Характеристики двигателя ракет 120
«Старшип» Илона Маска снова взорвался при посадке. Каким должен стать корабль для полета к Марсу?
Автор фото, Reuters
Ракета взовалась при посадке
Компания Илона Маска SpaceX провела уже вторые испытания прототипа космического корабля «Старшип» (Starship). Во вторник корабль под названием SN9 успешно взлетел с космодрома в Техасе и совершил серию маневров в воздухе, однако затем начал снижаться слишком быстро и взорвался при посадке.
Точно так же прошли предыдущие испытания «Старшип» в декабре прошлого года. «Мы провели еще один отличный полет, — сказал представитель SpaceX во время трансляции. — Нам только надо еще немного поработать над посадкой».
Грандиозный проект американского изобретателя и миллиардера для полетов к Марсу призван открыть новую страницу в истории космических полетов. «Старшип» — это полностью многоразовая транспортная система, способная в будущем доставить на Марс до 100 человек.
Автор фото, Getty Images
Корпус из нержавеющей стали, конический нос и используемые при приземлении крылья-плавники делают «Старшип» похожим на корабли из золотого века космической фантастики
Главная идея создания SpaceX заключалась в том, чтобы сделать, наконец, реальностью межпланетные путешествия. Другим мотивом было избавление человечества от непреходящей угрозы столкновения Земли с астероидом, а освоение других планет, уверен Маск, потенциально способно спасти цивилизацию от некоего глобального катаклизма.
«История может пойти двумя путями. Один заключается в том, что мы остаемся на Земле навечно, и тогда в конце концов какое-то событие может привести к нашему исчезновению как вида. Альтернатива — сделаться космической цивилизацией и межпланетным видом. Надеюсь, вы согласитесь, что именно этот путь правильный», — изложил Маск свое кредо на международной конференции в Мехико в 2016 году.
- Полеты на Марс. Илон Маск обещает вывести Starship на орбиту уже через полгода
- Луна, далее — везде. Человечество на пороге новой космической эры
- Как Илон Маск собирается колонизировать Марс
Маск не раз говорил, что мечтает построить на Марсе города. Предприниматель уверен, что для поддержания собственной жизнедеятельности поселения должны быть достаточно многочисленными.
Автор фото, SpaceX
Города на Марсе — мечта Маска
Чтобы осуществить свой давний замысел, Маск и задумал «Старшип». Получившийся аппарат — это сочетание ракеты-носителя и корабля вместимостью сто и более человек, способного достичь Красной планеты.
«Старшип» будет выводить в космос крупнейшая в истории ракета-носитель Super Heavy, оснащенная 28 работающими на метане двигателями «Раптор». И корабль, и носитель, создаваемые компанией Маска, — многоразовые.
В отличие от существующих систем, его ключевые элементы не должны тонуть в океане или сгорать в атмосфере, а вернутся из космоса и после небольшой починки смогут использоваться вновь, сокращая стоимость всего предприятия.
Космический двигатель-рекордсмен
Ровно 57 лет назад успешным полетом Юрия Гагарина была открыта эра космонавтики. Нашими инженерами и конструкторами были разработаны аппараты, которые смогли вырваться за пределы Земли и поднять человека в космическое пространство.
Некоторые образцы, которые создавались еще в 1960-х годах, до сих пор в строю и продолжают составлять основу отечественной пилотируемой космонавтики. Так, с момента старта Гагарина и по сей день, все космонавты поднимаются с поверхности Земли двигателями РД-107/108. Серийное производство этих исключительно надежных двигателей продолжается на самарском предприятии «Кузнецов».
Начало космического пути
Впрочем, «космическое» путешествие двигателей РД-107/РД-108 началось даже раньше 12 апреля 1961 года.
В 1954 году Центральному конструкторскому бюро №1 под руководством Сергея Королева были поручены работы по созданию межконтинентальной баллистической ракеты. К началу 1957 года ракета, получившая обозначение Р-7, была готова. Специально для установки на ракету в течение 1954–1957 годов были разработаны и новые двигатели РД-107 и РД-108.
Р-7 была жидкостной двухступенчатой ракетой. Первая ступень представляла собой четыре конических боковых блока длиной 19 метров и наибольшим диаметром три метра. На каждом блоке первой ступени были установлены двигатели РД-107. Они располагались симметрично вокруг центрального блока, второй ступени. Каждый двигатель имел шесть камер сгорания, две из которых использовались как рулевые.
