Какие двигатели закупает наса

Правда ли, что американские ракеты летают на российских двигателях?

Существует расхожее мнение, что у США нет своих ракетных двигателей, что они вынуждены их закупать у России, потому что не могут построить свои и т.д., и т.п. И действительно, на некоторых американских ракетах в настоящее время стояли или стоят двигатели российского (а до недавнего времени — даже советского) производства. Но какую долю от всех запусков составляют такие ракеты?

1. Доля запуcков

Возьмём статистику по запускам ракет США за 2018-й год и посмотрим, какие двигатели применяются на ракетах.

Через дробь указаны двигатели первой/второй ступени (диаграмма из моей старой статьи ). Видно, что основную часть запусков США (и больше, чем все российские запуски в том году) обеспечили Falcon 9, детище компании Илона Маска SpaceX (привет его ненавистникам). Применяют они на обеих ступенях двигатели собственной разработки Merlin различных модификаций. На вторых по числу запусков Атласах-5 и на Антаресе применяются российские двигатели, но кроме них летают ещё и Дельты, на американских двигателях компании Rocketdyne. При этом двигатели 2-й ступени на всех ракетах — американские.

Любопытно при этом, что обе американские ракеты с российскими двигателями 1-й ступени используют двигатели, ведущие свою историю от советских сверхтяжёлых ракет-носителей. Atlas-5 использует РД-180, произошедший от РД-170, двигателя ракеты Энергия, запускавшей Буран. Antares использовал двигатели НК-33, построенные для советской лунной ракеты Н-1 (точнее, для её модификации Н-1Ф, которая так ни разу и не полетела, все 4 неудачных запуска Н-1 были с другими двигателями, НК-15). При этом использовались двигатели, не только разработанные, но и произведённые в СССР! Однако после аварии в 2014-м году, в которой обвинили этот двигатель (что неоднозначно), Antares перешёл на РД-181 — современный российский двигатель, модификацию РД-191, предназначенного для Ангары и применявшегося также при запуске южнокорейской ракеты Наро-1.

Но вернёмся к нашей теме. Для наглядности, вот диаграмма по странам-производителям.

И посмотрим, как эта доля менялась со временем. В качестве начала возьмём 2012-й год, первый год без полётов Шаттлов.

Итак, как можно заметить, программа импортозамещения в США отработала неплохо, доля ракет на российских двигателях значительно упала.

2. Характеристики ракет

Но, может быть, эти запуски неравноценны, и российские двигатели, возможно, выводят большую массу на орбиту? Ну что ж, я недавно уже проводил сравнение по выводимой на орбиту различными ракетами массе , приведу иллюстрацию оттуда по всем носителям, кроме сверхтяжёлых (их после 1990-го никто не запускает, лишь одна из модификаций Falcon Heavy, без возвращаемых ступеней, может считаться сверхтяжёлой, но пока что все её запуски были в других модификациях, с возвратом ступеней).

По горизонтали идут годы. Каждая полоса на диаграмме соответствует ракетной системе, её начало — первый запуск, конец — последний запуск. Положение полосы по вертикали — масса полезной нагрузки , которую данная система способна вывести на НОО. Как можно заметить, самые крупные по выводимой массе ракеты — Falcon Heavy и Delta 4 Heavy, и они летают, как мы уже видели, на американских двигателях. Они выводят на орбиту более 25 тонн, Атлас-5 — до 18 тонн.

Но вот мы подбираемся к самому главному показателю, по которому наши двигатели действительно мало с какими сравнятся. И это их стоимость. Действительно, наши двигатели обладают замечательной надёжностью и стоимостью, прямо как автомат Калашникова, и это настоящий, а не фейковый, повод ими гордиться. К сожалению, официальных данных по стоимости нет, придётся воспользоваться её оценкой из интернета .

Поскольку двигатели разные, я тут взял удельную стоимость на тс (тонн-силу). Нижний и верхний край столбиков соответствуют нижним и верхним оценкам стоимости. Итак, судя по всему, создать такие же мощные и дешёвые двигатели, как российские, действительно не под силу крупным американским корпорациям, однако новичок SpaceX, похоже, с этой задачей справился. Немудрено, что в последние годы именно его Falcon-ы вышли на 1-е место среди всех американских и даже мировых запусков ракет (лишь китайские Чанчжэн их время от времени обходят).

