În culmea sancțiunilor împotriva Rusiei, americanii au înțeles perfect că, în unele locuri, nu ar putea face fără importurile rusești. De exemplu, fără motorul rachetă RD-180 - o copie mai mică a motorului sovietic RD-170, pe care Statele Unite lansează încă rachetele Atlas în spațiu.
Au trecut aproximativ 40 de ani de la crearea motorului rachetă RD-170, dar nu s-au creat concurenți demni pentru asta. Potrivit birourilor de proiectare occidentale, RD-170 este plafonul progresului tehnic al motoarelor cu rachete cu propulsie lichidă, iar jurnaliștii străini au numit-o „coroana istoriei de o mie de ani a motoarelor rachetă”.
Tsiolkovski avea dreptate
Fondatorul cosmonauticii, Konstantin Tsiolkovski, a propus folosirea unui motor cu combustibil lichid în rachete încă din 1903. Dar după primul război mondial, a început dezvoltarea combustibililor rachetelor pe bază de nitroceluloză.
Deși nimeni nu s-a gândit să renunțe la motoarele cu combustibil lichid. În 1926, americanul Robert Goddard a lansat o rachetă Nell cu combustibil lichid. În 2,5 secunde, a urcat 12 metri. În 1933, Friedrich Zander a creat o rachetă OP-2 similară folosind oxigen lichid cu benzină în URSS.
Spre deosebire de combustibilul solid, motorul lichid era foarte capricios. Prin urmare, mulți designeri nu au văzut potențial în aceasta. Până când Wernher von Braun, împreună cu Walter Thiel, și-au trimis V-2-urile la Londra în 1944. Aceste rachete aveau un motor cu jet cu combustibil lichid (LRE). Adevărat, Brown însuși credea că a stors tot posibilul din proiectarea motorului.
Într-un motor cu propulsie lichidă, duza camerei de ardere este expusă la temperaturi colosale. O creștere suplimentară a puterii ar topi pur și simplu metalul duzei. Opțiunea de răcire a duzei din interior a fost dificilă, deoarece pereții trebuiau să fie mai subțiri pentru îndepărtarea căldurii. Dar dacă metalul este subțire, atunci nu va rezista la presiune și, de asemenea, se va prăbuși.
Video promotional:
Soluția problemei a fost găsită în anii 50 ai secolului XX în URSS și SUA aproape simultan. Duza a început să fie făcută din două corpuri, așezate unul în celălalt, între care circula lichidul de răcire. În mod ideal, combustibilul în sine. La urma urmei, oxigenul lichid fierbe la o temperatură de -183 °. În acest caz, peretele subțire interior a fost răcit cu combustibil, iar cel gros exterior nu a permis camerei să explodeze de sub presiune.
În 1960, în URSS, sub conducerea proiectanților Sergei Korolev și Valentin Glushko, a fost creată o rachetă balistică intercontinentală R-7, pe care a fost instalat un motor pe componentele „oxigen lichid - kerosen”. Pe 12 aprilie 1961, tocmai această rachetă a aruncat naveta spațială Vostok-1, pilotată de cosmonautul nr. 1 Yuri Gagarin, pe orbita Pământului.
Dash to Moon
După primul zbor în spațiu, cele două superputeri s-au alăturat unei alte rase - cea lunară. Drept urmare, americanii au fost primii care au ajuns pe Lună, dar URSS a avut și propriile sale teme. Deși relevanța unui zbor spre lună pentru Moscova a dispărut, s-a decis să fie primul care stăpânește Marte sau Venus.
Aceasta a necesitat o navă interplanetară grea, cu un motor puternic și de încredere. La începutul anilor 1960, OKB-1, sub conducerea lui Sergei Korolev, a lansat un program de creare a motoarelor cu jet cu propulsie lichidă N-1. Dar toate cele patru lansări N-1 au suferit un fiasco, iar în 1974 programul N-1 a fost închis.
Programul pentru crearea sistemului spațial reutilizabil Energia - Buran a devenit mai promițător. Academicianul Valentin Glushko a fost numit proiectant general al NPO Energia. El credea că cel mai bun mijloc de lansare a navei spațiale Buran pe orbită ar fi vehiculul de lansare Energia (PH), care în loc de două impulsuri cu propulsor solid, presupus mai devreme, ar avea patru acceleratoare de lansare cu motoare RD-170.
