Russische Raketentriebwerke RD-180 warenEin Streitpunkt zwischen den beiden amerikanischen Unternehmen United Launch Alliance (ULA) und dem Rivalen Orbital Sciences. Die erste erlaubt der zweiten nicht, Triebwerke für ihre Antares-Raketen zu kaufen.
Kampf der Titanen
Es war alles die Schuld der Teilnahme der Orbitalwissenschaften anöffentliche Ausschreibungen. ULA verhindert illegal, dass Wettbewerber RD-180-Motoren von zwei Unternehmen kaufen. Dies sind der Auftragnehmer RD Amross - SPNPO Energomash - und der amerikanische Vermittler Pratt & Whitney Rocketdyne. Der erste produziert den notwendigen Flüssigkeits-Treibstoff-Raketentriebwerk RD-180. Ein anderer liefert Komponenten in die USA.
Was ist der RD-180 Raketentriebwerk
RD-180 ist eine Zweikammerableitung vonVierkammer-RD-170 bei Zenit. Die Flüssig-Treibstoff-Raketentriebwerke RD-180 mit Nachverbrennung im geschlossenen Kreislauf haben die hohe Leistung, den Komfort und die Wiederverwendbarkeit des RD-170 in seinen Abmessungen berücksichtigt, um die Anforderungen der Motoren für das weiterentwickelte verbrauchbare Trägerraketenatlas Atlas V zu erfüllen.
RD-180 - Hydraulikmotor zum FahrenSteuerventil und Ablenkschubvektor in Kardanrahmen mit Pneumatik für Ventilbetätigung und Spülsystem: Der Schubrahmen für die Lastverteilung ist als Teil des Motors autark. Der Motor am Start verwendet LOX-Blei mit Generatorgasnachverbrennung und LOX, das reich an Gasturbinenantrieb ist. Somit wurde eine Leistungssteigerung von 10 Prozent gegenüber der Betriebsbeschleunigung von US-Motoren und der Annahme eines sauberen, wiederverwendbaren Betriebs festgestellt.
Nur in der Hauptbaugruppe mussten Turbopumpe und Druckerhöhungspumpe von RD-120 und RD-170 skaliert werden. Alle anderen Komponenten wurden direkt aus dem RD-170 entnommen.
Der RD-180 wurde in 42 Monaten zu einem Bruchteil der Kosten eines typischen US-Motorkonzepts entwickelt. Der Motor läuft mit einem Zwischen-Atlas III und einer Standard-Trägerrakete von Atlas V.
RD-180 ist mit zwei Paaren Brennkammern und ausgestattetDüsen. Der Motor wurde vom russischen Forschungs- und Produktionsverband Energomash entwickelt und hergestellt. Kerosin wird als Brennstoff verwendet, flüssiger Sauerstoff ist ein Oxidationsmittel. Die Kosten für den RD-180-Raketentriebwerk beliefen sich 2010 auf 9 Millionen US-Dollar.
Beschreibung der Konstruktion
- LOX / Kerosin-Treibmittel.
- Zwei hartnäckige Kammern (kardanisch +8 Grad).
- Ein sauerstoffreicher Block vor dem Brenner.
- TNA Hochdruckbaugruppe.
- Zweistufige Kraftstoffpumpe.
- Einstufige Sauerstoffpumpe.
- Einsitzige Turbine.
- Selbstentzündliche Zündung.
- Autonome Hydrauliksysteme (Ventile, TVC), die mit Kerosin von der Kraftstoffpumpe angetrieben werden.
- Gesundheitsüberwachungs- und Lebensvorhersagesystem.
- Automatisierte Flugvorbereitung (nach dem Einbau in ein Fahrzeug werden alle Vorgänge durch Starten automatisiert).
- Minimierung der Schnittstelle von der Startrampe undFahrzeuge (pneumatische und hydraulische Systeme, eigenständige, elektrisch miteinander verbundene Paneele, Druckrahmen zur Vereinfachung der mechanischen Schnittstelle).
- Umweltfreundlicher Betrieb mit angereichertenOxidationsmittel, das die Vorbrennerzündung startet, und Oxidationsmittel-Start- und Abschaltmodi, die Verkokung und unverbranntes, möglicherweise kontaminiertes Kerosin eliminieren.
- 50-100% kontinuierliche Drosselung vorbehaltlich einer möglichen Echtzeitüberprüfung der Flugbahn und der Motorausrichtung vor Ort vor dem Auslösen des Commits.
- 80% RD-170 Teile.
- Druckkammer: 256,6 bar.
- Flächenverhältnis: 36,4.
