Teraz rosyjski przemysł pracuje nad rozwojem obiecującego silnika rakietowego na paliwo ciekłe RD-171MV. Produkt o wyjątkowo wysokich osiągach jest przeznaczony do pojazdów nośnych przyszłości i powinien zapewnić jakościowy przełom w branży. Jednocześnie rok 2019 ma dla programu szczególne znaczenie. W niedalekiej przeszłości miało miejsce kilka ważnych wydarzeń w historii projektu, a kolejne są spodziewane w nadchodzących miesiącach.
2019 i przyszłość
Prace rozwojowe nad silnikiem RD-171MV prowadzone są od 2017 roku. Deweloperem projektu jest NPO Energomash. Istniejący układ napędowy RD-171M został wzięty za podstawę nowego produktu - wariantu rozwoju starszego silnika RD-170. Poprzez zastosowanie sprawdzonych rozwiązań i nowych podzespołów zaplanowano uzyskanie kolejnego rekordowego wzrostu wydajności. Wysokie deklarowane cechy doprowadziły już do pojawienia się pseudonimu „Tsar Engine”.
W lutym 2019 roku kierownictwo Roskosmosu ogłosiło zakończenie budowy pierwszego eksperymentalnego RD-171MV. Po pewnym przygotowaniu produkt ten ma trafić na testy ogniowe. W lipcu NPO Energomash mówił o montażu trzech kolejnych eksperymentalnych silników, a także określił termin rozpoczęcia testów pierwszego produktu. Prace te zaplanowano na drugą połowę grudnia.
Pod koniec sierpnia model RD-171MV wraz z innymi opracowaniami został pokazany na wystawie MAKS-2019. Jednocześnie okazało się, że w ciągu najbliższych dwóch lat makieta nowego silnika będzie testowana z pierwszym etapem obiecującego pojazdu nośnego Sojuz-5 / Irtysz.
1 września pojawiła się informacja o zamiarze NPO Energomash zakupu stali walcowanej do budowy nowych silników. W tym przypadku mówimy o „głównej produkcji do ukończenia RD-171MV. Całkowity koszt zakupionych produktów walcowanych wynosi 19,5 miliona rubli. Wszystko to sprawia, że w niedalekiej przyszłości program wyjdzie z etapu budowy prototypów i przejdzie do nowego etapu.
Pod koniec tego roku NPO Energomash rozpocznie testy pierwszego eksperymentalnego RD-171MV. W przyszłości testowane będą inne silniki. W 2021 roku producent przekaże podwykonawcom pierwszy zestaw lotniczy do montażu na rakiecie Sojuz-5. Na 2022 r. zaplanowano kilka startów takich pocisków z nowymi układami napędowymi. Nie wcześniej niż w połowie lat dwudziestych „Sojuz-5” i RD-171MV wejdą do pełnej eksploatacji.
Ulepszony projekt
Produkt RD-171MV został opracowany na podstawie istniejących silników i różni się od nich szeregiem komponentów i technologii, co zapewnia wzrost wydajności. Nowy projekt jest również interesujący ze względu na metody jego rozwoju. To pierwszy silnik NPO Energomash, stworzony pierwotnie w formie elektronicznej i bez użycia dokumentacji papierowej.
RD-171MV to czterokomorowy silnik rakietowy wykorzystujący parę paliwową nafta-tlen. Przy masie własnej 10,3 tony produkt jest w stanie wytworzyć 806 ton ciągu w pustce. Moc cieplna - 27 tys. MW. Zastosowano ulepszoną turbopompę o mocy 180 tys. kW. Tym samym, jak podkreślają twórcy, pod względem pewnych cech nowy silnik rakietowy przypomina dość dużą elektrownię. Ponadto w tej chwili jest to najmocniejszy silnik rakietowy na świecie.
Nowy silnik różni się od poprzednich produktów swojej rodziny nie tylko charakterystyką, ale także cechami konstrukcyjnymi. Wykorzystuje nowoczesne materiały i technologie. Ponadto wprowadzono zupełnie nowe elementy, takie jak system regulacji zapożyczony z silnika RD-191.