Ideea motorului RD-170 cu oxigen-kerosen aparține și lui Glushko, dar în 1976 echipa Energomash Design Bureau sub conducerea lui Vitaly Radovsky a început să o perfecționeze. Punctul culminant al proiectării a fost că regiunea temperaturilor maxime a alergat de-a lungul axei camerei de ardere, iar „la margini” era mult mai „mai rece”. Acest lucru a făcut posibilă creșterea puterii fără riscul de a distruge duza. Dar chiar înainte de intrarea combustibilului în cameră, componentele autoaprindere erau amestecate chiar în conductă. Duza în sine a fost realizată dintr-un aliaj unic de nichel care poate rezista la un amestec agresiv cu o presiune de 270-300 atmosfere. Drept urmare, a fost creat cel mai puternic motor din lume cu 20 de milioane de cai putere!
RD-170 s-a dovedit a fi cu 5,5% mai puternic decât motorul american F-1 cu o singură cameră, în timp ce avea o dimensiune de aproape o dată și jumătate mai mică. În același timp, RD-170 este mai economic, deoarece este construit conform schemei cu ciclu închis, în timp ce F-1 implementează un ciclu deschis mai simplu, dar mai puțin eficient. Deși caracteristica „economică” este destul de arbitrară: într-o cameră RD-170 cu un diametru de doar 380 milimetri, 600 de kilograme de combustibil ard pe secundă.
La 25 august 1980, a avut loc prima probă a motorului RD-171 (versiunea RD-170 pentru racheta Zenit), după care au fost zeci de teste până la 15 mai 1987, a avut loc prima lansare de succes a rachetei Energia cu motoare RD. 170 în prima etapă. Și pe 15 noiembrie 1988 a fost efectuat primul și, din păcate, ultimul zbor spațial al navei spațiale „Buran” lansat pe orbită de vehiculul de lansare „Energia”. Era cântecul de lebădă al cosmonauticii sovietice.
Masca nu a visat niciodată
Designul RD-170, pentru caracteristicile sale, a stârnit admirație chiar și în rândul americanilor. Nu au putut înțelege: cum este posibil acest lucru ?! În perioada sovietică, designul motorului a fost clasificat, dar după prăbușirea URSS, Statele Unite au dorit să obțină același motor puternic.
În anii 90, NPO Energomash, care a produs RD-170, s-a aflat într-o situație economică dificilă. Iar propunerea americană a făcut posibilă păstrarea întreprinderii. Dar în SUA exista o lege care împiedica furnizarea de produse importate către industriile strategice. Apoi, prin ordinul companiei americane Pratt & Whitney, Energomash a dezvoltat un nou motor - RD-180. Deși de fapt era un RD-170 cu jumătate de motor - pentru americani, puterea RD-170 era excesivă. Vânzarea în SUA a RD-180 s-a făcut prin RD-Amros (RD-AMROSS), o asociere între Pratt & Whitney și NPO Energomash. Amros a fost cel care deținea drepturile de brevet pentru acest motor. S-a dovedit că dezvoltarea legală este pe jumătate americană, jumătate rusă. Dar, de fapt, RD-180 este o moștenire a erei spațiale sovietice.
Deși, în condițiile contractului, americanilor li s-a oferit toată documentația tehnică și dreptul de a produce motorul acasă, yankeii nu au fost niciodată capabili să asambleze RD-180. Se dovedește că documentația nu este totul. Și deși liberalii susțin că Statele Unite pur și simplu nu au nevoie, spun ei, este mai ieftin să îl cumperi în Rusia, nu este. Poate când vine vorba despre cartofi sau ulei, afirmația este adevărată, dar SUA preferă să colecteze acasă echipamente strategice pentru astronautici. Pur și simplu nu au putut.
Deși în februarie 2019, Elon Musk a spus că motorul Raptor, fabricat de compania sa SpaceX, a depășit RD-180 în ceea ce privește presiunea în camera de ardere, ar fi naiv să credem acest lucru fără teste repetate. Prin urmare, compania americană United Launch Alliance (ULA) a semnat din nou un contract cu NPO Energomash rusă pentru furnizarea de motoare RD-180 până în 2020. Iar Musk, deși încearcă, nu și-a dovedit competitivitatea cu cosmonautica sovietică acum 40 de ani.
Prokhor EZHOV
