Rrafshi reaktiv. Motorët e shpërthimit rrotullues - Një parim operativ i perspektivës ekonomike dhe klasifikimi i motorëve jet

Një artikull interesant në lidhje me të kaluarën, të tashmen dhe të ardhmen e industrisë sonë të raketave dhe perspektivat për fluturimet në hapësirë.

Krijuesi i motorëve më të mirë të raketave me lëndë djegëse të lëngshme në botë, Akademiku Boris Katorgin, shpjegon pse amerikanët ende nuk mund t'i përsërisin arritjet tona në këtë fushë dhe si ta mbajnë kokën sovjetike në të ardhmen.

Më 21 qershor 2012, fituesit e Çmimit Global të Energjisë u ndanë në Forumin Ekonomik të Shën Petersburgut. Një komision autoritar i ekspertëve të industrisë nga vende të ndryshme zgjodhi tre aplikime nga 639 të paraqitura dhe emëroi fituesit e çmimit 2012, i cili tashmë quhet zakonisht "Çmimi Nobel për Inxhinierët e Energjisë". Si rezultat, 33 milion rubla premium këtë vit u ndanë nga një shpikës i famshëm nga Britania e Madhe, profesor RodneyGjoniAllam dhe dy nga shkencëtarët tanë të shquar - akademikë të Akademisë Ruse të Shkencave BorisKatorgin dhe ValeriKostyuk.

Të tre lidhen me krijimin e teknologjisë kriogjenike, studimin e vetive të produkteve kriogjenike dhe aplikimin e tyre në termocentrale të ndryshme. Akademiku Boris Katorgin u shpërblye "për zhvillimin e motorëve të raketave me efikasitet të lëngshëm shumë efikas në lëndë djegëse kriogjenike, të cilat sigurojnë funksionim të besueshëm të sistemeve hapësinore me parametra të lartë të energjisë për përdorimin paqësor të hapësirës". Me pjesëmarrjen e drejtpërdrejtë të Katorgin, i cili i kushtoi më shumë se pesëdhjetë vjet ndërmarrjes OKB-456, e njohur tani si NPO Energomash, u krijuan motorë raketash të lëngshëm (LRE), performanca e të cilave ende konsiderohet më i miri në botë. Vetë Katorgin ishte i angazhuar në zhvillimin e skemave për organizimin e procesit të punës në motorë, formimin e përzierjes së përbërësve të karburantit dhe eliminimin e pulsimit në dhomën e djegies. Gjithashtu janë të njohura punimet e tij themelore në motorët e raketave bërthamore (NRE) me një impuls të lartë specifik dhe zhvillimet në fushën e krijimit të lazerëve të fuqishëm kimikë të vazhdueshëm.

Në kohët më të vështira për organizatat intensive të shkencës ruse, nga 1991 deri në 2009, Boris Katorgin drejtoi NPO Energomash, duke kombinuar pozicionet e drejtorit të përgjithshëm dhe projektuesit të përgjithshëm, dhe arriti jo vetëm të mbajë kompaninë, por edhe të krijojë një numër të ri motorët. Mungesa e një urdhri të brendshëm për motorët e detyroi Katorgin të kërkonte një klient në tregun e jashtëm. Një nga motorët e rinj ishte RD-180, i zhvilluar në 1995 posaçërisht për pjesëmarrjen në një tender të organizuar nga korporata amerikane Lockheed Martin, e cila po zgjidhte një motor me lëndë djegëse të lëngshme për automjetin e nisjes Atlas që po përditësohej në atë kohë. Si rezultat, NPO Energomash nënshkroi një kontratë për furnizimin e 101 motorëve dhe deri në fillim të vitit 2012 kishte furnizuar tashmë më shumë se 60 motorë raketash në Shtetet e Bashkuara, 35 prej të cilave u operuan me sukses në Atlas në lëshimin e satelitëve për qëllime të ndryshme Me

Para dhënies së çmimit, "Eksperti" bisedoi me akademikun Boris Katorgin për gjendjen dhe perspektivat e zhvillimit të motorëve të raketave me lëndë të lëngshme dhe zbuloi pse motorët e bazuar në zhvillimet e dyzet viteve më parë ende konsiderohen novatore, dhe RD-180 mund të të mos rikrijohen në fabrikat amerikane.

— Boris Ivanovich, v si pikërisht e juaja merita v duke krijuar vendas të lëngshme reaktive motorët, dhe tani konsiderohet më e mira v Bota?

- Për t'i shpjeguar këtë një laiku, ndoshta keni nevojë për një aftësi të veçantë. Për motorët raketë me lëndë djegëse të lëngëta, kam zhvilluar dhoma të djegies, gjeneratorë gazi; në përgjithësi, ai mbikëqyri krijimin e vetë motorëve për eksplorimin paqësor të hapësirës së jashtme. (Në dhomat e djegies, karburanti dhe oksiduesi përzihen dhe digjen, dhe formohet një vëllim i gazrave të nxehtë, të cilët, më pas të nxjerrë përmes grykave, krijojnë shtytjen aktuale të avionit; gjeneratorët e gazit gjithashtu djegin përzierjen e karburantit, por tashmë për funksionimi i pompave turbo, të cilat pompojnë karburant dhe oksidues nën presion të madh në të njëjtën dhomë të djegies. — « Ekspert ".)

— Ju flas O paqësore asimilim hapësirë, edhe pse padyshim, çfarë te gjitha motorët futje nga disa dhjetra deri në 800 ton, e cila u krijuan v OJQ " Energomash ", synuar më parë Total për ushtarake nevojave.

- Ne nuk kishim nevojë të hidhnim një bombë të vetme atomike, nuk bëmë asnjë ngarkesë të vetme bërthamore në objektiv në raketat tona, dhe falënderoj Zotin. Të gjitha zhvillimet ushtarake shkuan në hapësirë ​​paqësore. Ne mund të jemi krenarë për kontributin e madh të teknologjisë sonë të raketave dhe hapësirës në zhvillimin e qytetërimit njerëzor. Falë astronautikës, u krijuan grupe të tëra teknologjike: navigimi në hapësirë, telekomunikacioni, televizioni satelitor dhe sistemet e ndijimit.

— Motori për ndërkontinentale balistike raketa P-9, më lart e cila ju punuar, pas shtrihem v bazë pak nëse jo e gjitha e jona i drejtuar nga njeriu programet.

- Në fund të viteve 1950, unë kreva punë llogaritëse dhe eksperimentale për të përmirësuar formimin e përzierjes në dhomat e djegies të motorit RD-111, i cili ishte menduar për atë raketë. Rezultatet e punës përdoren akoma në motorët e modifikuar RD-107 dhe RD-108 për të njëjtën raketë Soyuz; rreth dy mijë fluturime hapësinore u kryen mbi to, përfshirë të gjitha programet e drejtuara me njerëz.

— Dy i vitit mbrapa unë jam mori intervistë në e juaja kolegë, laureat " Globale energji " akademik Aleksandra Leontyev. V bisedë O mbyllur për i gjerë publiku specialistë, me kë Leontiev veten time kur- atëherë ishte, ai të përmendura Vitali Ievleva, gjithashtu shume kush bëri për e jona hapësirë industri.

- Shumë akademikë që punuan për industrinë e mbrojtjes u klasifikuan - ky është një fakt. Tani shumë janë deklasifikuar - ky është gjithashtu një fakt. Unë e njoh shumë mirë Alexander Ivanovich: ai punoi në krijimin e metodave dhe metodave të llogaritjes për ftohjen e dhomave të djegies të motorëve të ndryshëm të raketave. Zgjidhja e këtij problemi teknologjik nuk ishte e lehtë, veçanërisht kur filluam të shtrydhim sa më shumë energjinë kimike të përzierjes së karburantit për të marrë impulsin specifik maksimal, duke rritur, ndër masat e tjera, presionin në dhomat e djegies në 250 atmosfera. Le të marrim motorin tonë më të fuqishëm - RD -170. Konsumi i karburantit me një agjent oksidues - vajguri me oksigjen të lëngshëm që rrjedh nëpër motor - 2.5 ton në sekondë. Rrjedhat e nxehtësisë në të arrijnë 50 megavat për metër katror - kjo është një energji e madhe. Temperatura në dhomën e djegies është 3.5 mijë gradë Celsius. Ishte e nevojshme të dilnim me një ftohje të veçantë për dhomën e djegies në mënyrë që të mund të funksiononte e llogaritur dhe t'i rezistonte kokës termike. Alexander Ivanovich bëri pikërisht atë, dhe, duhet të them, ai bëri një punë të shkëlqyeshme. Vitaly Mikhailovich Ievlev - Anëtar korrespondent i Akademisë Ruse të Shkencave, Doktor i Shkencave Teknike, profesor, i cili, për fat të keq, vdiq shumë herët, - ishte një shkencëtar i profilit më të gjerë, zotëronte një erudicion enciklopedik. Ashtu si Leontiev, ai ka punuar shumë në metodologjinë për llogaritjen e strukturave termike me stres të lartë. Puna e tyre diku u kryqëzua, diku ata u integruan, dhe si rezultat, u mor një metodë e shkëlqyer me të cilën është e mundur të llogaritet intensiteti i nxehtësisë i çdo dhome djegieje; tani, ndoshta, duke e përdorur atë, çdo student mund ta bëjë atë. Për më tepër, Vitaly Mikhailovich mori pjesë aktive në zhvillimin e motorëve të raketave bërthamore, plazma. Këtu interesat tona u kryqëzuan në vitet kur Energomash po bënte të njëjtën gjë.

— V e jona bisedë me Leontiev ne prekur temë shitjet energomashevsky motorët RD-180 v SHBA, dhe Aleksandri Ivanovich i tha, çfarë në shumë kjo motor - rezultat zhvillimet, e cila ishin i bërë si nje here në duke krijuar RD-170, dhe v çfarë- atëherë kuptim e tij gjysma. Çfarë kjo është - vërtet rezultat anasjelltas shkallëzim?

- Çdo motor në një dimension të ri është, natyrisht, një aparat i ri. RD-180 me një shtytje prej 400 ton është në të vërtetë gjysma e madhësisë së RD-170 me një shtytje prej 800 ton. RD-191, i projektuar për raketën tonë të re Angara, ka një goditje prej 200 tonë. Çfarë kanë të përbashkët këta motorë? Të gjithë ata kanë një pompë turbo, por RD-170 ka katër dhoma të djegies, RD-180 "amerikane" ka dy, dhe RD-191 ka një. Çdo motor ka nevojë për njësinë e vet të pompës turbo-në fund të fundit, nëse një dhomë e vetme RD-170 konsumon rreth 2.5 tonë karburant në sekondë, për të cilën u zhvillua një pompë turbo me një kapacitet prej 180 mijë kilovat, e cila është më shumë se dy herë më e lartë se, për shembull, fuqia e reaktorit të akullthyesit bërthamor "Arktika", pastaj RD-180 me dy dhoma-vetëm gjysma, 1.2 ton. Në zhvillimin e pompave turbo për RD-180 dhe RD-191, unë mora pjesë drejtpërdrejt dhe në të njëjtën kohë drejtova krijimin e këtyre motorëve në tërësi.

