Российские ракетные двигатели в США
Несмотря на многолетние усилия и крупные финансовые вложения, в США до сих пор работают над заменой двигателя РД-180. Дело в том, что дешевый российский силовой агрегат устанавливается на дорогую американскую ракету и в результате государственное финансирование идет на поддержание старых технологий, а не создание новых. Сложившейся ситуацией удачно пользуется российское НПО «Энергомаш», производящее РД-180.
Двухкамерный жидкостный ракетный двигатель РД-180 используется на первой ступени тяжелой ракеты Atlas 5. Силовой агрегат разрабатывался в 1994-1999 годах на основе четырехкамерных РД-170, устанавливаемых на боковые ускорители советской сверхтяжелой ракеты «Энергия». Контракт между американской Pratt & Whitney (сегодня ее подразделение Rocketdyne входит в состав Aerojet Rocketdyne) и российским НПО «Энергомаш» был заключен в июне 1996 года. Всего уже запущено 78 ракет с РД-180.
Использование российского двигателя на фактически главной американской ракете по понятным причинам встречает неоднозначную реакцию. Американский сенатор Джон Маккейн много усилий посвящает борьбе с РД-180. Однако, несмотря на громкие заявления, двигатель до сих пор продается, а ракеты на нем — летают. «Им не на чем запускать свои ракеты», — сказал о США российский вице-премьер Дмитрий Рогозин.
По данным The Wall Street Journal, американские военные будут применять российские двигатели минимум до 2024 года. В этой же статье сообщается, что в 2017 году ULA (United Launch Alliance), совместное предприятие Boeing и Lockheed Martin, производящее Atlas 5, получит от «Энергомаша» рекордную партию из более чем 30 двигателей РД-180. Глава ULA Тори Бруно оперативно отреагировал на эту публикацию, отметив, что компания разработает замену Atlas 5 в установленные сроки.
Российский двигатель РД-180 один, а американских компаний, которые разрабатывают ему замену, — как минимум две. Кроме того, уже сейчас альтернативой дорогому Atlas 5 выступает дешевая Falcon 9 компании SpaceX. Эту компанию бывший член палаты представителей от Республиканской партии США Рон Пол вообще назвал монополистом. Негодование сенатора вызвал законопроект, запрещающий ВВС США с 2018 года разрабатывать новые космические ракеты и ограничивающий финансирование разработок двигателей для них.
Реакцию республиканца сложно назвать адекватной для страны с развитой рыночной экономикой. Пуски Falcon 9 в интересах Пентагона оцениваются примерно в 90 миллионов долларов (это в 1,5 раза больше стоимости коммерческих стартов), пуски Atlas 5 обходятся военным как минимум в 1,5 раза дороже. Кроме того, ежегодно на поддержание пусковых возможностей, фактически — старых технологий, ULA выделяется несколько сотен миллионов долларов, тогда как SpaceX просит деньги только за пуск.
Сегодня стоимость одного РД-180, главного компонента Atlas 5, для американского покупателя не превышает 30 миллионов долларов, потому расходование средств ULA вызывает много вопросов. В компании пытаются найти на них ответы. Во-первых, носитель Atlas 5 гораздо надежнее Falcon 9 — всего один пуск первой ракеты прошел неудачно (российский двигатель тут ни при чем). Во-вторых, Atlas 5 способен выводить нагрузку на все восемь орбит, необходимых военным, тогда как Falcon 9 — только на четыре. В-третьих, военных не совсем устраивают двигатели Merlin 1D+ на Falcon 9 в отличие от РД-180 на Atlas 5 (циклограмма не столь точна).
Кроме того, на Atlas 5 запланировано множество пусков не только Пентагона, но и НАСА. И если нагрузки к Луне или Марсу еще можно приспособить для пусков с Falcon 9 или планируемой к запуску в ноябре 2017 года сверхтяжелой Falcon Heavy (а это неизбежно приведет к удорожанию программ), то пилотируемый космический корабль CST-100 Starliner может стартовать лишь с Atlas 5. Причина тут не только технологическая, но и политическая: разработчик CST-100, компания Boeing — соучредитель ULA.
