США получили первый ракетный двигатель на замену российским РД-180
Компания United Launch Alliance (подрядчик NASA) получила от аэрокосмической компании Blue Origin, основанной самым богатым человеком планеты Джеффом Бэзосом, первый ракетный двигатель BE-4, созданный для замены российских РД-180. Об этом сообщил портал Space News.
По словам представителя Blue Origin, двигатель не является серийным, его будут использовать для испытаний вместе с носителем.
Он также сообщил, что второй двигатель BE-4 планируется поставить ULA в течение июля.
Двигатели РД-180 были разработаны НПО «Энергомаш» (предприятие «Роскосмоса») в середине 1990-х годов на базе советского РД-170, который был мощнейшим ракетным двигателем в мире и использовался на сверхтяжелой ракете-носителе «Энергия». РД-180 поставляются на экспорт в США, где их используют в запусках ракет семейства Atlas. Соглашение о поставках двигателей РД-180 американцам было заключено в 1997 году. По данным «Энергомаша», всего в Штаты было отправлено 119 двигателей, при этом выполнено 89 полетов на ракетах Atlas.
В 2014 году РД-180 попали под санкции США — в апреле американский суд по федеральным искам запретил United Launch Alliance использовать эти двигатели. ULA было запрещено «производить какие-либо покупки или платежи с НПО «Энергомаш». Однако уже в мае того же года Вашингтон отменил запрет. В 2016 году конгресс пытался отказаться от использования РД-180 с 2019 года, однако из-за отсутствия аналогов прекратить закупки российских двигателей не получилось.
В сентябре 2016-го газета The Wall Street Journal узнала, что Пентагон не сможет отказаться от импорта двигателей РД-180 как минимум до 2025 года. Однако в октябре 2017 года стало известно, что компания Blue Origin провела первые огневые испытания двигателя BE-4, которым, по плану американских властей, оснастят ракеты нового типа. Ими Вашингтон намерен заменить ракеты Atlas V, оснащенные российскими РД-180.
Разработанный Blue Origin двигатель BE-4 работает на кислороде и метане. Им оснастят ракеты Vulcan Centaur, разработанные United Launch Alliance. Планируется, что первый пуск ракеты состоится в 2020 году. Blue Origin заключила соглашение о поставке двигателей BE-4 подрядчику NASA в сентябре 2018 года.
Источник
Правда ли американцы до сих пор летают в космос на наших двигателях?
Под каждой публикацией о достижениях в ракетостроении, тем более, когда речь о ракетных двигателях, не меньше десятка комментариев, как под копирку сообщают, что «американцы до сих пор летают на наших двигателях» .
В данном случае, речь всегда о РД-180 и, иногда, РД-181. Люди здесь, как правило, пускаются в крайности, но всё куда более прозаично.
NASA от ВВС получило почти бесплатно 100 ракет-носителей, так как их изготовление было оплачено Пентагоном. Чтобы модернизировать их для доставки полезной нагрузки в космос, в 1995 году General Dynamic объявила тендер на разработку двигателя для этих РН семейства «Атлас», победу в котором одержало НПО «Энергомаш» (сегодня АО «НПО Энергомаш»), предложив самую низкую цену .
Руководство НПО «Энергомаш» можно понять в стремлении любыми способами получить контракт — в середине 90-х предприятия буквально выживали. Ну а тут не то, чтобы очень сложная задача (для специалистов, конечно) — взять готовый советский РД-170 и «уполовинить» его — за хорошие деньги.
Таким образом, фраза «до сих пор летают на наших двигателях» не имеет никакого смысла, так как РД-180 был создан в рамках конкретного проекта для определённой ракеты-носителя . Да используется этот двигатель лишь на первой ступени, в то время как на двух других стоят американские RL-10A-4-2. РД-181 — это вообще лишь экспортная модификация РД-193 для РН «Антарес», так что тут всё ещё проще. Да и странно так говорить, ведь в 2020 году американцы «Атлас-5» пускали 5 раз, а «Антарес» дважды при общем количестве пусков 37 .
Да, РД-180 — российский двигатель, созданный на основе советских разработок, тут и спорить не о чем, но создавался он с самого начала по заказу американцев и для американских ракет-носителей.
Следующим пунктом в этой истории идёт тот факт, что «американцы не смогли его повторить, имея всю документацию» . Ну конечно. Этот двигатель настолько не похож на любой другой, что, имея документацию, и, собственно, сам двигатель, его не смогли воспроизвести на собственном производстве. В это действительно кто-то верит?
Дело в том, что никто не собирался его повторять. РД-180 позволил NASA максимально удешевить вывод полезной нагрузки на ракетах-носителях, за производство которых, напомню, оно не платило, благодаря тому, что российское предприятие демпинговало цену, чтобы точно заполучить контракт. На минуточку, согласно открытым данным, в 2008—2009 годах чистый убыток «НПО Энергомаш» от поставок РД-180 в США составил 880 миллионов рублей , или почти 68% всех убытков предприятия. Счётная палата России выявила, что двигатели продавались только за половину стоимости затрат на их производство .