— Kamera djegje, do të thotë, më nga te gjitha nga këto motorët nje dhe se e njejta, vetem numri e tyre Të tjera?

- Po, dhe kjo është arritja jonë kryesore. Në një dhomë të tillë me një diametër prej vetëm 380 milimetra, digjet pak më shumë se 0.6 ton karburant në sekondë. Pa ekzagjerim, kjo aparat fotografik është një pajisje unike e stresit të lartë të nxehtësisë me rripa të veçantë për të mbrojtur nga flukset e fuqishme të nxehtësisë. Mbrojtja kryhet jo vetëm për shkak të ftohjes së jashtme të mureve të dhomës, por edhe për shkak të një metode gjeniale të "rreshtimit" të një filmi karburanti mbi to, i cili avullon dhe ftoh murin. Në bazë të kësaj kamere të jashtëzakonshme, e cila nuk ka asnjë të barabartë në botë, ne prodhojmë motorët tanë më të mirë: RD-170 dhe RD-171 për Energia dhe Zenit, RD-180 për Atlasin Amerikan dhe RD-191 për raketën e re ruse . "Angara".

— « Angara " duhet ishte zëvendëso " Proton- M " ende disa vjet mbrapa, por krijuesit raketa ballafaqohet me serioze problemeve e para fluturim gjykimet në mënyrë të përsëritur shtyhet dhe projektit si do të vazhdon rrëshqitje

- Me të vërtetë kishte probleme. Tani është marrë një vendim për lëshimin e raketës në 2013. Veçantia e Angaras është se, në bazë të moduleve të saj universale të raketave, është e mundur të krijohet një familje e tërë e automjeteve të lëshimit me një kapacitet ngarkues prej 2.5 deri në 25 ton për të lëshuar ngarkesa në orbitën e tokës së ulët në bazë të Motori universal i oksigjenit-vajguri RD-191. Angara-1 ka një motor, Angara-3-tre me një shtytje totale prej 600 ton, Angara-5 do të ketë 1000 ton shtytje, domethënë, do të jetë në gjendje të vendosë më shumë ngarkesë në orbitë sesa Proton. Për më tepër, në vend të heptilit shumë toksik, i cili digjet në motorët Proton, ne përdorim karburant miqësor me mjedisin, pas së cilës mbetet vetëm uji dhe dioksidi i karbonit.

— Si ndodhi, çfarë se e njëjta RD-170, të cilat ishte krijuar ende v mesi i 1970- NS, më parë keto meqë Mbetet, më në thelb inovative produkt, a e tij teknologjive janë përdorur v cilësia bazë për i ri Motori rakete?

-Një histori e ngjashme ndodhi me një aeroplan të krijuar pas Luftës së Dytë Botërore nga Vladimir Mikhailovich Myasishchev (një bombardues strategjik me rreze të gjatë të serisë M, i zhvilluar nga OKB-23 i Moskës i viteve 1950.- « Ekspert ") Në shumë aspekte, avioni ishte tridhjetë vjet përpara kohës së tij, dhe elementët e modelit të tij u huazuan nga prodhuesit e tjerë të avionëve. Kështu është këtu: në RD-170 ka shumë elementë, materiale, zgjidhje të projektimit. Sipas vlerësimeve të mia, ato nuk do të vjetrohen për disa dekada të tjera. Kjo është kryesisht për shkak të themeluesit të NPO Energomash dhe projektuesit të tij të përgjithshëm Valentin Petrovich Glushko dhe Anëtarit Korrespondent të Akademisë Ruse të Shkencave Vitaliy Petrovich Radovsky, i cili drejtoi kompaninë pas vdekjes së Glushko. (Vini re se karakteristikat më të mira energjetike dhe funksionale në botë të RD-170 janë kryesisht për shkak të zgjidhjes së Katorgin për problemin e shtypjes së paqëndrueshmërisë së djegies me frekuencë të lartë përmes zhvillimit të mureve antipulzuese në të njëjtën dhomë të djegies. « Ekspert ".) Dhe motori i fazës së parë RD-253 për automjetin e lëshimit Proton? E prezantuar në vitin 1965, është aq e përsosur saqë ende nuk është kapërcyer nga askush. Kështu mësoi Glushko të dizajnonte - në kufirin e mundshëm dhe gjithmonë mbi mesataren botërore. Shtë gjithashtu e rëndësishme të mbani mend një gjë tjetër: vendi ka investuar në të ardhmen e tij teknologjike. Si ishte në Bashkimin Sovjetik? Ministria e Makinerisë së Përgjithshme, e cila, në veçanti, ishte përgjegjëse për hapësirën dhe raketat, shpenzoi 22 përqind të buxhetit të saj të madh vetëm në R&D - në të gjitha fushat, përfshirë shtytjen. Sot, financimi i kërkimit është shumë më pak, dhe kjo thotë shumë.

— Jo do të thotë nëse arritje nga këto Motori i raketave disa perfekte cilësitë, per me teper Kjo ka ndodhur kjo është gjysmë shekulli mbrapa, çfarë raketë motorri me kimike burim energji v çfarë- atëherë kuptim i vjetruar veten time: kryesor zbulimet i bërë dhe v i ri brezat Motori i raketave, tani fjalim shkon me shpejt O Kështu që i thirrur mbështetëse risi?

- Sigurisht qe jo. Motorët e raketave me lëndë djegëse të lëngëta janë në kërkesë dhe do të jenë në kërkesë për një kohë shumë të gjatë, sepse asnjë teknologji tjetër nuk është në gjendje të heqë në mënyrë më të besueshme dhe ekonomike një ngarkesë nga Toka dhe ta vendosë atë në orbitë të ulët të Tokës. Ato janë miqësore me mjedisin, veçanërisht ato që punojnë me oksigjen të lëngshëm dhe vajguri. Por për fluturimet drejt yjeve dhe galaktikave të tjera, motorët e raketave me lëndë djegëse të lëngshme, natyrisht, janë plotësisht të papërshtatshëm. Masa e të gjithë metalaktikës është 1056 gram. Për të përshpejtuar në një motor rakete me lëndë djegëse të lëngshme në të paktën një të katërtën e shpejtësisë së dritës, kërkohet një sasi absolutisht e jashtëzakonshme e karburantit - 103,200 gram, kështu që edhe të mendosh për të është marrëzi. Motori me lëndë djegëse të lëngët ka motorët e tij të qëndrueshëm. Në motorët e lëngshëm, ju mund të përshpejtoni transportuesin në shpejtësinë e dytë kozmike, të fluturoni në Mars, dhe kjo është e gjitha.

— Tjetra fazë - bërthamore raketë motorët?

- Sigurisht. Nuk dihet nëse do të jetojmë për të parë disa nga fazat, dhe është bërë shumë për zhvillimin e motorëve të raketave bërthamore tashmë në kohët sovjetike. Tani, nën udhëheqjen e Qendrës Keldysh, të kryesuar nga Akademiku Anatoly Sazonovich Koroteev, i ashtuquajturi modul transporti dhe energjie po zhvillohet. Dizajnerët arritën në përfundimin se është e mundur të krijohet një reaktor bërthamor i ftohur me gaz që është më pak stresues sesa ishte në BRSS, i cili do të funksionojë si si termocentral ashtu edhe si burim energjie për motorët plazmatikë kur udhëtoni në hapësirë Me Një reaktor i tillë tani është duke u projektuar në NIKIET me emrin N. A. Dollezhal nën udhëheqjen e Anëtarit Korrespondent të Akademisë Ruse të Shkencave Yuri Dragunov. Byroja e projektimit Kaliningrad "Fakel" gjithashtu merr pjesë në projekt, ku po krijohen motorë shtytës elektrik. Ashtu si në kohët sovjetike, nuk do të bëjë pa Zyrën e Dizajnit Voronezh të Automatikës Kimike, ku do të prodhohen turbina me gaz dhe kompresorë për të drejtuar një ftohës - një përzierje gazi - përgjatë një qarku të mbyllur.

— A derisa le të fluturojmë më Motori rakete?

- Sigurisht, dhe ne shohim qartë perspektivat për zhvillimin e mëtejshëm të këtyre motorëve. Ka detyra taktike, afatgjata, nuk ka kufi këtu: futja e veshjeve të reja, më rezistente ndaj nxehtësisë, materialeve të reja të përbëra, një rënie në masën e motorëve, një rritje në besueshmërinë e tyre dhe një thjeshtim i kontrollit skemë. Një numër elementësh mund të futen për të kontrolluar më mirë veshin e pjesëve dhe proceseve të tjera që ndodhin në motor. Ka detyra strategjike: për shembull, zhvillimi i metanit të lëngshëm dhe acetilenit si lëndë djegëse së bashku me amoniakun ose karburantin me tre përbërës. NPO Energomash po zhvillon një motor me tre përbërës. Një motor i tillë rakete me lëndë djegëse të lëngët mund të përdoret si motor për fazën e parë dhe të dytë. Në fazën e parë, ai përdor përbërës të zhvilluar mirë: oksigjen, vajguri të lëngët, dhe nëse shtoni rreth pesë përqind më shumë hidrogjen, atëherë impulsi specifik do të rritet ndjeshëm - një nga karakteristikat kryesore të energjisë së motorit, që do të thotë se më shumë ngarkesë mund të dërgohen në hapësirë. Në fazën e parë, prodhohet i gjithë vajguri me shtimin e hidrogjenit, dhe në të dytin, i njëjti motor kalon nga funksionimi në karburant me tre përbërës në karburant me dy përbërës-hidrogjen dhe oksigjen.

Ne kemi krijuar tashmë një motor eksperimental, megjithëse me një dimension të vogël dhe një shtytje prej vetëm rreth 7 tonë, kemi kryer 44 teste, kemi bërë elementë përzierës në shkallë të plotë në grykë, në gjeneratorin e gazit, në dhomën e djegies dhe zbuluam se së pari mund të punoni në tre përbërës, dhe pastaj të kaloni pa probleme në dy. Gjithçka po funksionon, arrihet një efikasitet i lartë i djegies, por për të shkuar më tej, nevojitet një mostër më e madhe, bankat duhet të rafinohen në mënyrë që të nisin përbërësit që do të përdorim në një motor të vërtetë në djegie dhoma: hidrogjen i lëngshëm dhe oksigjen, si dhe vajguri. Unë mendoj se ky është një drejtim shumë premtues dhe një hap i madh përpara. Dhe shpresoj të kem kohë për të bërë diçka gjatë jetës sime.