«Сегодня у нас есть два оператора космических пусков — ULA и SpaceX, которые, независимо от того, что происходит с российским РД-180, смогут в избытке предоставить услуги пусков при помощи Delta 4 от ULA и Falcon 9 от SpaceX. В конце концов, готовится также Falcon Heavy. Не будет перерыва в возможности запуска. В ближайшее время Atlas 5 никуда не денется. У ULA достаточно Atlas 5 для запусков до 2019 года», — заявил в 2016 году Маккейн.
Стоит отметить, что стоимость одного пуска Delta 4 минимум в три раза (в зависимости от конфигурации) больше, чем и так недешевой Atlas 5, хотя первая ракета полностью перекрывает возможности второй, а полагаться на носитель Falcon Heavy, пуск которого оценивается в 90 миллионов долларов, пока рано. Falcon Heavy на первой ступени при старте задействует 27 двигателей, Маск полагает, что первый пуск с высокой вероятностью пройдет неудачно. Кроме того, на Atlas 5 запланированы первые пуски к МКС многоразового космического грузовика Dream Chaser, однако возможен, после небольших доработок, старт и на европейской Ariane 5 или Falcon Heavy.
В ULA работают над Vulcan (фактически Atlas 6), на который планируется установить американский двигатель. Вероятнее всего, РД-180 заменят на BE-4, первый экземпляр которого представила в марте 2017 года компания Blue Origin. Двигатель AR1 компании Aerojet Rocketdyne, ближайшего конкурента BE-4, разрабатывается не так интенсивно: Пентагон оценивает отставание в два года, хотя в Aerojet Rocketdyne планируют уложиться в срок.
Главное преимущество AR1 перед BE-4 — возможность установки не только на Vulcan, но и на Atlas 5 — вместо РД-180. AR1, как и РД-180, — жидкостный ракетный двигатель закрытого цикла. Топливо — керосин, окислитель — кислород. Двигатель BE-4 работает на жидком метане. Главный недостаток AR1 — стоимость его разработки, которая оплачивается государством (около миллиарда долларов). В отличие от AR1, BE-4 создается исключительно на средства Blue Origin.
В мае 2017 года на одном из испытательных стендов BE-4 произошел взрыв. Хотя Blue Origin — не публичная компания, о случившемся сообщили. В штате Алабама глава Blue Origin, один из самых богатых людей планеты Джефф Безос анонсировал открытие фабрики по производству BE-4. Партнером выступила ULA, инициатива получила поддержку властей штата. По всей видимости, у AR1 на фоне BE-4 нет никаких шансов.
Кроме Vulcan, BE-4 планируется устанавливать на собственный носитель New Glenn, который также разрабатывается в Blue Origin. Первый пуск Vulcan запланирован на 2019 год, старт New Glenn — на 2020 год. В Пентагоне и НАСА справедливо опасаются не столько переноса пуска, сколько недостаточной надежности новой ракеты. Проще закупить у России достаточный запас РД-180 и не беспокоиться о политической ситуации.
Хотя российская сторона неоднократно подчеркивала, что доступ США в космос зависит от поставок российских двигателей (кроме РД-180 для ULA, «Энергомаш» поставляет еще РД-181 для ракет Antares компании Orbital ATK), это лишь небольшая доля правды, и почти вся она — экономическая. У США есть гарантированный доступ в космос при помощи Delta 4, которые, правда, слишком дороги. Кроме того, есть носители Falcon 9 (программу Space Shuttle свернули не столько по соображениям безопасности, сколько из-за ее дороговизны; в 2018 году запланированы испытательные полеты пилотируемых кораблей Dragon 2 и CST-100).