- Schub-Gewichts-Verhältnis: 77,26.
- Oxidationsmittel-Kraftstoff-Verhältnis: 2,72.
RD-180 Motor. Eigenschaften
- Spezifisches Gewicht: 5480 kg.
- Höhe: 3,6 m.
- Durchmesser: 3,2 m.
- Spezifischer Impuls: 337,8 s.
- Spezifischer Impuls auf Meereshöhe: 311,3 s.
- Aufnahmezeit: 270 Sek.
- Erster Start: 2000
Geschichte
Im November 1996 bei der ProduktionsvereinigungEnergomash führte den ersten Test des RD-180 durch. Der Motor wurde von der amerikanischen Lockheed Martin Corporation als Gewinner der Ausschreibung für den Einbau in die Atlas-Trägerrakete ausgezeichnet. Dies war notwendig für den Rückzug vielversprechender bemannter Raumschiffe. Seitdem sind die RD-180-Motoren die beliebtesten geworden.
Der Motor kann wiederverwendbar seinbenutzen. Durch ein ausgeklügeltes Management hat NPO Energomash fast legendäre, zuverlässige Geschäfte mit den USA abgeschlossen. Im Dezember 2012 wurde ein Vertrag ausgeliefert, der dem Unternehmen eine Garantie für die Produktion von Motoren bis 2019 gewährt. Die gesamte Produktion konzentriert sich auf Russland.
Erstellung des Ersatz-RD-180 in den USA
Die ukrainischen Ereignisse waren mit Sanktionen verbunden.Einschränkung der Fähigkeit, russische Raketentriebwerke für die Vereinigten Staaten einzusetzen. RD-180 muss durch ein Analogon der amerikanischen Produktion ersetzt werden. Im Dezember 2014 wurde von der Kammer ein Änderungsantrag angenommen. Sie verbot die Verwendung russischer RD-180. Der Motor wird im Rahmen des bestehenden Liefervertrags bis 2019 zwischen Energomash und ULA weiterhin gekauft.
Trotz der fortgesetzten Zusammenarbeit und VersorgungRD-180 gemäß den bestehenden Vereinbarungen ordnete der US-Verteidigungsminister die Beendigung der Zusammenarbeit mit Russland und den Übergang zu amerikanischen Komponenten an. Amerika ist verpflichtet, die russische Abhängigkeit im militärpolitischen Bereich loszuwerden.
Dazu Frank Kendall (Verteidigungsminister fürBeschaffung) antwortete, dass das Pentagon nichts hat, um die russischen RD-180-Motoren zu ersetzen. Als Alternative zur gegenwärtigen Situation kündigte Amerika eine Ausschreibung für die Produktion eigener Motoren mit ähnlichen Eigenschaften auf seinem Territorium an.
Der stellvertretende russische Premierminister Dmitry Rogozin erklärte, er sei bereit, die Lieferung von Raketentriebwerken RD-180 und K-33 nach Amerika einzustellen.
Was kostet der Raketentriebwerk RD-180 für die USA?
Sprechen wir über die Preise. SpaceNews berichtete, dass der RD-180-Motor ausgetauscht werden muss. Für die Vereinigten Staaten wird eine solche Laune 1,5 Milliarden Dollar kosten. Ziemlich viel Geld.
Was kostet der RD-180 Motor?Das gesamte Projekt zur Implementierung des Prototyps wird mindestens sechs Jahre dauern. Experten zufolge haben die Vereinigten Staaten keine Gelegenheit, die Verwendung von RD-180-Motoren vollständig aufzugeben. Es ist unmöglich, das Problem in kurzer Zeit zu lösen, da die Motoren erst 2022 betriebsbereit sein werden.
Trotz der Zusicherungen der US Air Force, dassRD-180 sind in Lagern in der erforderlichen Menge erhältlich, es besteht jedoch immer noch ein Mangel. Daher müssen viele Starts verschoben werden. Die Ausgaben in diesem Bereich könnten auf 5 Milliarden US-Dollar steigen.
Während die Vereinigten Staaten konkurrieren und Sanktionen verhängen, steht China bereits in der Warteschlange für die Produktion des RD-180.
Perspektive
Das Pentagon hat mindestens 162 Millionen US-Dollar bereitgestelltAerojet Rocketdyne und United Launch Alliance arbeiten an der Entwicklung von AR1- und BE-4-Raketentriebwerken, Kandidaten für den Ersatz des in Russland hergestellten Triebwerks, das derzeit die Trägerrakete Atlas V fliegt.