С 2014 года новых контрактов не заключалось и все поставки ведутся по старым. Более того, наш двигатель не отвечает новым экологическим стандартам, из-за чего его точно не собираются «повторять». В качестве замены РД-180 Aerojet Rocketdyne работают над двигателем AR1, который можно будет установить на РН «Атлас-5» без особых доработок самой ракеты. Ну а Blue Origin разрабатывает принципиально новый двигатель BE-4, работающий на метане.
При этом, не сто́ит забывать о том, что на данный момент все 92 пуска за 20 лет эксплуатации РД-180 являются успешными. Да, это повод для гордости, который, тем не менее, не должен перерастать в торможение развития, обретая масштаб общегосударственной истерии. Этот двигатель, по большому счёту, произведён на основе разработок страны, которой уже нет. Если уж на то пошло, то по-настоящему хорош он был именно в своё время. Сегодня было бы неплохо создавать что-то действительно новое.
Подписывайтесь на S&F , канал в Telegram и чат для дискуссий на научные темы.
Источник
Как тебе никакое, Илон Маск? Почему у США нет своего ракетного двигателя
Компания SpaceX Илона Маска подала в суд на Военно-воздушные силы США и требует отменить результаты тендера по созданию замены российскому ракетному двигателю РД-180. Почему США никак не построят свой аналог и чего добивается SpaceX?
США вот уже более 20 лет используют в своей космической программе российские ракетные двигатели РД-180, у которых нет аналогов в мире. Перейти на лучшие в мире жидкостные двигатели американцам пришлось после официального закрытия программы Space Shuttle и из-за отсутствия собственных разработок.
Разумеется, подобная ситуация не может быть вечной, и США с тех пор ведут собственные разработки аналогов. Однако пока они существуют в виде чертежей и прототипов, а правительство США всеми силами старается избавиться от зависимости и выделяет деньги на опытно-конструкторские работы и испытания.
SpaceX при этом уже получала финансовую поддержку на свои разработки грузовиков Dragon и других космических новинок. В то же время компания неожиданно проиграла тендер на создание аналога российскому РД-180. Победителем вышла компания United Launch Alliance (ULA) — совместное предприятие Lockheed Martin и Boeing. ULA обещает построить свои ракеты-носители вместе с двигателями к 2021 году, а SpaceX уверяет, что может успеть раньше. А значит, и деньги должны принадлежать ей, а не конкурентам.
Драка за двигатель
О поданном в Федеральный суд США иске SpaceX против ВВС США сообщило в четверг агентство Reuters. В иске компания отмечает, что тендер на 2,3 млрд долларов по созданию американского аналога двигателя РД-180 должен быть объявлен вновь из-за нарушения контрактных правил со стороны ВВС США.
SpaceX полагает, что состоявшийся в 2018 году тендер нечестно распределил эти 2,3 млрд долларов между компаниями-конкурентами. Так, наибольшую долю финансирования получила ULA — 967 млн долларов. Компания Blue Origin Джеффа Безоса получила 500 млн долларов, а корпорация Northrop Grumman — 791,6 млн. SpaceX же не получила ничего, хотя считает себя лидером по разработке космических технологий.
В своей жалобе компания Space Exploration Technologies Corp заявила, что были заключены контракты на три «не построенные и никогда не летавшие» ракетные системы, которые не будут готовы к полётам в установленные правительством сроки, что «нанесёт ущерб целям», намеченным в программе ВВС,
— сообщает Reuters со ссылкой на содержание иска.
Фото: www.globallookpress.com
Три победителя тендера получили финансирование на создание своих ракет с соответствующими двигателями. ULA строит тяжёлую ракету Vulcan, Northrop Grumman — ракету OmegA, Blue Origin — ракету New Glenn. SpaceX отмечает, что ВВС США нарушили контрактные условия по пяти пунктам, не предоставив компании Илона Маска возможности конкурировать с победителями конкурса. Все три компании уже заявили, что намерены участвовать в судебной тяжбе, так как иск напрямую затрагивает их коммерческие интересы.
Стоит отметить, что SpaceX и ULA — злейшие конкуренты. Как напоминает Reuters, SpaceX уже пыталась навредить деятельности ULA. В 2014 году компания Илона Маска подала в суд из-за контракта ВВС США на 36 млрд долларов на 36 ракетных запусков компанией ULA. Самое интересное было потом: до открытой драки за правительственные контракты так и не дошло, потому что ВВС в итоге сертифицировали SpaceX на пуски в интересах национальной безопасности, что тогда удовлетворило компанию.
Таким образом, на наших глазах в США разворачивается корпоративная борьба за то, кто в итоге будет официальным создателем американской замены РД-180. Компанию Маска в чём-то можно понять: за последние годы она построила космический грузовик Dragon, который успешно летал на МКС, запускала ракету-носитель Falcon и даже придумала, как возвращать её первую ступень на плавучую платформу. Конкуренты же пока такими достижениями похвастаться не могут.