Proponuje się, aby system napędowy RD-171MV był używany z nowymi pojazdami nośnymi, zdolnymi do efektywnego wykorzystania jego wysokich właściwości. Trwają już prace nad stworzeniem nowych rakiet różnych klas specjalnie dla Tsar Engine.
Rakiety wspomagające
Zgodnie z obecnymi planami, na RD-171MV opracowywane są dwa obiecujące pociski różnych klas. Potencjał układu napędowego może być wykorzystany w średnich i superciężkich pojazdach nośnych. Obie próbki będą musiały wejść do eksploatacji nie wcześniej niż w drugiej połowie lat dwudziestych.
Od 2015 r. Progress Rocket and Space Center kontynuuje prace nad nowym średnim pojazdem startowym Sojuz-5, znanym również jako Phoenix i Irtysz. Pierwszy etap takiej rakiety będzie wyposażony w instalację RD-171MV, w drugim etapie proponuje się wykorzystanie innych silników. Testy w locie Irtysza mają rozpocząć się w 2022 roku, a w połowie dekady wejdzie do służby.
Szacowana masa startowa nowej rakiety wyniesie 530 ton, z czego prawie 400 ton to paliwo i utleniacz do silnika pierwszego stopnia. Irtysz będzie mógł wynieść do 17 ton ładunku na niską orbitę okołoziemską lub 2,5 tony na orbitę geostacjonarną. Ze względu na wysokie parametry silnika pierwszego stopnia, nowy pojazd nośny będzie miał pewne zalety w stosunku do innych produktów swojej klasy.
Rozwiązania Irtyszu zostaną wykorzystane w projekcie superciężkiego pojazdu nośnego Jenisej, który jest tworzony przez korporację Energia. Zaproponowano kilka opcji architektury takiej rakiety o wspólnych cechach i komponentach. Pierwszy etap Jeniseju proponuje się wykonać w postaci pakietu kilku etapów Irtysza z silnikami RD-171MV. Car Engine może być również używany w jednoblokowym drugim etapie. Planowane są kolejne lata na projektowanie i rozwój niezbędnych produktów. Pierwszy lot Jeniseju odbędzie się około 2028 roku.
Używając pierwszego stopnia z sześcioma silnikami RD-171MV, rakieta Jenisej będzie miała masę ponad 3100 ton i będzie w stanie dostarczyć ładunek co najmniej 100 ton na misje LEO.
Kluczowy link
Pomyślna realizacja dotychczasowych planów umożliwi dalszą eksplorację kosmosu, zarówno na orbitach, jak i w innych ciałach niebieskich. Obiecująca rakieta Irtysz/Sojuz-5 będzie w stanie uzupełnić i zastąpić istniejące lotniskowce dostarczające sprzęt na orbity, a Jenisej będzie miał do zadań poważniejsze zadania. Co więcej, sukces obu projektów zależy bezpośrednio od silnika RD-171MV.
Testy eksperymentalnych silników carskich rozpoczną się w tym roku i potrwają do 2021-22. Następnie podobne produkty będą testowane z pociskiem Irtysz, a za kilka lat mają pojawić się pierwsze egzemplarze Jeniseju. Obecna praca w rzeczywistości kładzie podwaliny pod dalsze praktyczne sukcesy.
W ten sposób w perspektywie średnio- i długoterminowej rosyjski przemysł kosmiczny otrzyma jednocześnie kilka instrumentów różnych klas, nadających się do rozwiązywania szerokiego zakresu zadań. Nowe pojazdy nośne zapewnią obiecujące programy badawczo-rozwojowe, a także wzmocnią ich pozycję na rynku startowym. Kluczowym ogniwem w obecnych planach stworzenia nowej technologii rakietowej i kosmicznej jest „Tsar Engine” – RD-171MV, który nie został jeszcze przetestowany.
