På høydepunktet av sanksjonene mot Russland forsto amerikanerne perfekt at de noen steder ikke kunne klare seg uten russisk import. For eksempel uten RD-180-rakettmotoren - en mindre kopi av den sovjetiske RD-170-motoren, som USA fremdeles skyter sine Atlas-raketter ut i verdensrommet.
Det har gått rundt 40 år siden opprettelsen av RD-170 rakettmotor, men det er ikke opprettet noen verdige konkurrenter for den. I følge vestlige designbyråer er RD-170 taket for teknisk fremgang i rakettmotorer med flytende drivmiddel, og utenlandske journalister kalte det "kronen på den tusen år lange rakettmotorenes historie."
Tsiolkovsky hadde rett
Grunnleggeren av kosmonautikk, Konstantin Tsiolkovsky, foreslo å bruke en flytende drivstoffmotor i raketter allerede i 1903. Men etter første verdenskrig begynte utviklingen av rakettdrivstoff basert på nitrocellulose.
Selv om ingen tenkte å gi fra seg flytende drivstoffmotorer. I 1926 lanserte amerikanske Robert Goddard en flytende Nell-rakett. På 2,5 sekunder klatret hun 12 meter. I 1933 skapte Friedrich Zander en lignende OP-2-rakett ved bruk av flytende oksygen med bensin i USSR.
I motsetning til fast brensel, var den flytende motoren veldig lunefull. Derfor så mange designere ikke potensialet i det. Inntil Wernher von Braun, sammen med Walter Thiel, sendte V-2-ene til London i 1944. Disse missilene hadde en flytende drivmotor (LRE). Riktig nok trodde Brown selv at han presset alt mulig fra motordesignet.
I en væske-drivmotor er forbrenningskammerdysen utsatt for kolossale temperaturer. En ytterligere kraftøkning ville ganske enkelt smelte metallet til dysen. Alternativet til å avkjøle dysen fra innsiden var vanskelig, fordi veggene måtte gjøres tynnere for å fjerne varme. Men hvis metallet er tynt, tåler det ikke trykket og vil også kollapse.
Salgsfremmende video:
Løsningen på problemet ble funnet på 50-tallet av det XX århundre i Sovjetunionen og USA nesten samtidig. Dysen begynte å være laget av to legemer, plassert den ene i den andre, mellom hvilken kjølevæsken sirkulerte. Ideelt sett er selve drivstoffet. Tross alt koker flytende oksygen ved en temperatur på -183 °. I dette tilfellet ble den indre tynne veggen avkjølt med drivstoff, og den ytre tykke den ikke lot kammeret eksplodere fra trykk.
I 1960 ble det i USSR, under ledelse av designerne Sergei Korolev og Valentin Glushko, opprettet et interkontinentalt ballistisk missil R-7, som en motor ble installert på komponentene "flytende oksygen - parafin". 12. april 1961 var det denne raketten som kastet romfartøyet Vostok-1, pilotert av kosmonaut nr. 1 Yuri Gagarin, til jordens bane.
Dash til månen
Etter den første flyvningen ut i verdensrommet, ble de to supermaktene med på et annet løp - månen. Som et resultat var amerikanerne de første som nådde månen, men USSR hadde også sitt eget grunnarbeid. Selv om relevansen av en flyreise til månen for Moskva har forsvunnet, ble det bestemt å være den første til å mestre Mars eller Venus.
Dette krevde et tungt interplanetært skip med en kraftig og pålitelig motor. På begynnelsen av 1960-tallet lanserte OKB-1 under ledelse av Sergei Korolev et program for å lage N-1 flytende drivmotor. Men alle de fire N-1-lanseringene fikk et fiasko, og i 1974 ble N-1-programmet avsluttet.
Programmet for opprettelse av det gjenbrukbare romsystemet Energia - Buran har blitt mer lovende. Akademikeren Valentin Glushko ble utnevnt til generaldesigner av NPO Energia. Han mente at det beste middelet for å sette Buran-romfartøyet i bane vil være Energia-utskytningsbilen (PH), som i stedet for de to solide drivkraftforsterkerne, antatt tidligere, ville ha fire oppskytingsakseleratorer med RD-170-motorer.