— Pse Amerikanët, duke marrë e drejte më riprodhimi RD-180, jo mund bëj e tij tashmë shume vjet?

- Amerikanët janë shumë pragmatikë. Në vitet 1990, në fillim të punës së tyre me ne, ata kuptuan se në fushën e energjisë ne ishim shumë përpara tyre dhe ne duhej t'i miratonim këto teknologji nga ne. Për shembull, motori ynë RD-170 në një fillim, për shkak të një impulsi më të lartë specifik, mund të marrë një ngarkesë dy ton më shumë se F-1 i tyre më i fuqishëm, që do të thoshte në atë kohë 20 milion dollarë fitim. Ata shpallën një konkurs për një motor 400-ton për Atlaset e tyre, i cili u fitua nga RD-180 ynë. Atëherë amerikanët menduan se do të fillonin të punonin me ne, dhe në katër vjet ata do të merrnin teknologjitë tona dhe do t'i riprodhonin ato vetë. Unë u thashë atyre menjëherë: ju do të shpenzoni më shumë se një miliard dollarë dhe dhjetë vjet. Kanë kaluar katër vjet dhe ata thonë: po, duhen gjashtë vjet. Kanë kaluar më shumë vite, ata thonë: jo, na duhen edhe tetë vjet. Kanë kaluar shtatëmbëdhjetë vjet dhe ata nuk kanë riprodhuar asnjë motor të vetëm. Ata tani kanë nevojë për miliarda dollarë vetëm për pajisjet e stolit. Në Energomash kemi stenda ku i njëjti motor RD-170 mund të testohet në një dhomë presioni, fuqia e avionit të së cilës arrin 27 milion kilovat.

— UNË JAM jo i dëgjuar keq - 27 gigavat? ajo me shume themeluar fuqia nga te gjitha NPP " Rosatom ".

- Njëzet e shtatë gigavat është fuqia e avionit, i cili zhvillohet në një kohë relativisht të shkurtër. Gjatë provave në stendë, energjia e avionit shuhet së pari në një pishinë të veçantë, pastaj në një tub difuzioni 16 metra në diametër dhe 100 metra të lartë. Duhen shumë para për të ndërtuar një stendë të tillë, e cila mund të strehojë një motor që gjeneron një fuqi të tillë. Amerikanët tani kanë hequr dorë nga kjo dhe po marrin produktin e përfunduar. Si rezultat, ne nuk po shesim lëndë të parë, por një produkt me vlerë të madhe të shtuar, në të cilin investohet punë shumë intelektuale. Fatkeqësisht, në Rusi ky është një shembull i rrallë i shitjeve të teknologjisë së lartë jashtë vendit në një vëllim kaq të madh. Por kjo dëshmon se me formulimin e saktë të pyetjes, ne jemi të aftë për shumë.

— Boris Ivanovich, çfarë e nevojshme bëj, te jo të humbasësh shanset, rekrutuar Sovjetike raketë ndertimi i motorit? Me gjasë, përveç mungesa financimi R&D shume e dhimbshme dhe tjetri problem - personel?

- Për të qëndruar në tregun botëror, duhet të ecësh përpara gjatë gjithë kohës, të krijosh produkte të reja. Me sa duket, deri në fund ne u shtypëm poshtë dhe bubullima goditi. Por shteti duhet të kuptojë se pa zhvillime të reja do të gjendet në margjinat e tregut botëror, dhe sot, në këtë periudhë kalimtare, ndërkohë që ende nuk jemi rritur në kapitalizmin normal, para së gjithash duhet të investojë në të re - Shteti. Atëherë mund të transferoni zhvillimin për lëshimin e një serie në një kompani private me kushte të dobishme për shtetin dhe biznesin. Unë nuk besoj se është e pamundur të dalësh me metoda të arsyeshme për të krijuar diçka të re, pa to është e kotë të flasësh për zhvillim dhe inovacione.

Ka personel. Unë jam drejtuesi i një departamenti në Institutin e Aviacionit në Moskë, ku ne trajnojmë specialistë të motorëve dhe specialistë të lazerit. Djemtë janë të zgjuar, ata duan të bëjnë biznesin që po mësojnë, por ju duhet t'u jepni atyre një impuls normal fillestar në mënyrë që ata të mos largohen, siç bëjnë shumë njerëz tani, për të shkruar programe për shpërndarjen e mallrave në dyqane. Për këtë është e nevojshme të krijohet një mjedis i përshtatshëm laboratorik, për të dhënë një pagë të mirë. Ndërtoni strukturën e saktë të ndërveprimit midis shkencës dhe Ministrisë së Arsimit. E njëjta Akademi e Shkencave zgjidh shumë çështje që lidhen me trajnimin e personelit. Në të vërtetë, midis anëtarëve aktualë të akademisë, anëtarëve korrespondues, ka shumë specialistë që menaxhojnë ndërmarrje të teknologjisë së lartë dhe institute kërkimore, zyra të fuqishme të projektimit. Ata janë drejtpërdrejt të interesuar që specialistët e nevojshëm në fushën e teknologjisë, fizikës, kimisë të rriten në departamentet e caktuara për organizatat e tyre, në mënyrë që ata të marrin menjëherë jo vetëm një të diplomuar të universitetit të specializuar, por një specialist të gatshëm me pak jetë dhe përvoja shkencore dhe teknike. Gjithmonë ka qenë kështu: specialistët më të mirë kanë lindur në institute dhe ndërmarrje ku ekzistonin departamentet arsimore. Në Energomash dhe në NPO Lavochkin kemi departamente të degës së Institutit të Aviacionit të Moskës "Kometa", të cilin unë jam përgjegjës. Ka kuadro të vjetër që mund t’ua përcjellin përvojën të rinjve. Por ka mbetur shumë pak kohë, dhe humbjet do të jenë të pakthyeshme: në mënyrë që thjesht të ktheheni në nivelin aktual, do të duhet të shpenzoni shumë më tepër përpjekje nga sa nevojitet sot për ta ruajtur atë.

Dhe këtu janë disa lajme mjaft të freskëta:

Një opsion (leje) për të furnizuar numrin e caktuar të motorëve deri në vitin 2020 është përfunduar me korporatën amerikane Orbital Sciences, e cila prodhon satelitë dhe lëshon automjete, dhe Aerojet, një nga prodhuesit më të mëdhenj të motorëve të raketave në Shtetet e Bashkuara. ... Kjo është një marrëveshje paraprake, pasi një marrëveshje opsioni nënkupton të drejtën, por jo detyrimin e blerësit për të bërë një blerje me kushte të paracaktuara. Dy motorë të modifikuar NK-33 përdoren në fazën e parë të automjetit të lëshimit Antares (emri i projektit Taurus-2) i zhvilluar në SHBA sipas një kontrate me NASA. Transportuesi është krijuar për të dërguar ngarkesë në ISS. Nisja e saj e parë është planifikuar për vitin 2013. Motori NK-33 u zhvillua për automjetin e lëshimit N1, i cili supozohej të dërgonte kozmonautët sovjetikë në Hënë.

Kishte gjithashtu diçka në blog dhe informacione mjaft të diskutueshme që përshkruanin

Artikulli origjinal është në sit InfoGlaz.rf Lidhja me artikullin nga i cili është bërë kjo kopje është

Në kohën tonë, vështirë se ka mbetur një person i vetëm që nuk di për avionët jet dhe nuk fluturoi mbi to. Por pak njerëz e dinë se në cilën rrugë të vështirë duhet të kalonin inxhinierët nga e gjithë bota për të arritur rezultate të tilla. Ka edhe më pak njerëz që e dinë saktësisht se çfarë janë avionët modernë jetikë dhe si funksionojnë. Avionët Jet janë anije të përparuara, të fuqishme pasagjerësh ose ushtarake të mundësuar nga një motor ajror. Karakteristika kryesore e një avioni jet është shpejtësia e tij e jashtëzakonshme, e cila dallon në mënyrë të favorshme mekanizmin shtytës nga ai i vjetëruar i drejtuar nga helika.

Në anglisht, fjala "jet" tingëllon si "jet". Duke e dëgjuar atë, mendimet shfaqen menjëherë të lidhura me çdo reagim, dhe kjo nuk është aspak oksidim i karburantit, sepse një sistem i tillë shtytës është i pranueshëm për makinat me karburatorë. Sa i përket avionëve dhe avionëve ushtarakë, parimi i funksionimit të tyre kujton disi një raketë që ngrihet: trupi fizik reagon ndaj avionit të fuqishëm të hedhur të gazit, si rezultat i të cilit lëviz në drejtim të kundërt. Ky është parimi bazë i avionëve jet. Gjithashtu, një rol të rëndësishëm në funksionueshmërinë e mekanizmit që vë në lëvizje një makinë kaq të madhe luhet nga vetitë aerodinamike, profili i krahut, lloji i motorit (pulsues, me rrjedhje të drejtpërdrejtë, të lëngshme, etj.), Qarku.

Përpjekjet e para për të krijuar një avion jet

Kërkimi për një motor më të fuqishëm dhe më të shpejtë për ushtrinë, dhe në të ardhmen dhe civile avionët filluan në vitin 1910. Hulumtimi i raketave të shekujve të kaluar u mor si bazë, e cila përshkroi në detaje përdorimin e përshpejtuesve të pluhurit, të cilët mund të zvogëlojnë ndjeshëm gjatësinë e vrapimit të djegies dhe ngritjes. Projektuesi kryesor ishte inxhinieri rumun Anri Coanda, i cili krijoi një avion të bazuar në një motor pistoni.

Çfarë e dalloi avionin e parë jet në 1910 nga modelet standarde të kohës? Dallimi kryesor ishte prania e një kompresori koshi, i cili është përgjegjës për vënien në lëvizje të avionit. Avioni Coanda ishte i pari, por një përpjekje shumë e pasuksesshme për të krijuar një aeroplan me një motor jet. Gjatë provave të mëtejshme, pajisja u dogj, gjë që konfirmoi mos funksionimin e strukturës.

Studimet e mëvonshme kanë identifikuar arsyet e mundshme të dështimit:

1. Vendndodhja e dobët e motorit. Për shkak të faktit se ajo ishte e vendosur në pjesën e përparme të strukturës, rreziku për jetën e pilotit ishte shumë i lartë, pasi gazrat e shkarkimit thjesht nuk do të lejonin që një person të merrte frymë normalisht dhe do të shkaktonte mbytje;
2. Flaka e lëshuar ra drejtpërdrejt në bishtin e aeroplanit, gjë që mund të çojë në një zjarr në këtë zonë, zjarr dhe rënie të avionit.