Если вам понравился цикл статей, пожалуйста, поддержите его лайком, подпиской и репостом в свои соцсети, такая поддержка будет меня мотивировать писать ещё, и полезная информация будет распространяться!

Источник

Почему США 23 года не могут отказаться от закупки космических двигателей РД-180, которые производят в России?

На фото: уникальный космический двигатель РД-180, ни одной аварии за всю историю.

Политологи считают, что после того, как не стало СССР, с начала 90-х годов мир стал однополярным. И этот полюс — США. Американцы и сами себя называют государством №1 в мире.

Читайте также:  Какой контрактный двигатель подходит на газель

При этом Штаты более 20-ти лет закупают, произведенные в России космические двигатели РД-180, что тотально унизительно для государства №1 в мире. Поэтому американцы уже много лет стремятся создать замену РД-180, совершить прорыв в космосе. Но все тщетно. Прорыва нет. А теперь подробно об этом.

Кратко о создании РД-180 и контракте с США.

После гибели социализма и распада СССР к власти в России пришли либералы, которые делали все, что скажут Штаты, так как Россия сильно зависела от западных кредитов. Американцы не могли не воспользоваться данной ситуацией, чтобы решить свои проблемы в области космоса. Где тотально отставали от России — наследницы СССР. Прежде всего США интересовали космические двигатели для запуска своих тяжелых ракет «Атлас» в военных целях, для вывода на орбиту спутников-шпионов. Выбирали они между РД-170 и НК-33. Остановились на том, чтобы на базе РД-170 разработать новый двигатель, вдвое меньший.

а) Чтобы не подставить своих союзников и партнеров из Кремля, имитировали международный тендер, в котором 13.01.1996 г. «победил» «Энергомаш».

в) В этот момент двигатель еще не был создан. Только 05.06.1996 г. «Энергомаш» и фирма «Pratt&Whitney» подписали контракт о совместной разработке и изготовлении опытных образцов, испытании и сертификации нового РД-180, который представлял собою половину РД-170.

с) Первое огневое испытание РД-180 было проведено 15.11.1996 г..

d) Первый полет ракеты «Атлас» на двигателе РД-180 совершен 24.05.2000 г..

Причем затратную разработку РД-180 (тяга 400 тс, топливо керосин/кислород) оплатили американцы, компания «Pratt&Whitney», действовавшая по поручении гигантской корпорации «Локхид», так как в безденежные 90-е денег у «Энергомаша» и у России на дорогие изыскания не имелось; в результате права на производство РД-180 получили американцы, так как к новому двигателю было разработано много новых уникальных узлов и деталей: новый турбонасосный агрегат, автоматика к нему, изменена конструкци я направляющего аппарата насосов; заменили несколько деталей более качественными и т.д. Естественно, вместе с правами на РД-180 Штаты получили лицензию на его производство на своей территории.

В итоге США всего за 42 месяца (с их слов) получили уникальный двигатель, вложив в его разработку малую долю от того, сколько бы им стоило создание аналогичного двигателя с нуля. По контракту «Энергомаш» должен был поставить в США 101 двигатель РД-180, стоимость контракта — 1 (один) миллиард долларов..

К созданию производства двигателей РД-180 на своей территории Штаты приступили в 2004 году, но их затея закончилась провалом: 1) из-за отсутствия необходимых технологий и невозможности создания их в ближайшие годы, хоть «Энергомаш» оказывал всестороннюю помощь; 2) из-за высокой стоимости работ.

Академик, генеральный директор НПО «Энергомаш» — Борис Каторгин писал, что Штаты потратили 4 года, чтобы освоить и запустить РД-180, но не смогли бы создать данное производство и через 10 лет, настолько оно уникально. Подробно обо всем этом читайте на моем канале в Дзен: » Почему американцы хотели, но не смогли воссоздать в США производство космического двигателя РД-180, выпускаемого в России?».

