Ruský priemysel teraz pracuje na vývoji sľubného raketového motora na kvapalné palivo RD-171MV. Jedinečne vysoko výkonný produkt je určený pre nosné rakety budúcnosti a mal by poskytnúť kvalitatívny prielom v tomto odvetví. Rok 2019 je pre program zároveň obzvlášť dôležitý. V nedávnej minulosti sa uskutočnilo niekoľko veľkých udalostí v histórii projektu a ďalšie sa očakávajú v nasledujúcich mesiacoch.
2019 a budúcnosť
Vývojové práce na motore RD-171MV prebiehajú od roku 2017. Developerom projektu je NPO Energomash. Existujúci pohonný systém RD-171M bol braný ako základ nového produktu-variantu vývoja staršieho motora RD-170. Použitím osvedčených riešení a nových komponentov sa plánovalo dosiahnuť ďalší rekordný nárast výkonu. Vysoké deklarované vlastnosti už viedli k vzniku prezývky „Tsar Engine“.
Vo februári 2019 vedenie Roscosmosu oznámilo dokončenie stavby prvého experimentálneho RD-171MV. Po určitej príprave má tento výrobok prejsť požiarnymi testami. V júli spoločnosť NPO Energomash hovorila o montáži ďalších troch experimentálnych motorov a tiež spresnila načasovanie začiatku testovania prvého produktu. Tieto práce sú naplánované na druhú polovicu decembra.
Koncom augusta bol model RD-171MV spolu s ďalším vývojom predstavený na výstave MAKS-2019. Zároveň sa ukázalo, že v priebehu nasledujúcich dvoch rokov sa bude testovať model nového motora s prvým stupňom sľubnej nosnej rakety Sojuz-5 / Irtysh.
1. septembra sa objavili informácie o zámere NPO Energomash nakupovať valcovanú oceľ na použitie pri konštrukcii nových motorov. V tomto prípade hovoríme o „hlavnej produkcii na dokončenie RD-171MV. Celkové náklady na zakúpené valcované výrobky sú 19,5 milióna rubľov. To všetko znamená, že v blízkej budúcnosti program opustí fázu výstavby prototypov a prejde do novej etapy.
Na samom konci tohto roka spustí NPO Energomash testy prvého experimentálneho RD-171MV. V budúcnosti sa budú testovať ďalšie motory. V roku 2021 výrobca odovzdá subdodávateľom prvú letovú súpravu na montáž na raketu Sojuz-5. Na rok 2022 je naplánovaných niekoľko štartov takýchto rakiet s novými pohonnými systémami. Nie skôr ako v polovici dvadsiatych rokov „Sojuz-5“a RD-171MV prejdú do plnohodnotnej prevádzky.
Vylepšený dizajn
Produkt RD-171MV je vyvinutý na základe existujúcich motorov a líši sa od nich v mnohých komponentoch a technológiách, ktoré poskytujú zvýšenie výkonu. Nový projekt je zaujímavý aj svojimi vývojovými metódami. Toto je prvý motor NPO Energomash, pôvodne vytvorený v elektronickej forme a bez použitia papierovej dokumentácie.
RD-171MV je štvorkomorový raketový motor, ktorý používa pár paliva z petroleja a kyslíka. S vlastnou hmotnosťou 10,3 t je výrobok schopný vyvinúť 806 ton ťahu do prázdna. Tepelná kapacita - 27 tisíc MW. Použitá bola vylepšená jednotka turbočerpadla s výkonom 180 tisíc kW. Ako teda vývojári zdôrazňujú, z hľadiska určitých charakteristík je nový raketový motor podobný pomerne veľkej elektrárni. Navyše je to v súčasnosti najsilnejší raketový motor na svete.
Nový motor sa líši od predchádzajúcich produktov svojej rodiny nielen vlastnosťami, ale aj dizajnovými vlastnosťami. Využíva moderné materiály a technológie. Okrem toho boli predstavené úplne nové prvky, napríklad regulačný systém požičaný z motora RD-191.
Pohonný systém RD-171MV sa navrhuje používať s novými nosnými raketami, ktoré môžu efektívne využívať jeho vysoké vlastnosti. Už sa pracuje na vytvorení nových rakiet rôznych tried špeciálne pre cársky motor.
Posilňovacie rakety
Podľa súčasných plánov sa na použitie RD-171MV vyvíjajú dve sľubné rakety rôznych tried. Potenciál pohonného systému je možné využiť v stredných a veľmi ťažkých nosných raketách. Obe vzorky budú musieť byť uvedené do prevádzky najskôr v druhej polovici dvadsiatych rokov.
Od roku 2015 pokračuje raketové a vesmírne stredisko Progress vo vývoji nového stredného nosného rakety Sojuz-5, známeho tiež ako Phoenix a Irtysh. Prvý stupeň takejto rakety bude vybavený inštaláciou RD-171MV, druhý stupeň je navrhnutý na použitie iných motorov. Letové testy Irtysh sa majú začať v roku 2022 a v polovici desaťročia sa dostane do služby.
Odhadovaná štartovacia hmotnosť novej rakety bude 530 ton, z toho takmer 400 ton tvorí palivo a oxidačné činidlo pre motor prvého stupňa. Irtysh bude schopný vypustiť až 17 ton nákladu na obežnú dráhu Zeme alebo 2,5 tony na geostacionárnu. Vzhľadom na vysoké vlastnosti motora prvého stupňa bude nová nosná raketa vykazovať určité výhody oproti iným výrobkom svojej triedy.
Vývoj Irtysh bude použitý v projekte superťažkého nosného vozidla Yenisei, ktoré vytvára spoločnosť Energia. Pre takúto raketu bolo navrhnutých niekoľko možností architektúry so spoločnými vlastnosťami a komponentmi. Prvý stupeň Jenisej sa navrhuje vytvoriť vo forme balíka niekoľkých stupňov Irtysh s motormi RD-171MV. Tsar Engine je možné použiť aj v jednoblokovom druhom stupni. Nasledujúce roky sa plánujú použiť na návrh a vývoj potrebných produktov. Prvý let Yenisei sa uskutoční približne v roku 2028.
Pri použití prvého stupňa so šiestimi motormi RD-171MV bude raketa Jenisej mať hmotnosť viac ako 3100 ton a na misie LEO bude schopná dodať náklad najmenej 100 ton.
Kľúčový odkaz
Úspešná implementácia existujúcich plánov umožní pokračovať v skúmaní vesmíru na obežných dráhach a v iných nebeských telesách. Sľubná raketa Irtysh / Sojuz-5 bude schopná doplniť a nahradiť existujúce nosiče dodávajúce zariadenia na obežnú dráhu a pre Jeniseja sa budú hľadať vážnejšie úlohy. Úspech oboch projektov navyše priamo závisí od motora RD-171MV.
Testy experimentálnych cárskych motorov sa začnú tento rok a budú trvať do roku 2021-22. Potom budú podobné výrobky testované s raketou Irtysh a o niekoľko rokov sa očakáva, že sa objavia prvé vzorky Jeniseja. Súčasná práca v skutočnosti vytvára základ pre ďalšie praktické úspechy.
V strednodobom a dlhodobom horizonte tak ruský vesmírny priemysel dostane niekoľko nástrojov rôznych tried naraz, vhodných na riešenie širokého spektra úloh. Nové nosné rakety poskytnú sľubné programy výskumu a vývoja a posilnia ich pozíciu na štartovacom trhu. Kľúčovým článkom v súčasných plánoch na vytvorenie novej raketovej a vesmírnej technológie je „cársky motor“- RD -171MV, ktorý sa ešte len bude testovať.