В New Glenn Безос уже вложил 2,5 миллиарда долларов, к настоящему времени заключены контракты на шесть запусков (один в интересах Eutelsat и пять — OneWeb). Большая часть средств на New Glenn пошла на разработку BE-4, владелец Amazon рассматривает это как долгосрочную инвестицию. Именно Blue Origin, а не ULA, станет основным конкурентом SpaceX после того, как будет запущен New Glenn.
По данным «Ъ», в конце сентября 2017 года «Энергомаш» должны в последний раз посетить представители ULA, американская и российская стороны договорятся о дополнительной закупке российских двигателей. Это позволит США продержаться как раз до 2024 года, когда у них появится полноценный аналог российского двигателя. При этом в ULA затягивали решение вопроса, для воздействия на партнеров в «Энергомаше» решили использовать переговоры с Китаем.
В июне 2016 года сообщалось, что не исключены поставки РД-180 в КНР. В августе 2017 года в «Роскосмосе» заявили, что планируют подписать с Китайским национальным космическим управлением программу на 2018-2022 годы, предусматривающую, в том числе, проекты в области ракетного двигателестроения.
По времени это практически совпадает с открывающимся сегодня в Пекине авиационно-космическим салоном Aviation Expo China — 2017. Не вызывает удивления, что в мероприятии примет участие «Энергомаш». «На стенде предприятия участники и гости выставки смогут ознакомиться с моделями двигателей РД-180 и РД-181, которые устанавливаются на первые ступени американских Atlas 5 и Antares», — информирует предприятие.
Таким образом, российская история РД-180 может закончиться одновременно с завершением действия нового соглашения с ULA. А китайская — начаться, если стороны сумеют договориться и реализовать планы в области ракетных двигателей уже на мощностях КНР.
Кроме того, ежегодно на поддержание пусковых возможностей, фактически — старых технологий, ULA выделяется несколько сотен миллионов долларов, тогда как SpaceX просит деньги только за пуск.
Вот это особенно прекрасно, ящитаю.
Пуск без возможностей? Я так далеко не дочитал. Пурга кака ято.
В смысле- пук без возможностей? А, млин, букву пропустил..
Та ни. Просто за пуск башляют Илюше, за инфраструктуру башляют в сторону ULA, которая с ней и корячится, а Илюша уже с неё пуляет флаконы за так.
Потому типа и дешевле, ага.
Финт ушами, ̶т̶р̶а̶х̶ секс вприсядку.
А ещё, ещё у них у всех есть красивые презентации, с высококачественной компьютерной графикой, бодрой музыкой, красивыми картинками и длинными словами.
Ракет нет, зато какие презентации!
«Мы можем летать в космос задорого» — это отличный слоган для страны, которая заявляет, что она «готова монополизировать рынок космических перевозок». И да, этот слоган поддерживается ещё одним — «летайте с нами или прилетит вам».
Во-во.
Информационный мусор. Заявку на создание отечественной жидкостной ракеты дал ещё Обама в свое первое президентство. А воз и ныне там. Нельзя построить ЖРД, когда на месте цехов заводов — волмарт. Надо строить новый завод для начала. Построили в духе современного капитализма. Получился ололоша. Который надысь сказал, что тяжелую ракету он, конечно, построит… когда-нибудь. Вот эта болтовня и идёт уже полтора десятка лет. На выхлопе — многомиллиардные убытки и гиперлуп. Ну, не может быть частного космоса в принципе. А может быть только напряжение сил могучего государства. Однако, это не входит в планы американского режима. Куда важнее права гомиков, лесби и негров. Не могу себе представить, что американские правители вдруг скажут — нам нужен космос, а это деньги. Поэтому с завтрашнего дня мы принимаем пакет законов о налогах, запрещаем импорт и прекращаем поддержку негров, лесбиянок, педерастов, фуфла типа зеленой энергетики, и дружно начинаем работать. Кто не работает за миску супа — может совершенно свободно подохнуть с голода, никто мешать не будет.
Чё? Там тоже стадионы в рынки переделывают?))
Угу. Аще и заводы под ноль ровняют.