Përkundër fiaskos së plotë, Henri Coanda pohoi se ishte ai që zotëronte idetë e para të suksesshme në lidhje me një motor jet për avionë. Në fakt, modelet e para të suksesshme u krijuan pak para fillimit të Luftës së Dytë Botërore, në vitet 30-40 të shekullit XX. Duke punuar në gabimet, inxhinierët nga Gjermania, SHBA, Anglia, BRSS krijuan aeroplanë që nuk kërcënuan jetën e pilotit në asnjë mënyrë, dhe vetë struktura ishte bërë prej çeliku rezistent ndaj nxehtësisë, falë të cilit bykja ishte e mbrojtur me besim nga çdo dëm.

Suplement informacion italny. Një inxhinier nga Anglia me të drejtë mund të quhet zbuluesi i motorit jet.–Frank Whitl, i cili propozoi idetë e para dhe mori patentën e tij për to në fund Shekulli XIX.

Fillimi i krijimit të avionëve në BRSS

Për herë të parë, ata filluan të flasin për zhvillimin e një motori jet në Rusi në fillim të shekullit të 20 -të. Teoria e krijimit të aeroplanëve të fuqishëm të aftë për të zhvilluar shpejtësinë supersonike u paraqit nga shkencëtari i famshëm rus K.E. Tsiolkovsky. Dizajneri i talentuar A.M. Lyulka arriti ta sjellë këtë ide në jetë. Ishte ai që projektoi avionin e parë sovjetik me motor të mundësuar nga një motor turbojet.

Inxhinieri tha se ky dizajn mund të zhvillojë një shpejtësi të paparë për ato kohë deri në 900 km / orë. Megjithë natyrën fantastike të propozimit dhe papërvojën e projektuesit të ri, inxhinierët e BRSS morën projektin. Avioni i parë ishte pothuajse gati, por në 1941 filluan armiqësitë, i gjithë ekipi i projektuesve, përfshirë Arkhip Mikhailovich, u detyruan të fillojnë punën në motorët e tankeve. E njëjta zyrë me të gjitha zhvillimet e aviacionit u hoq në thellësitë e BRSS.

Për fat të mirë, A.M. Lyulka nuk ishte inxhinieri i vetëm që ëndërronte të krijonte një aeroplan me motor avioni jet. Idetë e reja për krijimin e një ndërprerës luftarak, fluturimi i të cilit do të sigurohej nga një motor i lëngshëm, u propozuan nga projektuesit A.Ya.Bereznyak dhe A.M. Isaev, të cilët punojnë në Byronë Inxhinierike Bolkhovitinov. Projekti u miratua, kështu që zhvilluesit së shpejti filluan të punojnë në krijimin e luftëtarit BI-1, i cili, pavarësisht luftës, u ndërtua. Testet e para mbi luftëtarin raketë filluan më 15 maj 1942, në krye ishte një pilot i guximshëm dhe guximtar i provës E.Ya.Bakhchivandzhi. Testet ishin të suksesshme, por vazhduan për vitin e ardhshëm. Duke demonstruar një shpejtësi maksimale prej 800 km / orë, avioni u bë i pakontrollueshëm dhe u rrëzua. Kjo ndodhi në fund të vitit 1943. Piloti nuk arriti të mbijetojë dhe testet u ndërprenë. Në këtë kohë, vendet e Rajhut të Tretë u përfshinë në mënyrë aktive në zhvillime dhe ngritën më shumë se një aeroplan jet në ajër, kështu që BRSS humbi shumë në frontin ajror dhe doli të ishte plotësisht i papërgatitur.

Gjermania - vendi i automjeteve të para jet

Avionët e parë jet u krijuan nga inxhinierët gjermanë. Krijimi i projekteve dhe prodhimit u kryen në fshehtësi në fabrika të maskuara të vendosura në pyje të thella, kështu që ky zbulim erdhi si një lloj surprize për botën. Hitleri ëndërronte të bëhej sundimtar botëror, kështu që ai përfshiu projektuesit më të mirë në Gjermani për të krijuar armët më të fuqishme, përfshirë avionët me shpejtësi të lartë. Pati, natyrisht, dështime dhe projekte të suksesshme.

Më i suksesshmi prej tyre ishte avioni i parë gjerman Messer-schmitt Me-262 (Messerschmitt-262), i cili u quajt edhe Sturmvogel.

Ky avion u bë i pari në botë që kaloi me sukses të gjitha testet, u ngrit lirisht dhe pas kësaj filloi të prodhohej në masë. "Shkatërrues i madh i armiqve të Rajhut të Tretë "Kishte karakteristikat e mëposhtme:

• Pajisja kishte dy motorë turbojet;
• Një radar ishte vendosur në harkun e avionit;
• Shpejtësia maksimale e avionit arriti në 900 km / orë, ndërsa udhëzimet treguan se ishte jashtëzakonisht e padëshirueshme t'i sillnim anijet në një shpejtësi të tillë, pasi kontrolli mbi kontrollin humbi, dhe makina filloi të bëjë zhytje të pjerrëta në ajër.

Falë të gjithë këtyre treguesve dhe veçorive të projektimit, avioni i parë jet "Messerschmitt-262" veproi si një mjet efektiv për të luftuar kundër avionëve aleatë, me lartësi të madhe "B-17", me nofkën "fortesat fluturuese". Sturmofogels ishin më me shpejtësi të lartë, kështu që ata ishin "gjueti falas" për avionët e BRSS, të cilët ishin të pajisur me motorë pistoni.

Fakt interesant. Adolf Hitleri ishte aq fanatik në dëshirën e tij për sundimin botëror saqë me duart e veta zvogëloi efektivitetin e Messer-schmitt Me-262. Fakti është se struktura u krijua fillimisht si një luftëtar, por në drejtimin e sundimtarit të Gjermanisë, u shndërrua në një bombardues, për shkak të kësaj, fuqia e motorit nuk u zbulua plotësisht.

Ky kurs veprimi nuk i përshtatet aspak autoriteteve sovjetike, kështu që ata filluan të punojnë në krijimin e modeleve të reja të avionëve që mund të konkurrojnë me automjetet gjermane. Inxhinierët më të talentuar A.I. Mikoyan dhe P.O. Sukhoi filluan të punojnë. Ideja kryesore ishte të shtoni një motor shtesë pistoni nga K.V. Kholshchevnikov, i cili do t'i jepte luftëtarit përshpejtimin në kohën e duhur. Motori nuk ishte shumë i fuqishëm, kështu që funksionoi jo më shumë se 5 minuta, për shkak të kësaj, funksioni i tij ishte - nxitimi, dhe jo puna e vazhdueshme gjatë gjithë fluturimit.

Krijimet e reja të industrisë ruse të avionëve nuk mund të ndihmojnë në zgjidhjen e luftës. Përkundër kësaj, avioni super i fuqishëm gjerman Me-262 nuk e ndihmoi Hitlerin të kthejë rrjedhën e ngjarjeve ushtarake në favor të tij. Pilotët sovjetikë demonstruan aftësinë dhe fitoren e tyre ndaj armikut edhe me anije konvencionale pistoni. Në periudhën e pasluftës, avionët e mëposhtëm jetikë të BRSS u krijuan nga projektuesit rusë , të cilat më vonë u bënë prototipe të avionëve modernë:

• I-250, i njohur më mirë si legjenda MiG-13, është një luftëtar në të cilin AI Mikoyan punoi. Fluturimi i parë u krye në Mars 1945, në atë kohë makina tregoi një tregues rekord të shpejtësisë, duke arritur 820 km / orë;

• Pak më vonë, domethënë në Prill 1945, për herë të parë, një aeroplan jet u ngrit në qiell, duke u ngritur dhe mbështetur fluturimin për shkak të një motori-kompresor ajri dhe motori pistoni, i cili ishte vendosur në pjesën e bishtit të strukturës , PO Sukhoi "Su-5". Treguesit e shpejtësisë nuk ishin më të ulët se ata të paraardhësit të tij dhe tejkaluan 800 km / orë;
• Inovacioni i inxhinierisë dhe ndërtimit të avionëve në 1945 ishte motori RD-1 me avion të lëngshëm. Për herë të parë u përdor në modelin e avionit të projektuar nga P.O. Sukhoi - "Su -7", i cili ishte gjithashtu i pajisur me një motor pistoni, i cili kryen funksionin kryesor të shtytjes, drejtimit. G. Komarov u bë testuesi i avionit të ri. Në testin e parë, u vu re se motori shtesë rriti treguesin e shpejtësisë mesatare me 115 km / orë - kjo ishte një arritje e madhe. Megjithë rezultatet e mira, motori RD-1 u bë një problem i vërtetë për prodhuesit e avionëve sovjetikë. Avionë të ngjashëm të pajisur me këtë model të një motori jet të lëngshëm-"Yak-3" dhe "La-7R", në të cilët punuan inxhinierët S.A. Lavochkin dhe A.S. Yakovlev, u rrëzuan gjatë provës për shkak të dështimit të shfaqjes së vazhdueshme të motorit;
• Pas përfundimit të luftës dhe humbjes së Gjermanisë naziste, Bashkimi Sovjetik mori si trofe aeroplanin gjerman me motorë reaktivë "JUMO-004" dhe "BMW-003". Pastaj projektuesit kuptuan se ata ishin me të vërtetë disa hapa prapa. Midis inxhinierëve, motorët u quajtën "RD-10" dhe "RD-20", mbi bazën e tyre u krijuan motorët e parë të avionëve të avionëve, në të cilët punuan A.M. Lyulka, A.A. Mikulin, V.Ya.Klimov. Në të njëjtën kohë, P.O. Sukhoi po zhvillonte një aeroplan të fuqishëm me dy motorë të pajisur me dy motorë RD-10 të vendosur direkt nën krahët e avionit. Avioni luftarak interceptues u quajt SU-9. Disavantazhi i këtij aranzhimi të motorëve mund të konsiderohet një tërheqje e fortë gjatë fluturimit. Përparësitë janë qasje e shkëlqyeshme në motorë, duke e bërë të lehtë arritjen në mekanizëm dhe rregullimin e prishjes. Karakteristika e projektimit të këtij modeli të avionit ishte prania e përforcuesve të fillimit të pluhurit për ngritje, parashutat e frenave për ulje, raketat e drejtuara të llojit "ujë në ajër" dhe një përforcues përforcues që lehtëson procesin e kontrollit dhe rrit aftësinë e manovrimit të automjetit. Fluturimi i parë i "Su-9" u krye në Nëntor 1946, por biznesi nuk erdhi kurrë në prodhimin serik;

• Në Prill 1946, një paradë ajrore u zhvillua në qytetin e Tushino. Ai paraqiti avionë të rinj nga zyrat e projektimit të aviacionit Mikoyan dhe Yakovlev. Avionët jetikë "MiG-9" dhe "Yak-15" u vunë menjëherë në prodhim.

