2026 годы.

  • Дмитрий Рогозин
  • РИА Новости

В 2019 году Рогозин также сообщил, что «Союз-5» и «Союз-6» в будущем станут прототипами для составных частей перспективной ракеты сверхтяжёлого класса «Енисей», проект которой сейчас разрабатывается российскими специалистами.

«Что особенно важно: «Союз-5» становится прототипом первой ступени ракеты сверхтяжёлого класса, а «Союз-6» прототипом второй ступени центрального блока ракеты сверхтяжёлого класса. То есть мы, делая на самом деле крайне востребованные средства выведения — рыночные, которые готовы будут драться на рынке с любым американским и иным производителем, — одновременно фактически делаем работу по созданию ракеты сверхтяжёлого класса, уже начинаем отработку её модулей», — отметил Рогозин

Описание конструкции

  1. LOX/Керосин ракетного топлива.
  2. Две упорных камеры (карданные +8 градусов).
  3. Один богатый кислородом блок перед горелкой.
  4. ТНА сборка высокого давления.
  5. Двухступенчатый топливный насос.
  6. Одноступенчатый насос кислорода.
  7. Одноместная турбина.
  8. Самовоспламеняющееся зажигание.
  9. Автономные гидравлические системы (клапаны, ТВЦ) с питанием керосина из топливного насоса.
  10. Мониторинг состояния здоровья и система прогнозирования жизни.
  11. Автоматизированная подготовка полета (после установки на транспортном средстве все операции автоматизированы посредством запуска).
  12. Минимизация интерфейса со стартовой площадки и транспортных средств (пневматические и гидравлические системы, автономные, электрические объединенные панели, упорная рама для упрощения механического интерфейса).
  13. Экологически чистые операции с обогащенным окислителем, запускающим возгорание предварительной горелки, а также запуск окислителя и режимов остановки, которые устраняют коксующийся и не сгоревший потенциально загрязненный керосин.
  14. 50-100% непрерывного дросселирования при условии потенциальной проверки в реальном времени согласования траектории и двигателя на площадке перед запуском фиксации.
  15. 80% RD-170 частей.
  16. Барокамера: 256,6 бар.
  17. Коэффициент площади: 36,4.
  18. Тяговооружённость: 77,26.
  19. Соотношение окислитель–топливо: 2,72.
Комментировать
0