Под ноль? Это называется- потсричъ пот Котовскога))
Еще как. Там ведь такие же дефективные манагеры, из одного инкубатора, Гарвардского.
Капиталисты и космос? Ха. Свинья никогда не смотрит на звезды. Ей некогда — важнее набивать брюхо.
Истинно так. Первыми начали работать в этом направлении национальные, конечно, но всеж социалисты. Продолжили коммунисты. А капиталисты так ничего и не родили. Упс…
Для человека живущего в этой какгрят парадигме — капиталистической, есть некий порог накопления капитала, после которого он превращается в раба, самого натурального. Он будет делать и делает всё, что ему повелят деньги.
Порог этот — индивидуален. А такому человеку(?) — никакой космос ни в пуп не впёрся. У него задача одна — всеми силами способствовать расширенному воспроизводству денег.
Зомбаки-с.
На заглавной картинке — пресловутые двигатели Blue Origin.
Так вот я, как авиационный инженер и человек, кое-что понимающий в дизайне ЖРД, хочу вам сказать — эти «двигатели» выглядят весьма сомнительно, и во всяком случае не выглядят как двигатели для первой ступени.
Рискну предположить. Похоже на камеры сгорания от двигателей.
Да, я тоже не вижу там коробки передач.
Хорошо пошутил, да.
Для пытливых умов я подскажу: система охлаждения расширительной части сопла неадекватна.
Проточное охлаждение состоит в том, что в стенке камеры сгорания и верхней, наиболее нагреваемой части сопла тем или иным способом создаётся полость (иногда называемая «рубашкой охлаждения»), через которую перед поступлением в форсуночную головку проходит один из компонентов топлива (обычно — горючее), охлаждая таким образом стенку камеры.
В современных двигателях внутренняя часть стенки камеры изготовляется из высокотеплопроводных бронзовых сплавов. В ней создаются узкие тонкостенные каналы методом фрезерования (15Д520 РН 11К77 «Зенит», РН 11К25 «Энергия»), или травления кислотой (SSME Space Shuttle). Снаружи эта конструкция плотно обхватывается несущей листовой оболочкой из стали или титана, которая воспринимает силовую нагрузку внутреннего давления камеры. По каналам циркулирует охлаждающий компонент.
Так вот — зону «рубашки» легко увидеть благодаря тому, что к ней подходит кольцеобразный коллектор. На фото вверху видно, что этот коллектор подходит на уровне первой четверти сопла — то есть 3/4 сопла ничем не охлаждаются.
Кроме того, у двигателя ненормально короткая камера сгорания, да еще и дурацкой сплюснутой формы.
Вот смотрите — классическая пропорция для двигателя первой ступени (то есть работающего про атмосферном давлении) вот такая:
http://putc.org/wp-content/uploads/2017/09/RD-108_Vostok.jpg
А вот один из самых совершенных двигателей в мире — РД-191 для ракеты «Ангара»:
http://putc.org/wp-content/uploads/2017/09/rd191.jpg
У него подача охладителя идет на уровне 55% длины сопла. И камера сгорания хотя и компактная (благодаря чудовищному, рекордному рабочему давлению) — но все равно вытянутая. Камера сгорания ЖРД в виде сковороды — это антинаучно.
То, что я вижу на картинке Blue Origin — либо вообще нерабочая клоунада, либо двигатели для вакуума с невысоким рабочим давлением.
Интересно,примерно какая температура на наружной поверхности сопла в пределах центра и ближе к конусу двигателя?
А ты погугли. Думаю, что для старых ЖРД наверняка в открытом доступе есть эпюры температуры газов в пристеночном слое. У новых будет примерно то же распределение — только уровни температуры выше и выше скорость истечения газов.
три сотни?
Три сотни чего?
Температура газов на входе в сопло составляет примерно 3000 градусов по кельвину, на выходе — примерно 1100 градусов по кельвину, скорость потока — примерно 1500 и 4400 метров в секунду. Это параметры реального двигателя на паре «кислород — водород», причем очень скромного как по размерам, так и по удельной тяге. Современные бустеры для первых ступеней гораздо более напряженные.