Në fakt, Sukhoi "humbi" nga konkurrentët. Edhe pse, është e vështirë ta quash një humbje, sepse modeli i tij luftarak u njoh, dhe gjatë kësaj kohe ai ishte në gjendje të përfundonte praktikisht punën në një projekt të ri, më modern - "SU -11", i cili u bë një legjendë e vërtetë në historia e ndërtimit të avionëve dhe një prototip i avionëve modernë të fuqishëm.

Interesante f Vepro. Në fakt, avioni SU-9 ishte i fortë e quaj një luftëtar të thjeshtë. P TOR projektuesit midis tyre e quajtën atë "të rëndë", sepse armatimi i topave dhe bombave të avionit ishte në një nivel mjaft të lartë. Në përgjithësi pranohet që SU-9 ishte prototipi i bombarduesve luftarakë modernë. Gjatë gjithë kohës, u prodhuan afërsisht 1100 pajisje, ndërsa nuk u eksportuan. Më shumë se një herë legjendar "Sukhoi Nëntë" u përdor për të kapur një aeroplan zbulimi në ajër. avion i ri. V e para kjo ndodhi në 1960, kur aeroplanët shpërthyen në hapësirën ajrore të BRSS " LockheedU -2 ".

Prototipet e para të botës

Jo vetëm gjermanët dhe stilistët sovjetikë u përfshinë në zhvillimin, testimin dhe prodhimin e avionëve të rinj. Inxhinierë nga SHBA, Italia, Japonia dhe Britania e Madhe gjithashtu kanë krijuar shumë projekte të suksesshme që nuk mund të injorohen. Zhvillimet e para me lloje të ndryshme motorësh përfshijnë:

• "Jo -178" - Avionë gjermanë me një termocentral turbojet, i cili u ngrit në gusht 1939;
• GlosterE. 28/39 "- një avion me origjinë nga Britania e Madhe me një motor turbojet, së pari u ngrit në qiell në 1941;
• "He -176" - një luftëtar i krijuar në Gjermani duke përdorur një motor rakete, bëri fluturimin e tij të parë në korrik 1939;
• "BI -2" - avioni i parë sovjetik, i cili u shty me anë të një centrali raketor;
• "CampiniN.1" - një avion jet i krijuar në Itali, i cili u bë përpjekja e parë e stilistëve italianë për t'u larguar nga analogu i pistonit. Por diçka nuk shkoi mirë në mekanizëm, kështu që linja nuk mund të mburrej me shpejtësi të lartë (vetëm 375 km / orë). Nisja u bë në gusht 1940;
• "Oka" me një motor Tsu-11-një bombë luftarake japoneze, i ashtuquajturi avion i disponueshëm me një pilot kamikaze në bord;
• BellP-59 është një aeroplan amerikan me dy motorë avioni të tipit raketë. Prodhimi u bë serik pas fluturimit të parë në ajër në 1942 dhe testeve të gjata;

• GlosterMeteor - një avion luftarak i prodhuar në Britaninë e Madhe në 1943; luajti një rol të rëndësishëm gjatë Luftës së Dytë Botërore, dhe pas përfundimit të saj shërbeu si përgjues i raketave gjermane të lundrimit V-1;
• Lockheed F-80 është një aeroplan jet i prodhuar nga SHBA duke përdorur një motor AllisonJ.Ky avionë luftuan më shumë se një herë në Luftën Japoneze-Koreane;
• B-45 Tornado-prototipi i bombarduesve modernë amerikanë B-52, krijuar në 1947;
• "MiG-15"-një ndjekës i avionit luftarak të njohur "MiG-9", i cili mori pjesë aktive në konfliktin ushtarak në Kore, u prodhua në Dhjetor 1947;
• Tu-144 është avioni i parë sovjetik supersonik i pasagjerëve, i cili u bë i famshëm për një seri aksidentesh dhe u ndërpre. Janë prodhuar gjithsej 16 kopje.

Kjo listë është e pafund, çdo vit avionët po përmirësohen, sepse projektuesit nga e gjithë bota po punojnë për të krijuar një brez të ri avionësh që mund të fluturojnë me shpejtësinë e zërit.

Disa fakte interesante

Tani ka linja të aftë për të akomoduar një numër të madh pasagjerësh dhe ngarkesa, me madhësi të madhe dhe shpejtësi të paimagjinueshme prej mbi 3000 km / orë, të pajisura me pajisje moderne luftarake. Por ka disa modele vërtet mahnitëse; aeroplanët e rekordeve që thyejnë rekord përfshijnë:

1. Airbus A380 është avioni më i fuqishëm i aftë të strehojë 853 pasagjerë në bord, i cili sigurohet nga një strukturë me dy kuvertë. Ai është gjithashtu një nga avionët më luksozë dhe më të shtrenjtë të kohës sonë. Emirates Airline ofron lehtësira të shumta për klientët e saj, duke përfshirë një banjë turke, suita dhe kabina VIP, dhoma gjumi, bare dhe një ashensor. Por opsione të tilla nuk janë të disponueshme në të gjitha pajisjet, gjithçka varet nga linja ajrore.

1. "Boeing 747" - për më shumë se 35 vjet u konsiderua avioni më i madh i pasagjerëve dykatëshe dhe mund të strehonte 524 pasagjerë;
2. AN-225 Mriya është një aeroplan mallrash që krenohet me një kapacitet mbajtës prej 250 ton;
3. LockheedSR-71 është një aeroplan jet që arrin një shpejtësi prej 3529 km / orë gjatë fluturimit.

Video

Falë zhvillimeve inovative moderne, pasagjerët mund të shkojnë nga një pikë e botës në tjetrën në vetëm disa orë, mallrat e brishtë që kërkojnë transport të shpejtë dorëzohen shpejt dhe sigurohet një bazë ushtarake e besueshme. Hulumtimet e aviacionit nuk qëndrojnë ende, sepse avionët jet janë baza e aviacionit modern që po zhvillohet me shpejtësi. Disa aeroplanë perëndimorë dhe rusë, me pasagjerë, pa pilot dhe me avion janë aktualisht në projektim dhe janë planifikuar të lëshohen në vitet e ardhshme. Zhvillimet inovative ruse të së ardhmes përfshijnë luftëtarin e gjeneratës së 5-të PAK FA "T-50", kopjet e para të të cilave do të mbërrijnë në trupat me sa duket në fund të 2017 ose në fillim të 2018 pas testimit të një motori të ri jet.

10 dhjetor 2012

Vazhdimi i serisë së artikujve (vetëm sepse kam nevojë për një ese më shumë, tani në temën e "motorëve") - një artikull në lidhje me një projekt shumë premtues dhe premtues të motorit SABER. Në përgjithësi, shumë është shkruar për të në Runet, por në pjesën më të madhe, shënime dhe lëvdata shumë kaotike në faqet e internetit të agjencive të lajmeve, por artikulli në Wikipedia -në angleze më dukej vërtet, ato janë përgjithësisht të pasura me detaje këndshëm dhe detaje - artikuj në Wikipedia në anglisht.

Kështu që ky postim (dhe eseja ime e ardhshme) u bazua në artikullin, i vendosur fillimisht në: http://en.wikipedia.org/wiki/SABRE_(rocket_engine), u shtuan edhe pak shaka dhe shpjegime, dhe u mblodhën materiale ilustruese Interneti

Më poshtë vijon

SABER (Motori Synergistic Air-Breathing Rocket)-Një koncept i zhvilluar nga Reaction Engines Limited, një motor hibrid hipersonik hibrid / raketë me ftohje paraprake. Motori është duke u projektuar për të siguruar një aftësi orbitimi me një fazë për sistemin hapësinor Skylon. SABER është një zhvillim evolucionar i motorëve LACE dhe LACE të zhvilluar nga Alan Bond në fillim / mesin e viteve 1980 si pjesë e projektit HOTOL.

Strukturisht, ky është një motor i vetëm me një cikël pune të kombinuar, i cili ka dy mënyra funksionimi. Modaliteti i ajrit të avionit kombinon një turbocharger me një ftohës të lehtë të shkëmbyesit të nxehtësisë të vendosur direkt prapa konit të marrjes së ajrit. Me shpejtësi të madhe, shkëmbyesi i nxehtësisë ftoh ajrin e nxehtë të ngjeshur nga marrja e ajrit, gjë që lejon një raport jashtëzakonisht të lartë të ngjeshjes në motor. Ajri i ngjeshur futet më pas në dhomën e djegies, si një motor rakete konvencional, ku ndez hidrogjenin e lëngshëm. Temperatura e ulët e ajrit lejon përdorimin e lidhjeve të lehta dhe zvogëlimin e peshës së përgjithshme të motorit - e cila është shumë kritike për hyrjen në orbitë. Ne shtojmë se ndryshe nga konceptet LACE që i paraprinë këtij motori, SABER nuk lëngëzon ajrin, gjë që e bën atë më efikas.

Fig. 1 Avionë hapësinorë Skylon dhe motor SABER

Pas mbylljes së konit të marrjes së ajrit me një shpejtësi M = 5.14 dhe një lartësi prej 28.5 km, sistemi vazhdon të funksionojë në një cikël të mbyllur të një motori rakete me performancë të lartë që konsumon oksigjen të lëngshëm dhe hidrogjen të lëngshëm nga rezervuarët në bord, duke i lejuar Skylon të arrijnë shpejtësinë e tij orbitale pasi dalin nga atmosfera në ngjitje të pjerrët.

Gjithashtu, në bazë të motorit SABER, një aeroplan ajror, i quajtur Scimitar, u zhvillua për aeroplanin premtues hipersonik të pasagjerëve A2, i cili po zhvillohet në kuadrin e programit LAPCAT të financuar nga Bashkimi Evropian.

Në Nëntor 2012, Reaction Engines njoftoi përfundimin me sukses të një sërë testesh që vërtetojnë funksionalitetin e sistemit të ftohjes së motorit, një nga pengesat kryesore për përfundimin e projektit. Agjencia Evropiane e Hapësirës (ESA) gjithashtu ka vlerësuar shkëmbyesin e nxehtësisë të ftohësit të motorit SABER, dhe konfirmoi disponueshmërinë e teknologjisë së kërkuar për të përkthyer motorin në metal.