Die US-Luftwaffe schließt die Erstinvestition in abNeue Raketentriebwerke, da das Militär versucht, sich von seiner Abhängigkeit von dem russischen RD-180-Triebwerk zu lösen, das für den Atlas V verwendet wird, der die meisten Satelliten der US-Regierung für sichere Kommunikations-, Navigations- und Nachrichtensammelsysteme startet.
Die Luftwaffe geht eine öffentlich-private Partnerschaft mit Aerojet Rocketdyne und ULA ein, um Unternehmensmittel zur Kofinanzierung der Triebwerksentwicklung bereitzustellen.
Präsident und CEO von ULAweiterhin zu erreichen, um das Ziel zu erreichen, den Vereinigten Staaten die zuverlässigsten Abschusssysteme zum günstigsten Preis zur Verfügung zu stellen und gleichzeitig einen neuen Motor zu entwickeln, der völlig neue Möglichkeiten für die Raumnutzung ermöglicht.
Die Vereinbarung mit Aerojet Rocketdyne umfasstEntwicklung und Erprobung des Raketentriebwerks AR1. Dies ist ein Aggregat, das Kerosingemisch und flüssigen Sauerstoff verbrennt. Dies sind die gleichen Treibmittelkomponenten wie beim RD-180-Motor für Atlas V.
Aerojet Rocketdyne beabsichtigt, ein Triebwerk zu entwickeln, das bis 2019 die Lufttüchtigkeitsbescheinigung erhalten hat. Der erste Start wird jedoch erst 2020 erwartet.
Die Luftwaffe stellt mindestens 115,3 Millionen US-Dollar für das Programm bereitEntwicklung von AR1, während Aerojet Rocketdyne und ULA gemeinsam 57,7 Millionen US-Dollar investieren, sagte Aerojet Rocketdyne in einer Erklärung.
Vor dem Testen wurde die Regierungsentscheidung überDie fortgesetzte Unterstützung für das AR1-Triebwerksprogramm hat einen Maximalwert von 804 Millionen US-Dollar - 536 Millionen US-Dollar von der Luftwaffe und 236 Millionen US-Dollar von Aerojet Rocketdyne und ULA.
„AR1 wird die USA auf die ersten Positionen in der Produktion zurückbringenKerosin-Atomraketenmotoren - sagte Drake in einer Pressemitteilung. "Wir setzen die neuesten Fortschritte in der modernen Fertigung um und nutzen dabei unseren Wissensschatz über die nächste Generation von Raketentriebwerken. Wir werden alles daran setzen, Motoren einzuführen, die unsere Abhängigkeit von einem ausländischen Lieferanten beenden, um die nationalen Sicherheitsgüter unseres Landes auf den Markt zu bringen." ""
Die AR1-Engine wird 3D-gedruckt enthaltenTeile und arbeiten mit angereichertem Sauerstoff mit Generatorgas Nachverbrennung. Dies ist ein effizienterer Motorzyklus als derzeit andere flüssige Kohlenwasserstoffe in US-Raketentriebwerken.
Das BE-4-Triebwerk steht im Mittelpunkt der Luftwaffe.Bargeldinfusionen werden für die Implementierung zugewiesen. Die Luftwaffe verspricht, der United Launch Alliance mindestens 46,6 Millionen US-Dollar für die vulkanische Rakete der nächsten Generation zu zahlen. ULA erklärte sich außerdem bereit, den Regierungspreis um 40,8 Millionen US-Dollar zu erhöhen.
Der Löwenanteil der Anfangsfinanzierung - $45.800.000 - Entwickelt den BE-4-Motor, der 550.000 Pfund Schub erzeugt und eine kryogene Kombination aus verflüssigtem Erdgas und flüssigem Sauerstoff verbraucht.
Zwei BE-4-Motoren werden die erste Stufe erzwingenVulkanische Raketen. Laut offiziellen Angaben wird BE-4 vollständig vom Unternehmen über die United Launch Alliance finanziert. Die Finanzierung durch die Luftwaffe wird die Fortschritte des Unternehmens bei der Integration des BE-4-Triebwerks in die Trägerrakete von Vulcan unterstützen.
Aerojet Rocketdyne wirbt am meisten für den AR1Ein einfacher Ersatz für den RD-180 aufgrund seiner Pulvermischung und Größe. Zwei AR1-Motoren sind erforderlich, um die Leistung eines RD-180-Motors mit zwei Düsen bei Atlas V zu erfüllen.
ULA-Manager sagen, dass der BE-4-Motor von istBlue Origin, ein von Amazon.com gegründetes Unternehmen für unternehmerische Raumfahrt, wird schneller bereit sein und sich letztendlich leichter für die Wiederverwendung wiederherstellen lassen.