Температура по Цельсию = температура по Кельвину — 273. Ну ты понял — кельвин это те же градусы, только за ноль принят «абсолютный ноль». Для термодинамики так удобнее считать.
Для охлаждения ЖРД существенна даже не столько температура газа, сколько так называемый «тепловой поток». Удельными значениями являются «плотности теплового потока», воспринимаемые внутренней стенкой камеры ЖРД, обусловленные явлениями конвекции и лучистого теплообмена.
Из-за того, что скорость потока газа быстро нарастает в процессе его продвижения через сопло — падение плотности теплового потока от камеры сгорания к внешнему срезу сопла хотя и имеется, но в большинстве двигателей даже не двукратное. То есть тепловая напряженность сопла немногим уступает тепловой напряженности камеры сгорания. А она достигает 60 МВт/м2.
Сикока-сикока? 60 мегаватт? И оно не плавится?
Хе-хе — вот теперь ты знаешь, почему у пиндосов не получаются хорошие ракетные двигатели.
Я тебя еще больше удивлю, когда сообщу, что внутренняя поверхность камеры сгорания и сопла российских ЖРД не титановая и даже не стальная, а выполнена из бронзы. Точнее — из специальных бронзовых сплавов. В этой бронзе профрезерованы хитрые канавки для охлаждающей жидкости, которая в них кипит, отбирая тепло. Кроме того, в этих каналах кое-где насверлены дырочки, чтобы пар вырывался прямо в камеру сгорания и сопло, отжимая поток раскаленных газов от стенок. Естественно, бронзовые стенки не могут выдерживать давления — поэтому снаружи они затянуты в пояс из титана и высокопрочной стали. Технология создания такого «бутерброда» — это и есть то, что никак не удается пиндосам.
Пиндосы, с подачи ФонБрауна, применяют технологию камер сгорания и сопел, образованных сваренными друг с другом трубочками, заполненными охлаждающей жидкостью. Это очень трудоемкая и потенциально ненадежная конструкция. Вот тут ее хорошо видно:
http://putc.org/wp-content/uploads/2017/09/54655675675765.jpg
Это нижняя часть камеры сгорания и верхняя часть сопла — бОльшую часть сопла оторвало, и ты можешь видеть эти самые трубочки с ОЖ.
Это тем более забавно, что на Фау-2 использовалась схема с прокачкой ОЖ между двумя оболочками — близкая к той, что была потом доведена до совершенства в России.
Круть!
Еще бы. Страна-ракетоколонка, ракетный придаток Запада ™
А у Запада всё вот так вот, через задницу.
Кстати, давление в камере сгорания двиагтеля F-1 (того самого, на котором пиндосы не летали на Луну) даже в проекте — 86 кг/см2, реально же было раза в два ниже, судя по киносъемкам старта ракет.
А у русских серийных двигателей (в том числе тех РД-180, что мы продаем пиндосам) — давление в камере сгорания 262 кг/см2.
У двигателя «Мерлин», на котором летает Ололоша Маск — давление в камере сгорания 97 кг/см2.
Чем выше давление — тем выше КПД.
Вот так устроен дрыгатель у клятiх москалей:
http://putc.org/wp-content/uploads/2017/09/67567567657567345.jpg
Омерига в печали.
Ракетостроителенка ™
Три сотни по цельсию снаружи, из википедии.
Смеешься, штоле? На пусковом столе жаростойская сталь выгорает моментально, если водой не охлаждать.
А вот сопло, поскольку охлаждается — ну да, градусов 300 по цельсию может быть, хотя обычно больше разика в полтора-два. Дело в том, что температура плавления бронзы 930—1140 °C, соответственно подели пополам (температура, после которой начинается потеря структурной прочности) — это и будет предельная температура, до которой в русских ЖРД допускают нагрев стенок.