Fig. 2 Modeli i motorit SABER

Histori

Ideja e një motori të para -ftohur erdhi për herë të parë në Robert Carmichael në 1955. Kjo u pasua nga ideja e një motori ajri të lëngshëm (LACE), i studiuar fillimisht nga Marquardt dhe General Dynamics në vitet 1960 si pjesë e projektit të Hapësirës Ajrore të Forcave Ajrore të SHBA.
Sistemi LACE është i vendosur direkt prapa marrjes supersonike të ajrit - kështu ajri i ngjeshur derdhet drejtpërdrejt në shkëmbyesin e nxehtësisë ku ftohet menjëherë duke përdorur një pjesë të hidrogjenit të lëngshëm të ruajtur në bord si lëndë djegëse. Ajri i lëngshëm që rezulton përpunohet më pas për të nxjerrë oksigjen të lëngshëm, i cili hyn në motor. Sidoqoftë, sasia e hidrogjenit të nxehtë të kaluar përmes shkëmbyesit të nxehtësisë është shumë më tepër sesa mund të digjet në motor, dhe teprica e tij thjesht derdhet në bord (megjithatë, ai gjithashtu jep një rritje të shtytjes).

Në vitin 1989, kur financimi për projektin HOTOL u ndërpre, Bond dhe të tjerët formuan Reaction Engines Limited për të vazhduar kërkimin. Shkëmbyesi i nxehtësisë i motorit RB545 (i cili supozohej të përdorej në projektin HOTOL) kishte disa probleme me brishtësinë e strukturës, si dhe një konsum relativisht të lartë të hidrogjenit të lëngshëm. Ishte gjithashtu e pamundur ta përdorni atë - patenta për motorin i përkiste Rolls Royce, dhe argumenti më domethënës ishte se motori u shpall sekret. Prandaj, Bond vazhdoi të zhvillojë një motor të ri SABER, duke zhvilluar idetë e përcaktuara në projektin e mëparshëm.

Që nga Nëntori 2012, testimi i pajisjeve ka përfunduar nën temën "Teknologjia e Shkëmbyesit të Nxehtësisë kritike për motorin hibrid të raketës me ajër / oksigjen të lëngshëm". Ky ishte një moment historik i rëndësishëm në procesin e zhvillimit SABER dhe demonstroi qëndrueshmërinë e teknologjisë për investitorët e mundshëm. Motori bazohet në një shkëmbyes nxehtësie të aftë për të ftohur ajrin në hyrje në -150 ° C (-238 ° F). Ajri i ftohur përzihet me hidrogjen të lëngshëm dhe digjet, duke siguruar shtytje për fluturimin atmosferik, para se të kaloni në oksigjen të lëngshëm nga rezervuarët, kur fluturoni jashtë atmosferës. Testimi i suksesshëm i kësaj teknologjie kritike ka konfirmuar se shkëmbyesi i nxehtësisë mund të plotësojë kërkesën e motorit për oksigjen të mjaftueshëm nga atmosfera për të funksionuar me efikasitet të lartë në kushtet e fluturimit në lartësi të ulët.

Në Farnborough Airshow 2012, David Willetts, Ministri i Mbretërisë së Bashkuar për Universitetet dhe Shkencën, mbajti një fjalim mbi këtë çështje. Në veçanti, ai tha se ky motor, i zhvilluar nga Reaction Engines, mund të ndikojë vërtet në kushtet e lojës në industrinë e hapësirës. Testimi i suksesshëm i sistemit të para -ftohjes është një dëshmi e vlerësimit të konceptit të motorit nga Agjencia Hapësinore e MB në 2010. Ministri shtoi gjithashtu se nëse një ditë ata arrijnë ta përdorin këtë teknologji për të kryer fluturimet e tyre komerciale, padyshim që do të jetë një arritje fantastike.

Ministri vuri në dukje gjithashtu se ka pak gjasa që Agjencia Evropiane e Hapësirës të pranojë të financojë Skylon, kështu që Mbretëria e Bashkuar duhet të jetë gati për të ndërtuar anijen, kryesisht me fondet e veta.

Fig. 3 Avionët hapësinorë Skylon - paraqitja

Faza tjetër e programit SABER përfshin testimin në terren të një motori model të shkallëzuar i aftë të demonstrojë një cikël të plotë. ESA shprehu besimin në ndërtimin e suksesshëm të demonstruesit dhe deklaroi se ai do të përfaqësojë "një arritje të rëndësishme në zhvillimin e këtij programi dhe një përparim në shtytjen në mbarë botën".

Dizajn

Fig. 4 Paraqitja e motorit SABER

Ashtu si RB545, modeli SABER është më afër një motori raketash tradicional sesa një avion ajri. Motori hibrid i para -ftohur Jet / Rocket përdor karburant të lëngshëm hidrogjeni në kombinim me një oksidues të furnizuar ose si ajër i gaztë përmes një kompresori ose oksigjeni të lëngshëm të furnizuar nga rezervuarët e karburantit përmes një pompë turbo.

Në pjesën e përparme të motorit është një marrje ajri e thjeshtë, aksimetrike në formë koni që e frenon ajrin në shpejtësi nën-zanore duke përdorur vetëm dy valë goditëse të reflektuara.

Një pjesë e ajrit përmes shkëmbyesit të nxehtësisë në pjesën qendrore të motorit, dhe pjesa tjetër kalon përmes kanalit unazor në qarkun e dytë, i cili është një motor konvencional ramjet. Pjesa qendrore, e vendosur prapa shkëmbyesit të nxehtësisë, është një turbocharger i drejtuar nga gazi helium që qarkullon në një kanal të mbyllur të ciklit Brighton. Ajri i ngjeshur nga kompresori ushqehet me presion të lartë në katër dhomat e djegies të motorit të raketave të ciklit të kombinuar.

Fig. 5 Cikli i thjeshtuar i motorit SABER

Shkëmbyesi i nxehtësisë

Ajri që hyn në motor me shpejtësi super / hipersonike bëhet shumë i nxehtë pas frenimit dhe ngjeshjes në marrjen e ajrit. Temperaturat e larta në motorët e avionëve janë trajtuar tradicionalisht duke përdorur lidhjet e rënda të bazuara në bakër ose nikel, duke zvogëluar raportin e ngjeshjes së kompresorit, si dhe duke zvogëluar shpejtësinë, për të shmangur mbinxehjen dhe shkrirjen e strukturës. Sidoqoftë, për një anije kozmike me një fazë, materiale të tilla të rënda nuk janë të zbatueshme dhe kërkohet një shtytje maksimale e mundshme për të hyrë në orbitë në kohën më të shkurtër të mundshme në mënyrë që të minimizohet ashpërsia e humbjeve.

Kur përdorni heliumin e gaztë si një bartës të nxehtësisë, ajri në shkëmbyesin e nxehtësisë ftohet në mënyrë të konsiderueshme nga 1000 ° C në -150 ° C, duke shmangur lëngëzimin e ajrit ose kondensimin e avullit të ujit në muret e shkëmbyesit të nxehtësisë.

Fig. 6 Modeloni një nga modulet e shkëmbyesit të nxehtësisë

Versionet e mëparshme të shkëmbyesit të nxehtësisë, të tilla si ato të përdorura në projektin HOTOL, kaluan karburant hidrogjeni direkt përmes shkëmbyesit të nxehtësisë, por përdorimi i heliumit si një qark i ndërmjetëm midis ajrit dhe karburantit të ftohtë eliminoi problemin e brishtësisë së hidrogjenit në modelin e shkëmbyesit të nxehtësisë Me Sidoqoftë, një ftohje e mprehtë e ajrit premton probleme të caktuara - është e nevojshme të parandaloni bllokimin e shkëmbyesit të nxehtësisë nga avujt e ujit të ngrirë dhe fraksionet e tjera. Në Nëntor 2012, u demonstrua një mostër e një shkëmbyesi të nxehtësisë, i aftë për të ftohur ajrin atmosferik në -150 ° C në 0.01 sekonda.
Një nga risitë e shkëmbyesit të nxehtësisë SABER është vendosja spirale e tubave me ftohës, i cili premton të rrisë ndjeshëm efikasitetin e tij.

Fig. 7 Një prototip i shkëmbyesit të nxehtësisë SABER

Kompresor

Me një shpejtësi M = 5 dhe një lartësi prej 25 kilometrash, që është 20% e shpejtësisë dhe lartësisë orbitale të kërkuar për të hyrë në orbitë, ajri i ftohur në një shkëmbyes nxehtësie hyn në një turbocharger shumë të zakonshëm, strukturalisht të ngjashëm me ato të përdorura në turbojet konvencionale motorë, por që sigurojnë një raport kompresimi jashtëzakonisht të lartë. për shkak të temperaturës jashtëzakonisht të ulët të ajrit në hyrje. Kjo lejon që ajri të kompresohet në 140 atmosfera para se të futet në dhomat e djegies të motorit kryesor. Për dallim nga motorët turbojet, një turbocharger drejtohet nga një turbinë e vendosur në një qark heliumi, në vend se nga veprimi i produkteve të djegies, si në motorët konvencional turbojet. Kështu, turbocharger punon me nxehtësinë e krijuar nga xhel në shkëmbyesin e nxehtësisë.

Cikli i heliumit

Nxehtësia transferohet nga ajri në helium. Heliumi i nxehtë nga shkëmbyesi i nxehtësisë "helium-ajër" ftohet në shkëmbyesin e nxehtësisë "helium-hidrogjen", duke i dhënë nxehtësi karburantit të lëngshëm të hidrogjenit. Qarku i heliumit funksionon sipas ciklit Brighton, si për të ftohur motorin në pika kritike ashtu edhe për të drejtuar turbina me fuqi dhe komponentë të shumtë të motorit. Pjesa tjetër e energjisë termike përdoret për të avulluar një pjesë të hidrogjenit, i cili digjet në një qark të jashtëm, me rrjedhje të drejtpërdrejtë.

Mbytës

Për të ftohur heliumin, ai pompohet përmes një rezervuari azoti. Aktualisht, azoti i lëngshëm nuk përdoret për prova, por uji, i cili avullon, duke ulur temperaturën e heliumit dhe duke zhurmuar zhurmën nga gazrat e shkarkimit.

