(原标题:国际最大推力火箭发动机行将出产)
近来,据俄罗斯媒体报道,俄罗斯将出产国际最大推力 “沙皇引擎” ——RD-171MV新式液体火箭发动机。该媒体称,RD-171MV重10.3吨, 推力超越800吨 ,执役后将使俄罗斯在火箭发动机研发范畴坚持国际领先地位。依照方案,该发动机将于今年年底前进行焚烧实验,2021年进行初次飞翔实验, 2022年投入执役 。
俄罗斯工厂中停放的RD-171系列发动机和RD-180发动机
火箭发动机国际领先
到现在,俄罗斯一向占有着国际大推力火箭发动机榜首宝座,苏联时期研发的RD-170发动机,其推力到达了790吨。
该发动机接受自苏联的“天顶号”和“动力号”项目,在国际同类发动机中参数和性能指标最高,具有可靠性高、修理便利的特色。RD-170先后衍生出了RD-171、RD-180、RD-191等若干类型,成为俄罗斯运载火箭兴起和展开的重要筹码。
RD-180是现在国际上最先进的大推力液氧火油发动机之一,地上推力390吨,地上比冲311秒,无论是推力、比冲仍是老练度、可靠性都是液氧火油发动机中的佼佼者。该发动机在曩昔20年中,凭借美国“改进型一次性运载火箭”(EELV)项目和国际神5大型运载火箭大放异彩。
EELV旨在确保美军进入太空、添加可靠性和下降本钱,洛·马公司引入RD-180作为国际神5火箭的动力,承当很多EELV发射使命,完结了100%的发射成功率,使该发动机在国际市场上愈加炙手可热。
此次俄罗斯出产的RD-171MV发动机是以RD-171M为蓝本,并参阅了RD-180和RD-191的部分技能和规划方案,以及运用了RD-191的操控技能体系。
据俄罗斯媒体报道,该发动机有4个燃烧室,作业时可发生2700万千瓦的热功率,相当于一座大型水电站的功率,发动机涡轮泵功率到达18万千瓦,发动机运用的液氧火油燃料愈加环保,可重复运用10~15次。
制作RD-171MV是俄罗斯航天工业的重要打破。苏联举全国之力打造的动力火箭,因为苏联崩溃部分技能留在了乌克兰。此次俄罗斯再次研发重型运载火箭和火箭发动机,将完结航天运输体系的悉数国产化,打通技能产业链。
为确保RD-171MV研发作业的顺畅施行,俄罗斯国家航天集团公司筹集了近12亿美元作为专项资金,并责令多家下流工厂和研发安排活跃合作,方案于今年年底前进行焚烧实验,2021年完结首飞,2022年正式执役,以便为俄罗斯新式重型运载火箭供给动力支撑。
发动机支撑航天舞台
火箭运载才能有多大,航天舞台就有多大。发动机是火箭的心脏,他决议了将航天器送入太空的运载才能。研发高性能大推力火箭发动机,是国际各航天大国孜孜以求的方针。
现在, 大型运载火箭展开的一条首要技能途径是芯级绑缚多枚固体助推器,即以高比冲的大型液体发动机作为芯级,固体发动机作为助推动力。 这种动力组合能够充分发挥固体大推力、液体长期作业的技能长处,构成性价比较高的运载火箭起飞动力。
曩昔10余年,全球航天发射范畴的大型运载器首要有美国的德尔塔4系列火箭、国际神5系列火箭,欧空局的阿里安5改进型和俄罗斯的安加拉系列火箭。这些运载火箭依托大推力发动机作业,如“德尔塔4”的RS-68、“国际神5”的RD-180、“阿里安5”的“火神”以及“安加拉”的RD-191M。
这些火箭的芯级一般运用一台主发动机,规划时充分考虑本钱,尽可能简化规划,并削减发动机的零部件数量。曩昔20年来,国际干流火箭的运载才能逐步提高,到达了近20吨的近地轨迹运载才能和10吨级的地球同步搬运轨迹运载才能。
阅历多年研发和技能堆集,各航天大国研发的新一代发动机和运载火箭逐步走向老练,并将在未来几年连续上台。这其间, 俄罗斯的RD-171MV参数最强 ,将持续保持俄罗斯在火箭发动机研发范畴的领先地位。
承载俄罗斯航天展开规划
2016年,俄罗斯发布《关于俄罗斯联邦2016~2025年航天方案》,作为未来10年拟定和施行航天方案的重要依据,其间一项根本的使命是“研发在东方航天发射场运用的重型运载火箭体系,向月球轨迹发射大型航天器、载人飞船和月球轨迹舱,并完结绕月飞翔”。
2017年12月,在庆祝美国阿波罗登月方案完毕45周年时,美国总统特朗普签署航天方针一号令,宣告美国将重返月球。
由国家主导的人类航天脚步从近地轨迹向深空稳步迈进,新一轮深空勘探热潮行将到来,重型运载火箭便是这一轮航天热潮的“神兵利器”,是完结载人登月的技能根底,一起也是更高功率地完结火星取样回来、太阳系行星勘探等深空勘探使命的保证。美国、俄罗斯、欧空局、日本、印度等国家和安排纷繁启动了研发方案或推动研讨证明。
2018年2月,俄罗斯总统普京命令研发重型火箭,要求动力火箭航天集团在2019年完结草图规划,2027年完结火箭制作,2028年在东方航天发射场进行初次发射。
当时,RD-171MV发动机的研发正在推动,方案用于正在研发的联盟-5中型运载火箭的一子级和叶尼塞重型运载火箭。其间,叶尼塞火箭将用于载人登月乃至勘探火星。
有俄罗斯总统与航天部分研发重型火箭的激烈希望,有老练发动机研发技能,必定会下降项目难度、缩短研发周期;有俄罗斯强壮的航天工业根底供给支撑,以及有根据东方航天发射场展开重型火箭发射的保证,俄罗斯现已为研发重型火箭扫清了许多妨碍。现在,仅有的妨碍便是经济上能否持久支撑重型火箭的研发。
文/肖沐辰
修改/唐明军 张晓帆
监制/许斌
本文来历:中国航天报 责任修改:王凤枝_NT2541