Während der RD-180-Motor den Vorteil von über 60 erfolgreichen Starts hatte, war es Zeit für amerikanische Investitionen in die Inlandsproduktion ähnlicher Motoren.
Die BE-4 soll 2017 ihre Zertifizierung abschließen, und ULA strebt den ersten Flug der Vulcan-Rakete bis Ende 2019 an.
Die Luftwaffe finanziert auch den Bau im Weltraum für die Behausung von Astronauten bei der Erforschung des Weltraums und bei Satellitendiensten.
ULA arbeitet weiterhin sowohl mit Blue Origin als auch mitmit Aerojet Rocketdyne. Es begleitet zwei Varianten der nächsten Generation amerikanischer Triebwerke, weshalb sich das Unternehmen mit zwei der weltweit führenden Weltraumforschungsunternehmen zusammenschließt.
ULA behält das Aerojet Rocketdyne AR1-Triebwerk als Backup-Option. Die endgültige Auswahl wird für Ende 2016 erwartet.
Das finanzielle Engagement der Luftwaffe für Aerojet Rocketdyne und ULA läuft nach dem 29. Februar 2016 nach ähnlichen Vereinbarungen mit SpaceX und Orbital ATK.
Ein neues Projekt von Feststoffraketen-Boostern von Orbital ATK für die Vulcan-Rakete der ULA und für ihren eigenen Trägerraketen wird ebenfalls von Orbital ATK finanziert.
Schatten im Weltraum von terrestrischen "Wolken"
Russische RD-180-Motoren in den USA haben nichtAlternativen. Jim Meyser, Vizepräsident von Aerojet Rocketdyne, ist der Ansicht, dass die USA der Entwicklung ihrer eigenen Sauerstoff-Kerosin-Prototypen nicht genügend Aufmerksamkeit schenken.
Er sagte, dass Amerika definitiv zurückbleibtRussen und Chinesen bei der Schaffung solcher Antriebssysteme. Er erwähnte auch, dass in den USA bereits ein Sauerstoff-Kerosin-Motor entwickelt wurde, der für den Merlin 1D im Einsatz ist. Es wird von SpaceX hergestellt. Aber in Bezug auf seine Eigenschaften erreicht es den RD-180 wirklich nicht.
Das ist natürlich völliger Unsinn, denn Erdwolken können keinen Schatten in den Weltraum werfen. Aber im politischen Sinne werden sie leider verworfen.
USA: Industrielle ruhig, Politiker alarmiert
Hochrangiger amerikanischer BeamterDie Luftwaffe sagte, sie würde den Start nationaler Sicherheitssatelliten an Bord der Atlas V-Rakete der United Launch Alliance einstellen, wenn das Finanzministerium der Ansicht ist, dass der Import des russischen Triebwerks nicht gegen die US-Sanktionen verstößt.
Zuvor hatte Senator John McCain die Luftwaffe gebeten, dies zu beweisendass die jüngste Umstrukturierung der Raketen- und Raumfahrtindustrie in Russland nicht dazu führt, dass der Kauf von RD-180-Triebwerken gegen die US-Sanktionen verstößt, die 2014 gegen russische Beamte verhängt wurden.
US-Regierungsbehörden, angeführt vonDas Finanzministerium wirft einen neuen Blick auf die RD-180-Sendungen. Und wir sind bereit, uns nicht an Sanktionen zu halten. Das Erden des Atlas V würde ein größeres Hindernis für das Pentagon darstellen als das Kämpfen.
McCain hielt eine Anhörung im militärischen Raumhafen ab, woEr forderte die Luftwaffe auf, eine neue Rechtsauffassung einzuholen, wonach der Import des RD-18O gegen die US-Sanktionen verstößt, die nach der Annexion der Krimhalbinsel der Ukraine gegen russische Beamte verhängt wurden.
McCain wählte zwei Senioren ausRussische Beamte: Stellvertretender russischer Ministerpräsident Dmitri Rogosin und Sergej Chemezow, Berater des russischen Präsidenten Wladimir Putin. Bis vor kurzem waren sie Beobachter im Weltraumsektor. Obwohl sie keinen finanziellen Vorteil aus dem Verkauf des RD-180 haben, wurden sie sanktioniert.
Am 28. Dezember wird es auf Befehl Putins neu organisiertRaumfahrtsektor von Russland. Diese Umstrukturierung führt Anpassungen an der russischen Raumfahrtindustrie und der Raumfahrtagentur Roscosmos unter einer neuen staatlichen Gesellschaft, auch Roscosmos genannt, durch.