Ideen om RD-170 oksygen-parafinmotor tilhører også Glushko, men i 1976 begynte teamet til Energomash Design Bureau under ledelse av Vitaly Radovsky å foredle den. Høydepunktet i designet var at området med maksimale temperaturer løp langs forbrenningskammerets akse, og "ved kantene" var mye "kaldere". Dette gjorde det mulig å øke kraften uten fare for å ødelegge dysen. Men selv før drivstoffet kom inn i kammeret, ble de selvantennende komponentene blandet rett i rørledningen. Selve dysen var laget av en unik nikkellegering som tåler en aggressiv blanding med et trykk på 270-300 atmosfærer. Som et resultat ble verdens kraftigste motor med 20 millioner hestekrefter skapt!
RD-170 viste seg å være 5,5% kraftigere enn den amerikanske F-1-motoren med én kammer, mens den var nesten halvannen ganger mindre i størrelse. Samtidig er RD-170 mer økonomisk, siden den er bygget i henhold til ordningen med lukket syklus, mens F-1 implementerer en enklere, men mindre effektiv åpen syklus. Selv om den karakteristiske "økonomiske" er ganske vilkårlig: i et RD-170 kammer med en diameter på bare 380 millimeter, brenner 600 kilo drivstoff i sekundet.
Den 25. august 1980 skjedde den første testen av RD-171-motoren (RD-170-versjonen for Zenit-raketten). Etter det var det dusinvis av tester frem til 15. mai 1987, den første vellykkede lanseringen av Energia-oppskytningsbilen med RD-motorer fant sted. 170 i første etappe. Og 15. november 1988 ble den første og, dessverre, den siste romflukten til romfartøyet "Buran" som ble lansert i bane av "Energia" utskytningsbil. Det var den sovjetiske kosmonautikkens svansang.
Masken har aldri drømt om
Utformingen av RD-170 vakte beundring til og med blant amerikanerne for sine egenskaper. De kunne ikke forstå: hvordan er dette mulig ?! I sovjettiden ble designen av motoren klassifisert, men etter Sovjetunionens sammenbrudd ønsket USA å få den samme kraftige motoren.
På 1990-tallet befant NPO Energomash, som produserte RD-170, seg i en vanskelig økonomisk situasjon. Og det amerikanske forslaget gjorde det mulig å beholde bedriften. Men i USA var det en lov som forhindret levering av importerte produkter til strategiske næringer. Deretter, etter ordre fra det amerikanske selskapet Pratt & Whitney, utviklet Energomash angivelig en ny motor - RD-180. Selv om det faktisk var en halvmotor RD-170 - for amerikanerne, var kraften til RD-170 for stor. Salget i USA av RD-180 ble gjort gjennom RD-Amros (RD-AMROSS), et joint venture mellom Pratt & Whitney og NPO Energomash. Det var Amros som eide patentrettighetene for denne motoren. Det viste seg at den juridiske utviklingen er halvparten amerikansk, halvparten russisk. Men faktisk er RD-180 en arv fra den sovjetiske romtiden.
Selv om amerikanerne i henhold til kontrakten fikk all teknisk dokumentasjon og rett til å produsere motoren hjemme, var Yankees aldri i stand til å sette sammen RD-180. Det viser seg at dokumentasjon ikke er alt. Og selv om de liberale argumenterer for at USA rett og slett ikke trenger det, sier de, er det billigere å kjøpe det i Russland, er det ikke det. Kanskje når det gjelder poteter eller olje, er ordtaket sant, men USA foretrekker å samle strategisk utstyr for astronautikk hjemme. De kunne bare ikke.
Selv om Elon Musk i februar 2019 sa at Raptor-motoren, produsert av selskapet hans SpaceX, overgikk RD-180 når det gjelder trykk i forbrenningskammeret, ville det være naivt å tro dette uten gjentatte tester. Derfor signerte det amerikanske selskapet United Launch Alliance (ULA) igjen en kontrakt med den russiske NPO Energomash om levering av RD-180-motorer frem til 2020. Og musk, selv om han prøver, har ikke bevist sin konkurranseevne med den sovjetiske kosmonautikken for 40 år siden.
Prokhor EZHOV