Но вот то вот на фото с оторванным соплом, там похоже действительно что то закипает в мозгах у проектировщиков. Если действительно можно сделать перепад температур с 3000 до 300 , а это и сделано, то похоже они в полном ступоре))
Интересно, какой там расход топлива на время?
Для РД-170, половинки от которых мы продаем американцам — расход топлива и окслителя 2,5 тонны в секунду.
В секунду, Карл. И все эти 2.5 тонны в секунду, прежде чем сгореть, превращаются в перегретый пар, охлаждая стенки камеры сгорания и сопла.
Для подачи такого количества жидкости под огромным давлением на двигателе стоит турбонасос мощностью 180 мегаватт — в два с лишним раза превосходящий, например, мощность реактора атомного ледокола «Арктика». Это одна только турбина насоса имеет такую мощность.
Двигатель F1 лунной ракеты расходовал еще больше. Правда, там давление поменьше.
В одной камере сгорания диаметром всего 380 миллиметров сгорает чуть больше 0,6 тонны топлива в секунду. Без преувеличения, эта камера — уникальное высокотеплонапряженное оборудование со специальными поясами защиты от мощных тепловых потоков. Защита осуществляется не только за счет внешнего охлаждения стенок камеры, но и благодаря хитроумному способу «выстилания» на них пленки горючего, которое, испаряясь, охлаждает стенку. На базе этой выдающейся камеры, равной которой в мире нет, мы изготавливаем лучшие свои двигатели: РД-170 и РД-171 для «Энергии» и «Зенита», РД-180 для американского «Атласа» и РД-191 для новой российской ракеты «Ангара».
Лучшие в мире энергетические и эксплуатационные характеристики РД-170 во многом обеспечиваются благодаря решению академиком Каторгиным проблемы подавления высокочастотной неустойчивости горения за счет разработки антипульсационных перегородок в камере сгорания. Пиндосы этого не умеют, тащемта.
Кстати, это одна из причин, почему двигатель F1 не мог развивать заявленную мощность, как с ним не бился ФонБраун. Тогда просто никто не знал об этой проблеме и тем более не знал, как ее решать.
Академик говорит:
Американцы объявили конкурс на двигатель тягой 400 тонн для своих «Атласов», который выиграл наш РД-180. Тогда американцы думали, что они начнут с нами работать, а года через четыре возьмут наши технологии и будут сами их воспроизводить. Я им сразу сказал: вы затратите больше миллиарда долларов и десять лет. Четыре года прошло, и они говорят: да, надо еще шесть лет. Прошли еще годы, они говорят: нет, надо еще восемь лет. Прошло уже семнадцать лет, и они ни один двигатель не воспроизвели. Им сейчас только на стендовое оборудование для этого нужны миллиарды долларов. А у нас на «Энергомаше» есть стенды, где в барокамере можно испытывать тот же двигатель РД-170, мощность струи которого достигает 27 гигаватт. Это больше установленной мощности всех АЭС «Росатома».
При испытаниях на стенде энергия струи сначала гасится в специальном бассейне, затем в трубе рассеивания диаметром 16 метров и высотой 100 метров. Чтобы построить подобный стенд, в котором помещается двигатель, создающий такую мощность, надо вложить огромные деньги.
Американцы сейчас отказались от этого и берут готовое изделие.
Иссяк переток мозгов и индустрия лопается?
ха
К стати, на мобильнике почему то сайт переходит в офлайн режим, это косяк на телефоне или так задумано?
Да не, вроде бы ничего не менялось. Как на https перешли — так ничего существенного в моторе и не трогали.
Наверное настройки в телепхоне надо покопать, вылетает иногда окно- экономия трапфика, но на топе не переходит в офлайн. А тут..
Иногда 504 тайм аут.. Но это только что..
Иногда может происходить оптимизация баз на SQL — тогда всё притормаживает, и могут быть таймауты. Но это нечасто. Еще могут быть блокировки от срабатывания анти-DDOS — но вроде бы срабатываний почти никогда не замечалось.