В результате США и НАСА решили пойти путем создания своего двигателя, чтобы не зависеть от России. На призыв НАСА откликнулись: SpaceX, «Orbital АТК», «Сьерра Невада» и «Боинг». А также компании: Blue Origin, она в 2011 г. начала работу над многоразовым двигателем BE-4 (тяга 249 тс, топливо метан/кислород, на ракету будут установлены два ВЕ-4), и Aerojet Rocketdyne с 2010 г. создает AR-1 (тяга 226 тс, топливо керосин/кислород, на ракету будут установлены два AR-1). До 2013 г. «Рокетдайн» являлась подразделением «Pratt&Whitney». Именно «Рокетдайн» был разработан ракетный двигатель RS-25, для программы «Шаттл», в принципе его можно считать заменой двигателю РД-180, но вот только его стоимость 65 миллионов долларов и топливо водород/кислород, что не позволяет использовать RS-25 для запусков ракеты «Атлас», к тому же он очень сложен и взрывоопасен. В принципе он давно устарел.

В тот же период времени компания «United Launch Alliance» (ULA), созданная в 2006 г. двумя гигантами: «Локхид» и «Боинг» начала проектировать многоразовую ракету «Вулкан» , которая должна заменить РН «Атлас», ULA имеет карт-бланш на выбор двигателя для «Вулкана». Приоритет отдан ВЕ-4, запасной вариант AR-1. На создание AR-1 было выделено 804 миллиона долларов (из них 536 млн. долларов дало государство). Стоимость двигателя ВЕ-4 неизвестна, информацию тщательно скрывают, так как Blue Origin принадлежит американскому миллиардеру Джеффу Безису, владельцу «Амазон», состояние которого оценивают в 100 с лишним миллиардов долларов. Он не афиширует расходы.

На фото: первый ракетный двигатель ВЕ-4, он был собран в марте 2017 г., в мае того же года его первые огневые испытания закончились неудачно, произошел взрыв; вторые огневые испытания в октябре 2017 г. признаны успешными.

Читайте также:  Характеристики двигателя 2kd ftv

По первоначальным планам проектировщиков ВЕ-4 должен был пройти аттестацию в 2017 г. и в 2019 г. вывести в космос ракету «Вулкан». А в 2020 г. должно было состояться 10 запусков РН «Вулкан» на двигателе ВЕ-4.

Осенью 2018 г. озвучили, что первый полет «Вулкана» на ВЕ-4 произойдет в 2020 г., но с тех пор тишина , Blue Origin отклоняет попытки прояснить текущее состояние проекта, последняя информация от них о данном двигателе была осенью 2017 г., что ВЕ-4 прошел успешно огневые испытания. Представители ULA в октябре 2018 г. информировали, что двигатель BE-4 находится на стадии испытаний и запуска в серию, что вскоре он заменит российский РД-180, но о покупке ВЕ-4 речь пока не идет. С тех пор прошло почти 1.5 года, но никакой новой информации о ВЕ-4 нет. Что неудивительно. По словам экспертов: «Процесс введения в строй новых двигателей всегда связан с определёнными трудностями и может затянуться».

Не лучше обстоит дело и у компании Aerojet Rocketdyne , она обещала создать AR-1 к 2017 г., но только в апреле 2019 г. объявила об окончании процесса разработки данного ракетного двигателя. Но AR-1 до сих пор не собран, даже не готов его прототип, хоть по плану испытания прототипа были намечены на осень 2019 г. .

На фото: испытание газогенератора двигателя AR-1 в Космическом центре НАСА в рамках проверки технического проекта в мае 2017 года.

В итоге США ничего не остается, как продолжать закупать РД-180, произведенный в России. Хоть в 2014 г., после присоединения Крыма к России, Конгресс США запретил использование РД-180 после 2019 г. Однако по настоянию Пентагона данный запрет в июне 2016 г. был снят, свои разработки застопорились, а альтернатива «Атласу» — ракета «Дельта» стоит в 3-4 раза дороже. Было принято решение о закупке 18 дополнительных двигателей РД-180, причем уже намного дороже, по цене в 26 миллионов долларов. ULA продолжит использовать двигатели российского производства до 2022 г., но по оценкам независимых экспертов ориентировочно до 2024-2025 г.г. или даже до 2028-го.