Motori

Për shkak të faktit se motori hibrid i raketave nuk ka zero shtytje statike, avioni mund të ngrihet në një mënyrë normale, me ajër, pa ndihmë, si ato të pajisura me motorë konvencionalë turbojet. Ndërsa ngjiteni dhe bini në presionin atmosferik, gjithnjë e më shumë ajër drejtohet te kompresori, dhe efikasiteti i ngjeshjes në marrjen e ajrit vetëm zvogëlohet. Në këtë mënyrë, motori jet mund të funksionojë në një lartësi shumë më të madhe nga sa do të ishte normalisht e mundur.
Kur arrihet shpejtësia e M = 5.5, motori i ajrit bëhet joefektiv dhe fiket, dhe tani oksigjeni i lëngshëm dhe hidrogjeni i lëngshëm i ruajtur në bord hyjnë në motorin e raketës, derisa të arrihet shpejtësia orbitale (e krahasueshme me M = 25) Me Njësitë turbopump drejtohen nga i njëjti qark heliumi, i cili tani merr nxehtësi në "dhomat e para-djegies" të veçanta.
Një zgjidhje e pazakontë e projektimit për sistemin e ftohjes së dhomës së djegies - një oksidues (oksigjen ajri / i lëngët) përdoret si ftohës në vend të hidrogjenit të lëngshëm, në mënyrë që të shmanget konsumi i tepërt i hidrogjenit dhe shkelja e raportit stoichiometric (raporti i karburantit me oksiduesin )

Pika e dytë e rëndësishme është hunda e avionit. Efikasiteti i një grykë jeti varet nga gjeometria dhe presioni atmosferik i tij. Ndërsa gjeometria e grykës mbetet e pandryshuar, presioni ndryshon ndjeshëm me lartësinë, prandaj, grykat që janë shumë efikase në atmosferën e ulët humbin ndjeshëm efektivitetin e tyre pasi arrijnë lartësi më të mëdha.
Në sistemet tradicionale, me shumë faza, kjo kapërcehet thjesht duke përdorur gjeometri të ndryshme për secilën fazë dhe fazën përkatëse të fluturimit. Por në një sistem me një fazë, ne përdorim të njëjtën hundë gjatë gjithë kohës.

Fig. 8 Krahasimi i funksionimit të grykave të ndryshme të avionit në atmosferë dhe vakum

Si një rrugëdalje, është planifikuar të përdoret një Zgjerim -Devijim i veçantë (grykë ED) - një hundë e rregullueshme e avionit e zhvilluar në kuadrin e projektit STERN, e cila përbëhet nga një zile tradicionale (edhe pse relativisht më e shkurtër se ajo e zakonshme), dhe një trup qendror i rregullueshëm që devijon rrjedhën e gazit në mure. Duke ndryshuar pozicionin e trupit qendror, është e mundur të sigurohet që shkarkimi të mos zërë të gjithë zonën e prerjes së poshtme, por vetëm një seksion unazor, duke rregulluar zonën që zë në përputhje me presionin atmosferik.

Gjithashtu, në një motor me shumë dhoma, ju mund të rregulloni vektorin e shtytjes duke ndryshuar zonën e seksionit kryq, dhe për këtë arsye kontributin në shtytjen totale, të secilës dhomë.

Fig. 9 Grykë avioni zgjerimi-devijimi (hundë ED)

Qarku i rrjedhës së drejtpërdrejtë

Refuzimi i lëngëzimit të ajrit ka rritur efikasitetin e motorit, duke zvogëluar koston e ftohësit duke zvogëluar entropinë. Sidoqoftë, edhe ftohja e thjeshtë e ajrit kërkon më shumë hidrogjen sesa mund të digjet në qarkun kryesor të motorit.

Hidrogjeni i tepërt shkarkohet jashtë, por jo vetëm ashtu, por digjet në një numër dhomash të djegies, të cilat ndodhen në kanalin e jashtëm unazor të ajrit, i cili formon pjesën e rrjedhës së drejtpërdrejtë të motorit, në të cilën ajri që ka shkuar anashkalimi i shkëmbyesit të nxehtësisë hyn. Qarku i dytë, me rrjedhje të drejtpërdrejtë zvogëlon humbjet për shkak të rezistencës së ajrit që nuk hyn në shkëmbyesin e nxehtësisë, dhe gjithashtu siguron një pjesë të shtytjes.
Me shpejtësi të ulëta, një sasi shumë e madhe e ajrit anashkalon shkëmbyesin / kompresorin e nxehtësisë, dhe me rritjen e shpejtësisë, për të ruajtur efikasitetin, pjesa më e madhe e ajrit, përkundrazi, hyn në kompresor.
Kjo e dallon sistemin nga një motor me turbo-rrjedhje të drejtpërdrejtë, ku gjithçka është saktësisht e kundërta-me shpejtësi të ulëta, masa të mëdha ajri kalojnë nëpër kompresor, dhe me shpejtësi të mëdha-duke e anashkaluar atë, përmes një qarku me rrjedhje të drejtpërdrejtë, i cili bëhet i tillë efikase që merr një rol udhëheqës.

Performanca

Raporti i vlerësuar i shtytjes ndaj peshës së SABER supozohet të jetë mbi 14 njësi, ndërsa raporti i shtytjes ndaj peshës së motorëve konvencionalë të avionëve është brenda 5, dhe vetëm 2 për motorët supersonikë rajm. Kjo performancë e lartë vjen nga përdorimi i ajrit super të ftohur, i cili bëhet shumë i dendur dhe kërkon më pak ngjeshje, dhe më e rëndësishmja, temperaturat e ulëta të funksionimit bëjnë të mundur përdorimin e lidhjeve të lehta për shumicën e modelit të motorit. Performanca e përgjithshme premton të jetë më e lartë se motorët RB545 ose supersonikë ramjet.

Motori ka një impuls të lartë specifik në atmosferë, i cili arrin 3500 sekonda. Për krahasim, një motor rakete konvencional ka një impuls specifik në rastin më të mirë prej rreth 450, madje një motor rakete bërthamor premtues "termik" premton të arrijë vetëm 900 sekonda.

Kombinimi i efikasitetit të lartë të karburantit dhe masës së ulët të motorit i jep Skylon aftësinë për të arritur në orbitë në një fazë, ndërsa funksionon si një avion ajri deri në një shpejtësi M = 5.14 dhe një lartësi prej 28.5 km. Në këtë rast, automjeti hapësinor do të arrijë një orbitë me një ngarkesë të madhe në lidhje me peshën e ngritjes, e cila nuk mund të ishte arritur më parë nga asnjë automjet jo-bërthamor.

Ashtu si RB545, ideja e para-ftohjes rrit masën dhe kompleksitetin e sistemit, i cili normalisht do të ishte antiteza e projektimit të sistemeve të raketave. Gjithashtu shkëmbyesi i nxehtësisë është një pjesë shumë agresive dhe komplekse e modelit të motorit SABER. Vërtetë, duhet të theksohet se masa e këtij shkëmbyesi të nxehtësisë supozohet të jetë një rend i madhësisë më i ulët se mostrat ekzistuese, dhe eksperimentet kanë treguar se kjo mund të arrihet. Shkëmbyesi eksperimental i nxehtësisë arriti transferimin e nxehtësisë prej gati 1 GW / m2, i cili konsiderohet një rekord botëror. Module të vogla të shkëmbyesit të ardhshëm të nxehtësisë tashmë janë prodhuar.

Humbjet nga pesha shtesë e sistemit kompensohen në një cikël të mbyllur (shkëmbyes nxehtësie-turbocharger) ashtu si pesha shtesë e krahëve Skylon rrit peshën e përgjithshme të sistemit dhe gjithashtu kontribuon në rritjen e përgjithshme të efikasitetit më shumë sesa pakësoje atë. Kjo kompensohet kryesisht nga rrugë të ndryshme fluturimi. Automjetet konvencionale të lëshimit lëshohen vertikalisht, me shpejtësi jashtëzakonisht të ulëta (nëse flasim për shpejtësi tangjenciale dhe jo normale), kjo lëvizje në dukje joefektive ju lejon të shponi shpejt atmosferën dhe të fitoni shpejtësi tangjenciale tashmë në një mjedis pa ajër, pa humbur shpejtësinë për shkak të fërkimit kundër ajri ...

Në të njëjtën kohë, efikasiteti i lartë i karburantit i motorit SABER lejon një ngritje shumë të butë (në të cilën përbërësi tangjencial i shpejtësisë rritet më shumë se përbërësi normal i shpejtësisë), ajri më tepër nxit dhe jo ngadalëson sistemin (oksidues dhe lëngu i punës për motorin, ngritës për krahët), i cili rezulton në shumë më pak konsum të karburantit për të arritur shpejtësinë orbitale.

Disa karakteristika

Shtytje e zbrazët - 2940 kN
Shtytja në nivelin e detit - 1960 kN
Raporti i tërheqjes ndaj peshës (motori)-rreth 14 (në atmosferë)
Impuls specifik në vakum - 460 sek
Impuls specifik në nivelin e detit - 3600 sek

Përparësitë

Ndryshe nga motorët tradicionalë të raketave, dhe si llojet e tjera të motorëve jet, një motor hibrid jet mund të përdorë ajrin për të djegur karburant, duke zvogëluar peshën e kërkuar të shtytësit, duke rritur kështu peshën e ngarkesës.

Motorët ramjet dhe scramjet duhet të kalojnë një sasi të madhe kohe në atmosferën më të ulët në mënyrë që të arrijnë një shpejtësi të mjaftueshme për të hyrë në orbitë, gjë që nxjerr në pah problemin e ngrohjes intensive në hipersound, si dhe humbjen si pasojë e peshës së konsiderueshme dhe kompleksitetin e mbrojtjes termike.

Një motor hibrid jet si SABER duhet vetëm të arrijë një shpejtësi të ulët hipersonike (kujtojmë: hipersingulli është gjithçka pas M = 5, prandaj M = 5.14 është fillimi i intervalit të shpejtësisë hipersonike) në atmosferën më të ulët, para se të kaloni në një cikël të mbyllur të funksionimit dhe një ngritje të madhe me nxitim në modalitetin e raketave.

Ndryshe nga një motor ramjet ose scramjet, SABER është i aftë të sigurojë një shtytje të lartë nga shpejtësia zero në M = 5.14, nga toka në lartësi të mëdha, me efikasitet të lartë në të gjithë gamën. Për më tepër, aftësia për të krijuar shtytje me shpejtësi zero do të thotë që motori mund të testohet në tokë, gjë që zvogëlon ndjeshëm kostot e zhvillimit.

Një numër lidhjesh gjithashtu ofrohen në vëmendjen tuaj.

Aktualisht, American Blue Origin dhe Aerojet Rocketdyne po krijojnë një zëvendësim për motorin rus RD-180. Kompanitë konkurrojnë me njëra -tjetrën, secila planifikon të certifikojë njësinë e saj jo më vonë se 2019. Një prototip i ri Blue Origin që punonte BE-4 (Blue Engine-4) në mars, por testet e stolit në maj dështuan. Aerojet Rocketdyne, i cili krijoi motorët për raketën hënore amerikane dhe Aerojet Rocketdyne të testuar me kohë, duket se ka mbetur prapa: ishte vetëm në maj që bëri testet e para të qitjes të para-dhomës AR1, e cila ende nuk ka një mostër pune. Nëse ia vlen të presësh refuzimin e afërt të Shteteve të Bashkuara nga RD -180 - e kuptova.

