Россия создала самый мощный жидкостный ракетный двигатель

Предыдущий рекордсмен — РД-170. Символично, что ровно 42 года назад, 25 августа 1980 года, проведены первые огневые испытания самого мощного двигателя в советской истории - РД-170. Это предшественник РД-171МВ, который прошёл несколько итераций и модификаций, чтобы вернуться в современном облике.

РД-170 – это советский жидкостный четырёхкамерный ракетный двигатель на экологичной топливной паре «керосин-жидкий кислород», разработанный КБ «Энергомаш» для сверхтяжёлой ракеты-носителя «Энергия». Её первая ступень состояла из четырёх боковых ускорителей, созданных на основе ракеты-носителя «Зенит», поэтому они получили унифицированные двигатели. РД-171, использованный в ракетах «Зенит», почти брат-близнец – он отличался от РД-170 только конструкцией качания камер и органами управления их отклонением.

РД-170/171 без сомнения можно назвать этапной разработкой для отечественной ракетно-космической отрасли. Имея тягу в вакууме 806 тонн—сил (тс), он до сих пор является самым мощным в мире ЖРД из применявшихся в ракетах. Эскизный проект был разработан в 1976 г. По сравнению с предыдущими двигателями его тяга скачком выросла в 5 раз, а трудоёмкость производства практически в 10 раз. Основная конструктивная особенность РД-170 — четыре камеры сгорания, качающиеся в двух плоскостях, и два газогенератора, работающие на одну турбину. Наличие четырёх камер вместо одной позволило получить параметры работы каждой камеры по тяге примерно в 200 тс, приблизив их к уже освоенному диапазону на предыдущих двигателях (150 тс).

РД-170 применялся в составе ракеты-носителя «Энергия» всего лишь дважды, выведя экспериментальный космический аппарат «Полюс» и многоразовый корабль «Буран» в 1988 г. Но уже в версии РД-171 и её дальнейшей модификации РД-171М он пролетал три десятилетия в ракетах-носителях семейства «Зенит». В том числе по программе «Морской старт». При всей своей мощности двигатель оказался экономичным и надежным, к тому же пригодным для многоразового использования.

«Половинки» и «четвертинки»

В 1990-е гг. полная мощность РД-170/171 использовалась только в «Зенитах». Зато заложенный в модели конструкторский потенциал позволил разработать целую линейку ракетных двигателей для носителей разных классов.

Сначала мощный четырёхкамерный двигатель разделили на два, получив РД-180 или «половинку», с двумя камерами сгорания. При тяге в 423 тс (в вакууме) он обеспечивал работу первой ступени средних РН Atlas III. А сейчас уже двадцать лет безаварийно используется на Atlas V. Ещё до начала обмена санкциями, американская ULA закупила эти двигатели с запасом на будущие старты.

Потом «половинку» разделили ещё раз, получив РД-191 или «четвертинку». Тяга этого однокамерного двигателя составляет более 200 тс в вакууме и на его основе строятся универсальные ракетные модули (УРМ) для семейства ракет-носителей «Ангара». Интересно, что впервые лётные испытания РД-191 прошёл в составе первой ступени корейской РН «Наро-1» в 2009 г. Россия помогала в его создании. Сейчас НПО «Энергомаш» ведёт разработку РД-191М — на 10-15% более мощной версии этого однокамерного двигателя для РН повышенной грузоподъёмности «Ангара-А5М».

Стоит рассказать ещё о двух однокамерных двигателях семейства. Это РД-193 — упрощённая версия РД-191, которую отличает отсутствие узла качания камеры сгорания и связанных конструктивных элементов, что позволило снизить его массу на 300 кг. Он может применяться в первой ступени лёгкой ракеты-носителя «Союз-2.1в» после исчерпания запасов НК-33А, применяемых сейчас. Экспортная модификация с узлом качания — модель РД-181 использовалась в США как двигатели первой ступени ракеты «Антарес». В том числе она известна как носитель, выводящий на орбиту грузовики Cygnus для снабжения МКС. После взаимных санкций его поставки прекращены, у американской стороны есть запас двигателей на два старта.

Наследник лидера

Развитие космической индустрии показало, что нужен промежуточный ракета-носитель, занимающий промежуточное положение по грузоподъёмности между семейством средних «Союз-2» и тяжёлой «Ангарой». Перспективной ракетой переходного класса стал «Союз-5». Одна из его особенностей – возможность адаптации под пуск с «Морского старта». Основой его первой ступени станет РД-171МВ тягой 806 тс.

Путь длиной 42 года не прошёл зря. Россия получила экономичный и эффективный ракетный двигатель. И он опять самый мощный жидкостной ракетный двигатель.