В июне 2019 г. уже сам Пентагон объявил, что с начала 2023 г. всякое сотрудничество с Россией в области космоса будет прекращено, так как оно противоречит политике санкций, направленных против РФ.

Не сомневаюсь, что так и произойдет, если двигатели ВЕ-4 и AR-1 состоятся, если их доведут до ума. А вот в том, что их доведут к тому времени до ума, я очень сильно сомневаюсь. Так как у американских специалистов «всегда было не очень» с созданием жидкостных ракетных двигателей. Отсутствуют необходимые технологии. В чем их секрет:

«Подача керосина с высоким давлением в среде, обогащенной кислородом, приводит к мгновенному разрушению самых устойчивых сплавов. Двигатель РД-180 потребляет около 1, 25 тонн топлива в секунду, которое подается турбонасосом мощностью 180 000 киловатт, что превышает мощность реактора атомного ледокола «Арктика» более чем в два раза. То есть, в одной камере диаметром всего 380 миллиметров сгорает чуть больше 0,6 тонны топлива в секунду, выделяя гигантскую энергию, обуздать которую современные американские технологии будут еще долго не в силах».

По данной причине они не смогли запустить производство РД-180 в США.

А их история с двигателем на керосине и кислороде ЖРД F-1, который они якобы использовали, когда летали на Луну, на самом деле очередной американский фейк. Подробно об этом читайте в моей статье на Дзен: » Правда об американской ракете-носителе Сатурн-5 и двигателе F-1″.

PS. Маск неоднократно заявлял, что его компания SpaceX создала замену РД-180, это двигатель «Raptor», но Пентагон и НАСА Маска с его «прорывами» в космосе в упор не видят. То ли прорывов нет, то ли тут задействованы иные причины, в частности не проведено достаточно успешных испытаний двигателей «Raptor» и поэтому заявления Маска фактически голословны.

Если понравилась статья, то ставьте лайки, подписывайтесь на мой канал; пишите комментарии, постараюсь ответить всем. Если у вас есть возможность, то можете поддержать автора материально, буду очень благодарен.

Источник

Почему американцы покупают российские двигатели РД-180?

Вновь отвечаем на вопросы читателей. Впервые в истории канала это не вопрос какого-то конкретного читателя присланный нам, а собирательный вопрос по мотивам большого количества комментариев к различным статьям на нашем канале.

Когда в комментариях начинается дискуссия по поводу американской космической программы рано или поздно появляется комментатор заявляющий что-то вроде « Да они даже двигатели делать не умеют, до сих пор наши покупают. ».

Как так получилось?

Как вообще так получилось, что на американской ракете был установлен российский двигатель? C 80-х годов основными ракетами для выведения спутников на орбиту в США были ракеты семейства Atlas, в частности Atlas-Centaur, а с начала 90-х — Atlas-I и Atlas-II. Эти ракеты основывались на межконтинентальной баллистической ракете SM-65 Atlas разработки еще 1957-го года.

Читайте также:  Схема блока питания шагового двигателя

В этих ракетах использовались устаревшие технические решения, которые хоть и обеспечивали превосходное соотношение массы и производительности, создавали много головной боли при эксплуатации. Поэтому в NASA хотели отправить эти ракеты на свалку и разработать новую, современную ракету «с нуля» избавившись от накопившегося «технического долга».

Разработку новой ракеты поручили компании General Dynamics (разработчику Atals I и Atlas II). Но GD сами не занимаются разработкой двигателей и эту задачу делегировали другой компании — Rocketdyne. Те запросили за разработку нового двигателя непомерные деньги и в GD начали искать альтернативу.

И тут подвернулись российские двигатели РД-180, которые как раз были разработаны в НПО Энергомаш и использовать их было намного дешевле, чем разрабатывать свои. Дело, напомню, было в первой половине 90-х. Отношения между Россией и США в пору правления Ельцина были теплыми, поэтому идея использовать российские двигатели в новой ракете большого сопротивления в НАСА и Пентагоне не вызвала.