В качестве двигателя второй ступени использовался РД-108, конструктивно основанный на РД-107. РД-108 отличался большим количеством рулевых камер и был способен работать дольше силовых установок блоков первой ступени. Запуск двигателей первой и второй ступени производился одновременно во время старта на Земле при помощи пирозажигательных устройств в каждой из 32 камер сгорания.
Конструкция Р-7 с двигателями РД-107/108 оказалась настолько удачной и надежной, что на ее основе было создано целое семейство ракет-носителей. Они подняли в космос первый искусственный спутник Земли, «Восток» Юрия Гагарина, отправили в полет межпланетные станции для изучения Луны и космического пространства. С помощью двигателей РД-107 и РД-108 и сегодня доставляют на орбиту российских космонавтов, американских астронавтов и космических туристов из разных стран.
Испытания на Земле
Серийное производство двигателей РД-107/108 было налажено ровно 60 лет назад в Самаре на заводе им. Фрунзе (ныне ПАО «Кузнецов»). Специалисты самарского ПАО «Кузнецов» сравнивают создание ракетного двигателя с рождением человека, ведь процесс его производства занимает практически девять месяцев.
После изготовления всех деталей и сборки, двигатель поступает на специальный стенд, где проходит испытания. Здесь он должен подтвердить свою уникальную статистическую надежность – 99,9%.
Двигатель крепят на специальном стенде и запускают. Силовая установка должна работать так, как будто уже выводит на орбиту транспортный корабль «Прогресс». За несколько минут она сжигает 12 тонн керосина и около 30 тонн жидкого кислорода. Во время огневых испытаний специалисты снимают главные параметры – расход топлива, тягу, параметры пульсации и вибрации. И только после этого он снова отправится в цех, где его опять разберут, детали промоют, консервируют и отправят для установки на ракету-носитель «Союз».
Испытания двигателей РД-107 и РД-108 происходят на самом отдаленном обособленном подразделении завода «Кузнецов» – в поселке Винтай в 70 км от города. Выглядит испытательный стенд не совсем высокотехнологично, но его уникальность в другом. По словам сотрудников ОДК, советские строители заложили такой запас прочности, что стенд уже работает более полувека и может прослужить на благо космоса еще лет 50.
Алексей Иванов / ТРК «Звезда»
Двигатель-рекордсмен
С 1960 года РД-107/108 продолжает совершенствоваться, создаются новые модификации. К настоящему времени были проведены работы по модернизации базовых двигателей РД-107 для первой ступени (основные модернизации – двигатели 8Д74, 8Д728, 11Д511 и 14Д22) и двигателей РД-108 для второй ступени (основные модернизации – двигатели 8Д75, 8Д727, 11Д512 и 14Д21) – всего 18 модификаций для различных программ.
Двигатель РД-107/108 уже поставил свой космический рекорд по долголетию. Конечно, когда-нибудь и его время пройдет, но еще сегодня им нет альтернативы во всем мире. В наши дни все космонавты, не только российские, добираются до МКС благодаря этим двигателям. Когда в 2011 году эксплуатация американских шаттлов прекратилась, «Союзы» с двигателями РД-107/108 остались единственным средством доставки на МКС астронавтов NASA и Европейского космического агентства.
Последний пилотируемый пуск состоялся совсем недавно, 21 марта, когда двигатели РД-107А/РД-108А обеспечили успешный запуск корабля «Союз МС-08». И сейчас на МКС работает очередной экипаж длительной экспедиции – космонавт Роскосмоса Олег Артемьев, астронавты NASA Эндрю Фойстел и Ричард Арнольд.
Всего же в течение прошлого года ракетные двигатели РД-107/108 производства ПАО «Кузнецов» обеспечили 14 запусков ракет-носителей типа «Союз».
Боевое применение
- Афганская война 1979-1989 г. — широко использовалась советской армией;
- Афганский конфликт 1993-1998 г. — использовался российской армией;
- Чеченская война 1994-2009 г. — применялся российской армией;
- Южная Осетия 2008 г. — использовался в конфликте российской армией;
- Гражданская война на Украине 2014 г. — применяется армией Украины;
- Гражданская война в Сирии 2016-2017 г. — использовался российской армией в освобождении Пальмиры.
БМ-27 «Ураган» в Сирии