Sot, një motor rakete me dy dhoma RD-180 me raketa të lëngshme është instaluar në fazën e parë të raketës së rëndë amerikane Atlas V. Karburanti është vajguri, oksiduesi është oksigjeni. Motori u zhvillua në 1994-1999 në bazë të katër dhomave RD-170, të instaluar në përforcuesit anësorë të raketës sovjetike super të rëndë Energia (në fakt, ato përfaqësojnë fazat e para të automjetit të lëshimit ruso-ukrainas) Me Kontrata për krijimin e një motori për Shtetet e Bashkuara midis (sot ndarja e saj Rocketdyne është pjesë e Aerojet Rocketdyne) dhe u nënshkrua në qershor 1996. Kaluan katër vjet midis përfundimit të marrëveshjes dhe lëshimit të raketës së parë.

Testet e zjarrit të RD-180 filluan në Energomash në Nëntor 1996. Motori i parë i prodhimit u dërgua në Shtetet e Bashkuara në Janar 1999, ku tre muaj më vonë u certifikua për raketën e mesme Atlas III. Herën e parë që një transportues amerikan me një motor rus fluturoi në maj 2001, u bënë gjithsej gjashtë lëshime të Atlas III, dhe të gjitha ishin të suksesshme. Për Atlas V, njësia RD-180 u certifikua në gusht 2001, nisja e parë e transportuesit të ri u bë një vit më vonë. Që nga 18 Prill 2017, raketa Atlas V u lëshua 71 herë, nga të cilat njëra ishte pjesërisht e suksesshme (motori rus nuk kishte asnjë lidhje me të: kishte një rrjedhje të hidrogjenit të lëngshëm nga rezervuari i fazës së sipërme të Centaur, si rezultat i së cilës ngarkesa e ngarkuar u vendos në një orbitë jashtë projektimit).

Sot, Atlas V është në të vërtetë raketa kryesore e rëndë amerikane. Nisjet e një transportuesi tjetër të rëndë amerikan - Delta IV (nuk ka motorë rusë) - janë shumë të shtrenjta, kështu që, për shkak të konkurrencës me raketën e mesme të rëndë Falcon 9, vendosa t'i minimizoj ato. Që nga viti 2007, Boeing dhe Lockheed Martin, prodhuesi i Atlas V, kanë menaxhuar nisjen e automjeteve të tyre përmes një sipërmarrje të përbashkët të quajtur ULA (United Launch Alliance). Kjo kompani ka probleme të mëdha në SHBA. Së pari, edhe më lirë se raketa Delta IV Atlas V sot nuk konkurron me Falcon 9 në lëshimet komerciale, qeveritare dhe ushtarake; së dyti, për shkak të përkeqësimit të marrëdhënieve ruso-amerikane në 2014, ULA duhet të braktisë blerjen e RD-180 deri në vitin 2019.

Kompania ka disa mënyra për të mbajtur biznesin. E para është të braktisësh raketën dhe të ndërtosh një të re pa motorë rusë. E dyta është të përpiqeni të instaloni një motor të ri në Atlas V në vend të RD-180. Blue Origin merr qasjen e parë, Aerojet Rocketdyne merr të dytën. Opsioni sipas të cilit prodhimi i RD-180 mund të vendoset në Shtetet e Bashkuara nuk i reziston kritikave: është aq i shtrenjtë dhe aq i gjatë sa është më e lehtë të krijohet një njësi e re. Për më tepër, marrëveshja e licencës për transferimin e teknologjisë për prodhimin e motorëve rusë RD -180 në Shtetet e Bashkuara përfundon në 2030 - nuk ka kuptim të zgjerohet prodhimi i shtrenjtë për vetëm dhjetë vjet.

"Amerikanët menduan se do të fillonin të punonin me ne, dhe në katër vjet ata do të merrnin teknologjitë tona dhe do t'i riprodhonin ato vetë. Unë u thashë atyre menjëherë: ju do të shpenzoni më shumë se një miliard dollarë dhe dhjetë vjet. Kanë kaluar katër vjet dhe ata thonë: po, duhen gjashtë vjet. Kanë kaluar më shumë vite, ata thonë: na duhen edhe tetë vjet. Kanë kaluar shtatëmbëdhjetë vjet dhe ata nuk kanë riprodhuar asnjë motor të vetëm. Ata tani kanë nevojë për miliarda dollarë vetëm për pajisjet e stolit për këtë, "tha Boris Katorgin, krijuesi i motorit RD-180, në këtë drejtim në vitin 2012.

Blue Origin dhe Aerojet Rocketdyne janë shumë të ndryshme, të cilat nuk mund të reflektohen në qasjet ndaj shtytjes së raketave. Pas Aerojet Rocketdyne, i cili ka pësuar shumë riorganizime, krijimi në vitet 1950 dhe 1960 i njësive F-1 të instaluara në fazën e parë të raketës super të rëndë Saturn V të misionit hënor Apollo. AR1-ja e tij, si RD-180, është një motor rakete me lëvizje të lëngshme me cikël të mbyllur, vajguri përdoret si lëndë djegëse, një oksidues është
oksigjen. Kjo bën të mundur zëvendësimin e njësisë ruse me atë amerikane pa modifikuar rrënjësisht automjetin e lëshimit Atlas V.

Në maj 2017, Aerojet Rocketdyne kreu testet e para të qitjes të dhomës paraprake (në të cilën karburanti digjet pjesërisht dhe pastaj hyn në dhomën e djegies) të motorit AR1. "Pasi kemi kaluar këtë moment historik të rëndësishëm, ne konkludojmë se AR1 do të jetë gati për të fluturuar në vitin 2019," tha Eileen Drake, CEO dhe President i Aerojet Rocketdyne. "Në zëvendësimin e motorëve të prodhuar nga Rusia në automjetet e lëshimit aktual, suksesi i misionit duhet të jetë prioriteti numër një kombëtar."

Drake vuri në dukje tiparet konkurruese të AR1. Së pari, shtypja tre-dimensionale përdoret për të krijuar elemente individuale të motorit amerikan. Së dyti, përdoret një aliazh i veçantë me bazë nikeli, i cili bën të mundur braktisjen e "veshjeve metalike ekzotike të përdorura aktualisht në prodhimin e RD-180". Për të zhvilluar AR1, kompania përdor të njëjtën metodologji të aplikuar më parë në njësitë e saj të tjera (RS-68, J-2X, RL10 dhe RS-25). Kompania planifikon të krijojë një prototip pune (dhe pothuajse menjëherë të certifikojë) AR1 në 2019.

Sipas vlerësimeve të ULA, Blue Origin është përpara Aerojet Rocketdyne me dy vjet në krijimin e një zëvendësimi për RD-180. Kompania filloi punën në BE-4 në vitin 2011 si pjesë e punës në raketën e saj të rëndë, New Glenn; Prototipi i parë i punës i motorit u prezantua në Mars 2017. Blue Origin pranon se RD-180 "funksionon në performancën maksimale", megjithatë, dy BE-4 me një dhomë të vetme të instaluara në fazën e parë të transportuesit Vulcan (në fakt Atlas VI), në tërësi, do të zhvillojnë më shumë shtytje sesa dy AR1 dhe një rrugëkalim -180 në fazën e parë të Atlas V. Ndryshe nga AR1 dhe RD-180, BE-4 përdor metanin si lëndë djegëse. Blue Origin e quan BE-4 motorin më të fuqishëm të metanit në botë.

Testet e para të stolit të BE-4 ishin të pasuksesshme. "Dje ne humbëm një sërë pajisjesh testimi për sistemin e karburantit në një nga stolat tona të testimit BE-4," thotë Blue Origin, duke sqaruar se procesi i zhvillimit të motorit nuk do të ndikohet nga incidenti. Sistemi i karburantit përfshin një mori turbo pompash dhe valvulash që furnizojnë përzierjen e karburantit / oksidantit me injektorët dhe dhomat e djegies të motorit të raketës me lëndë djegëse të lëngshme.

Kompania premtoi se së shpejti do t'i kthehet testimit. Nga mesazhi i publikuar nga Blue Origin, siç është shënuar nga Ars Technica, shkalla e aksidentit është e paqartë, por "fakti që Blue Origin është një kompani relativisht e fshehtë (në krahasim me të njëjtin SpaceX - përafërsisht "Lenta.ru") në përgjithësi e ndau këtë informacion, është tregues. " Me shumë mundësi, në fakt, asgjë e tmerrshme nuk ndodhi: Blue Origin ka të paktën dy stola provë në dispozicion, dhe më parë kompania njoftoi se planifikon të krijojë tre prototipe pune BE-4 në të njëjtën kohë.

Kostoja e motorit BE-4 nuk dihet. Blue Origin nuk thotë asgjë për këtë, por duhet të theksohet se kompania është në pronësi të një miliarderi amerikan, pronarit i cili konsiderohet njeriu i pestë më i pasur në botë (përveç anëtarëve të familjeve mbretërore dhe krerëve të shteteve të veçanta): e tij pasuria vlerësohet në 71.8 miliardë dollarë. Aseti kryesor i të diplomuarit

Blue Origin dhe ULA kanë një marrëdhënie të veçantë. Në vitin 2015, Aerojet Rocketdyne donte të blinte ULA për dy miliardë dollarë, në këtë rast RD-180 me shumë mundësi do të zëvendësohej me një AR1. Situata u ndryshua nga Blue Origin, e cila nënshkroi një marrëveshje me ULA mbi bashkëpunimin në prodhimin e BE-4 dhe në fakt mori përsipër iniciativën nga Aerojet Rocketdyne e testuar me kohë. Sot, BE-4 është kandidati më i mundshëm për raketën Vulcan, dhe AR1 po konsiderohet si një rezervë. Në çdo rast, AR1 do të gjejë përdorim, mund të instalohet, për shembull, në fazën e parë të një rakete të rëndë që po zhvillohet nga Orbital ATK.

Vulcan pritet të jetë në gjendje të kryejë deri në dhjetë lëshime në vit në vitet 2020. Automjeti i lëshimit duhet të mblidhet në baza modulare dhe do të përfshijë 12 raketa të mesme dhe të rënda me aftësi të ndryshme për vendosjen e ngarkesës në orbitë. Motorët e fazës së parë (BE-4 ose AR1) mund të ripërdoren pas uljes duke përdorur mburoja mbrojtëse (për të parandaluar mbinxehjen nga fërkimi kur bien në atmosferë) dhe parashutat. ULA synon të përdorë vendet në Cape Canaveral në Florida ose Bazën e Forcave Ajrore Vandenberg në Kaliforni si porte hapësinore për Vulcan. Nisja e parë e raketës Vulcan, e cila do të zëvendësojë Atlas V me atë rus RD-180, është planifikuar për në fund të vitit 2019.