Помимо политических реверансов, двигатель РД-180 действительно впечатлил американцев, так как по производительности на 10-15% превосходил любые аналоги использующие тот же тип топлива.

Американцы получили полную техническую документацию и право на использование и производство двигателей, но производство двигателей РД-180 в США так и не было начато. Оказалось, что покупать готовые движки у Энергомаша дешевле, чем налаживать производство у себя.

Первый запуск ракеты с РД-180 состоялся в 2000-м году, когда ракета Atlas-III вывела коммуникационный спутник Eutelsat W4 на геостационарную орбиту. Всего с 2000-го года по сегодняшний день американцами было запущено 90 ракет с РД-180, т.е. около 20% всех запусков совершенных в США с тех пор.

Со временем отношения между нашими странами испортились и в NASA вновь заговорили о том, чтобы либо отказаться от РД-180, либо начать производить их на территории США.

И действительно — доля запусков ракет с РД-180 начала стремительно сокращаться. Правда это не столько следствие ухудшения отношений между странами, сколько совпадение — Atlas V проигрывает конкуренцию Falcon-ам производства SpaceX, запуски которых просто дешевле. Так за пошлый год из 27 запусков ракет в США только на 2-х использовались российские двигатели.

В настоящее время ракеты Falcon полностью вытеснили ракету Atlas V с коммерческих запусков спутников на низкую околоземную орбиту и сильно потеснили в других сегментах. Сейчас Atlas V используется для:

  • запуска спутников ВВС США на геостационарную орбиту из-за действующего до 2021-го года контракта с ULA;
  • отправки аппаратов за пределы орбиты Земли, так с помощью Atlas V совсем недавно на Марс был отправлен марсоход Perseverance;
  • прямыми конкурентами SpaceX, которым пользоваться услугами конкурентов не с руки, так Atlas V используется компанией Boeing для запуска космического корабля Starliner.

Помимо проигрывания конкурентной борьбы Atlas V устаревает и чисто в техническом плане и ей уже готовят замену. На смену Atlas V должна прийти ракета Vulcan-Centaur использующая новый американский двигатель BE-4, разработанный компанией Blue Origin. Первый запуск намечен на апрель 2021-го года. Она должна будет вывести на орбиту новый многоразовый космический корабль Dream Chaser.

Так могут ли американцы создать свой двигатель?

Возвращаясь к исходному посылу, который звучит во многих комментариях, говорить о том, что американцы не могут создать свой двигатель не приходится. В конце концов параллельно с ракетами на РД-180 они запускали много ракет со своими двигателями.

При этом на американских двигателях летают ракеты равных которым по грузоподъемности у нас, на данный момент, нет, к примеру: Falcon Heavy (63 тонны на НОО) и Delta IV Heavy (29 тонн на НОО), плюс не сегодня-завтра полетят находящиеся на финальных стадиях разработки SLS (130 тонн на НОО) и Starship (100 тонн на НОО).

Для сравнения у нас сейчас на ходу из аналогов только «Протон-М», который может забросить на НОО 24 тонны полезной нагрузки и «Ангара», с массой полезной нагрузки на НОО 24.5 тонны. Разумеется не только двигатель определяет грузоподъемность ракеты, но и он тоже.

Заключение

Причиной по которой американцы покупают двигатели РД-180 является то, что под них спроектирована ракета Atlas V. Это решение было обусловлено тем, что:

  • РД-180 это отличный двигатель, который на тот момент существенно превосходил все существующие аналоги;
  • Двигатель был уже готов и под него можно было спокойно делать ракету. Лицензировать готовый двигатель гораздо дешевле, чем заказывать разработку с нуля;
  • Само производство двигателей в России было также гораздо дешевле;
  • Кроме того использование готового двигателя существенно экономит время, благодаря чему разработка ракет Atlas III и Atlas V была закончена в очень короткие сроки;
  • Улучшение взаимоотношений между странами после распада СССР и политические реверансы в сторону Ельцина, который очень хотел дружить с США

Источник

Adblock
detector