Nyní ruský průmysl pracuje na vývoji slibného raketového motoru na kapalné palivo RD-171MV. Jedinečně vysoce výkonný produkt je určen pro nosné rakety budoucnosti a měl by poskytnout kvalitativní průlom v tomto odvětví. Přitom rok 2019 je pro program obzvláště důležitý. V nedávné minulosti proběhlo několik významných událostí v historii projektu a další se očekávají v následujících měsících.
2019 a budoucnost
Vývojové práce na motoru RD-171MV probíhají od roku 2017. Developerem projektu je NPO Energomash. Stávající pohonný systém RD-171M byl vzat jako základ pro nový produkt-variantu vývoje staršího motoru RD-170. Díky použití osvědčených řešení a nových komponent bylo plánováno získání dalšího rekordního zvýšení výkonu. Vysoké deklarované vlastnosti již vedly ke vzniku přezdívky „Tsar Engine“.
V únoru 2019 oznámilo vedení Roscosmosu dokončení stavby prvního experimentálního RD-171MV. Po nějaké přípravě má tento výrobek projít požárními zkouškami. V červenci NPO Energomash hovořil o montáži dalších tří experimentálních motorů a také upřesnil načasování zahájení testování prvního produktu. Tyto práce jsou naplánovány na druhou polovinu prosince.
Na konci srpna byl model RD-171MV spolu s dalším vývojem představen na výstavě MAKS-2019. Současně vyšlo najevo, že během příštích dvou let bude model nového motoru testován s první fází slibné nosné rakety Sojuz-5 / Irtysh.
1. září se objevily informace o záměru NPO Energomash koupit válcovanou ocel pro použití při konstrukci nových motorů. V tomto případě mluvíme o „hlavní produkci pro dokončení RD-171MV. Celkové náklady na zakoupené válcované výrobky jsou 19,5 milionu rublů. To vše znamená, že v blízké budoucnosti program opustí fázi výstavby prototypů a přejde do nové fáze.
Na samém konci letošního roku zahájí NPO Energomash testy prvního experimentálního RD-171MV. V budoucnu se budou testovat další motory. V roce 2021 předá výrobce subdodavatelům první letovou soupravu pro montáž na raketu Sojuz-5. Na rok 2022 je plánováno několik odpalů takových raket s novými pohonnými systémy. Ne dříve než v polovině dvacátých let se „Sojuz-5“a RD-171MV dostanou do plnohodnotného provozu.
Vylepšený design
Produkt RD-171MV je vyvinut na základě stávajících motorů a liší se od nich řadou komponent a technologií, což zajišťuje zvýšení výkonu. Nový projekt je zajímavý také svými vývojovými metodami. Toto je první motor NPO Energomash, původně vytvořený v elektronické podobě a bez použití papírové dokumentace.
RD-171MV je čtyřkomorový raketový motor, který používá pár paliva petrolej a kyslík. S vlastní hmotností 10,3 tun je produkt schopen vyvinout 806 tun tahu do prázdna. Tepelná kapacita - 27 tisíc MW. Byla použita vylepšená jednotka turbočerpadla s výkonem 180 tisíc kW. Jak tedy vývojáři zdůrazňují, z hlediska určitých charakteristik je nový raketový motor podobný poměrně velké elektrárně. V tuto chvíli je to navíc nejvýkonnější raketový motor na světě.
Nový motor se liší od předchozích produktů své rodiny nejen vlastnostmi, ale také konstrukčními prvky. Využívá moderní materiály a technologie. Kromě toho byly zavedeny zcela nové prvky, například regulační systém vypůjčený z motoru RD-191.
Pohonný systém RD-171MV je navržen pro použití s novými nosnými raketami schopnými efektivně využívat jeho vysoké vlastnosti. Již se pracuje na vytvoření nových raket různých tříd speciálně pro Tsar Engine.
Posilovací rakety
Podle současných plánů jsou pro použití RD-171MV vyvíjeny dvě nadějné rakety různých tříd. Potenciál pohonného systému lze využít ve středních a velmi těžkých nosných raketách. Oba vzorky budou muset být uvedeny do provozu nejdříve ve druhé polovině dvacátých let.
Od roku 2015 pokračuje raketové a vesmírné středisko Progress ve vývoji nové střední nosné rakety Sojuz-5, známé také jako Phoenix a Irtysh. První stupeň takové rakety bude vybaven instalací RD-171MV, druhý stupeň je navržen pro použití dalších motorů. Letové testy Irtysh mají začít v roce 2022 a v polovině desetiletí bude uvedena do služby.
Odhadovaná startovací hmotnost nové rakety bude 530 tun, z toho téměř 400 tun tvoří palivo a okysličovadlo pro motor prvního stupně. Irtysh bude schopen vypustit až 17 tun nákladu na oběžnou dráhu Země nebo 2,5 tuny na geostacionární. Vzhledem k vysokým charakteristikám motoru prvního stupně bude nová nosná raketa vykazovat určité výhody oproti jiným produktům své třídy.
Vývoj Irtysh bude použit v projektu super těžké nosné rakety Yenisei, který vytváří společnost Energia. Bylo navrženo několik možností architektury pro takovou raketu se společnými funkcemi a komponenty. První stupeň Yenisei je navržen tak, aby byl proveden ve formě balíčku několika stupňů Irtysh s motory RD-171MV. Tsar Engine lze použít i v jednoblokovém druhém stupni. V příštích letech se plánuje použití pro návrh a vývoj potřebných produktů. První let Yenisei se uskuteční přibližně v roce 2028.
Při použití prvního stupně se šesti motory RD-171MV bude raketa Yenisei mít hmotnost více než 3100 tun a bude schopna dodat mise LEO minimálně 100 tun.
Klíčový odkaz
Úspěšná implementace stávajících plánů umožní pokračovat v průzkumu vesmíru, a to jak na oběžných drahách, tak v jiných nebeských tělesech. Nadějná raketa Irtysh / Sojuz-5 bude schopna doplnit a nahradit stávající nosiče dopravující zařízení na oběžné dráhy a pro Jeniseje budou nalezeny vážnější úkoly. Úspěch obou projektů navíc přímo závisí na motoru RD-171MV.
Testy experimentálních carských motorů začnou letos a potrvají do roku 2021-22. Poté budou podobné výrobky testovány s raketou Irtysh a za několik let se očekávají první vzorky Yenisei. Současná práce ve skutečnosti vytváří základ pro další praktické úspěchy.
Ve střednědobém a dlouhodobém horizontu tedy ruský vesmírný průmysl obdrží několik nástrojů různých tříd najednou, vhodných pro řešení široké škály úkolů. Nové nosné rakety budou poskytovat slibné programy výzkumu a vývoje a také posílí jejich postavení na startovacím trhu. Klíčovým článkem současných plánů na vytvoření nové raketové a vesmírné technologie je „Tsar Engine“- RD -171MV, který bude teprve testován.