Так а там еще не видно остального обвеса. Там наверняка не меньший трэш.
Так фланцы или как их там, кольца, висят на заднем плане, камеры ещё не собраны до конца.
Кольца — это просто установочный элемент, закрывающий дыру в днище ракеты, чтобы раскаленные газы при старте не пожгли проводку и шланги. Коллекторы для подачи охлаждающего агента уже смонтированы на всех трех двигателях, только на переднем к коллекторам не подключены трубки для подачи агента от турбонасоса.
Да-да — это вот те серые кольца ближе к низу блестящей секции дрыгла.
Серая секция, судя по всему, сделана из титана и вообще не охлаждается. Или там какая-то одноразовая абляционная обмазка. В общем — даже чисто внешне рассчитывать на высокий удельный импульс с такого дрыгла нечего и думать.
На третий титана уже не хватило. ПрПу виноват!
У меня есть впечатление, что это вообще не рабочие двигатели, а так — экспериментальные макеты.
Вот смотри — это вот лучший американский ЖРД модели RS-25, он же SSME:
http://putc.org/wp-content/uploads/2017/09/Shuttle_Main_Engine_Test_Firing.jpg
Голубой выхлоп означает, что температура газов на выходе из сопла составляет не менее 4000 кельвинов, что выше температуры кипения железа — сам можешь прикинуть, какая температура в таком случае у него на входе.
Прекрасно видно, что всё сопло двигателя сплошь утыкано коллекторами охлаждающей жидкости — их не менее 9 штук, последний стоит прямо на внешнем срезе сопла.
Это вот — пресловутый двигатель пресловутого шаттла. Их там три штуки. Двигатель обеспечивает до 181,4 тс (1,8 МН) тяги при старте. Удельный импульс RS-25 составляет 453 с в вакууме и 363 с на уровне моря (4440 и 3560 м/с, соответственно). Масса сухая: около 3,3 т.
Внутренняя поверхность ОКС и сопла охлаждается жидким водородом, который течёт по сварным внутристенным каналам из нержавеющей стали. Сопло представляет собой колоколообразное расширение тела КС, которое соединено с ним болтами. Длина составляет 2,9 м, внешний диаметр у основания равняется 2,4 м. Поддерживающее кольцо, которое приварено к верхнему концу сопла, является точкой крепления внешнего теплового щита орбитера.
Коэффициент расширения сопла в ЖРД RS-25 равный 77, является слишком большим для работы двигателя на уровне моря при давлении в ОКС равном 192,7 ат. В сопле таких размеров должен иметь место срыв потока реактивной струи, который может вызвать проблемы с управлением и даже механические повреждения корабля. Для предотвращения подобного развития событий инженеры Рокетдайна изменили угол расширения сопла, уменьшив его около выхода, что увеличило давление около внешнего кольца до 0,3-0,4 ат и в целом решило проблему (ценой некоторого снижения КПД).
Для сравнения — основные характеристики РД-191:
Тяга (на уровне моря/в вакууме): 196/212,6 тс;
Удельный импульс (на уровне моря/в вакууме): 311,5/337,4 с;
Диапазон дросселирования тяги (от номинального значения): 27-105 %;
Компоненты топлива: жидкий кислород и керосин РГ-1;
Масса сухая: около 2,2 т.
Нетрудно заметить, что тяга РД-191 больше, чем у американца — а масса ровно в полтора раза меньше. Вдобавок он прекрасно дросселируется (дросселирование тяги SSME может производиться в диапазоне от 67 до 109 % проектной мощности)
Отчего такая разница? Так у русского дрыгла давление в камере сгорания 262 кг/см2, а у пиндоса 192 кг/см2. Больше не смогли.
Так вот — RS-25 лучший американский двигатель, но он нигде не используется, потому что ЧУДОВИЩНО ДОРОГОЙ и требует прожигания на стенде перед использованием на полную мощность.
Да… Запустили американы свои ракеты… Совсем запустили…