На чём летают американцы?
Россия и США заключили первый контракт на поставку 101 двигателя РД-180 ещё в далёком 1997 году. С тех пор соглашение продлялось, так как американцы никак не могут сделать ничего, что могло бы сравниться с нашей разработкой. РД-180 используются в США на ракетах Atlas V, первая ступень которых в полёте отделяется и падает в океан. Наличие РД-180, которые использует ULA, до сих пор позволяет ей на равных конкурировать со SpaceX, у которой есть не такие мощные и надёжные двигатели Merlin собственной разработки.
Фото: www.globallookpress.com
На первую ступень Atlas V ставится просто один российский РД-180, тогда как более-менее схожего эффекта для своей ракеты-носителя Falcon SpaceX добивается компоновкой сразу нескольких двигателей Merlin — на «соколе» Маска стоят сразу девять маршевых двигателей Merlin 1D+, которые используют керосин в качестве топлива и жидкий кислород в качестве окислителя, как и российский двигатель.
Однако характеристики «мерлинов» далеки от того, что показывает российский космический «мотор»: тяга РД-180 в вакууме составляет 423,4 тонна-силы, а у Merlin 1D+ — всего 78 тонна-силы. Важно отметить и тот момент, что РД-180 сконструирован для многоразового использования, тогда как ULA просто топит в океане каждый новый российский двигатель вместе с первой ступенью, а SpaceX только-только изобрела способ возвращения первой ступени своей ракеты на плавучую платформу.
На что же тогда делает ставку Илон Маск? SpaceX сейчас продолжает работу над двигателем Raptor. 11 февраля 2019 года Маск сообщил в Twitter, что Raptor во время испытания впервые смог превзойти РД-180 по уровню давления в камере сгорания — оно достигло 274,2 килограмм-силы на кв. см против 261,7 кгс у РД-180.
Однако тогда «Энергомаш» напомнил, что российский двигатель сертифицирован с запасом как минимум в 10% мощности, тогда как для Raptor нынешние показатели являются, вероятно, предельными. Главное также состоит в том, что Raptor — это всё же прототип, а не реально существующий двигатель, и доводить его до ума, стабилизировать характеристики, испытывать в разных условиях и при разных нагрузках инженерам SpaceX предстоит ещё долго.
Свой аналог РД-180 создаёт и компания Blue Origin. Он получил название BE-4. Ожидается, что он будет иметь тягу в 249,5 тс, что больше, чем Merlin от SpaceX, но почти в два раза меньше, чем у РД-180.
Долгий путь
На самом деле, несмотря на все разработки, американцам предстоит проделать сложную работу. Если вернуться вновь к тому, что делает SpaceX, то нельзя не отметить ещё несколько интересных разработок. Компания уже построила целую линейку двигателей Draco, которые используются на «грузовиках» Dragon (18 двигателей) для управления и ориентации в космосе. Также Draco устанавливались на вторую ступень носителей Falcon и включались тогда, когда на первой ступени уже отработали двигатели Merlin.
Фото: www.globallookpress.com
SpaceX также построила двигатель SuperDraco, который должен использоваться в пилотируемых полётах в космос на корабле Crew Dragon. Задача двигателя — резко отстрелить и увести в сторону капсулу с астронавтами в случае возникновения нештатной ситуации. При помощи SuperDraco Илон Маск даже планировал мягко и плавно приземлять спускаемый аппарат с астронавтами в заданном районе.
Но реальность оказалось другой: во время испытаний двигателя SuperDraco в конце апреля 2019 года произошёл взрыв, который уничтожил спускаемый аппарат корабля Crew Dragon. Планы SpaceX провести уже в этом году первый пилотируемый полёт сорвались, и компания оказалась отброшена в работах по этой программе на несколько лет назад. Но самое страшное для США заключается в том, что эти испытания похоронили и надежды американцев на скорое обретение собственных средств доставки астронавтов на МКС: им придётся по старинке пользоваться нашими «Союзами», покупая «билеты» по цене около 83 млн долларов за одно астронавто-место.
Важно также и то, что все успешные и провальные разработки SpaceX — это маневренные двигатели, а вовсе не маршевые гиганты вроде РД-180. Да и с маневренными, как мы видим, есть большие проблемы. Что же касается маршевых, то ULA проводит запуски в интересах США, включая даже спутники связи и слежения, только лишь с помощью РД-180. Потому что этот двигатель надёжен и зарекомендовал себя десятилетиями.
Нынешняя ситуация с контрактами на создание американского аналога РД-180 в США печальна. Несколько компаний в буквальном смысле грызутся за контракты от правительства и мешают друг другу жить, пытаясь урвать кусок пожирнее и навредить конкуренту. Возможно, именно из-за отсутствия единой государственной программы, единого управления опытными и конструкторскими работами, а также из-за наличия «волчьих» корпоративных интересов и стремления к обогащению отдельно взятых и без того не бедных менеджеров США по-прежнему всё ещё отстают от России в технологиях космических кораблей и ракетных двигателей.
Источник