رؤية للمستقبل. "محرك القيصر" RD-171MV وآفاق الملاحة الفضائية
2019 والمستقبل
تم تنفيذ أعمال التطوير على محرك RD-171MV منذ عام 2017. مطور المشروع NPO Energomash. تم أخذ نظام الدفع الحالي RD-171M كأساس للمنتج الجديد - وهو خيار تطوير لمحرك RD-170 الأقدم. من خلال استخدام الحلول المثبتة والمكونات الجديدة ، تم التخطيط للحصول على زيادة قياسية أخرى في الأداء. أدى الأداء العالي المعلن بالفعل إلى ظهور لقب "محرك القيصر".
في فبراير 2019 ، أعلنت قيادة Roscosmos عن الانتهاء من بناء أول RD-171MV تجريبي. بعد بعض التحضير ، يجب أن يخضع هذا المنتج لاختبارات إطلاق النار. في يوليو ، تحدثت شركة NPO Energomash عن تجميع ثلاثة محركات تجريبية أخرى ، كما حددت توقيت بدء اختبار المنتج الأول. ومن المقرر إجراء هذه الأعمال في النصف الثاني من شهر ديسمبر.
في نهاية شهر أغسطس ، تم عرض طراز RD-171MV ، إلى جانب التطورات الأخرى ، في معرض MAKS-2019. في الوقت نفسه ، أصبح معروفًا أنه خلال العامين المقبلين ، سيتم اختبار نموذج المحرك الجديد مع المرحلة الأولى من مركبة الإطلاق الواعدة Soyuz-5 / Irtysh.
في 1 سبتمبر ، ظهرت معلومات حول نية شركة NPO Energomash لشراء الفولاذ المدلفن لاستخدامه في بناء محركات جديدة. في هذه الحالة ، نتحدث عن "الإنتاج الرئيسي لاستكمال RD-171MV. التكلفة الإجمالية للمنتجات المدلفنة المشتراة 19,5 مليون روبل. كل هذا يعني أنه في المستقبل القريب سيترك البرنامج مرحلة بناء النماذج الأولية وينتقل إلى مرحلة جديدة.
في نهاية هذا العام ، ستطلق NPO Energomash اختبار أول RD-171MV تجريبي. سيتم اختبار المحركات الأخرى في المستقبل. في عام 2021 ، ستسلم الشركة المصنعة للمقاولين من الباطن مجموعة أدوات الطيران الأولى من المنتجات لتثبيتها على صاروخ Soyuz-5. من المقرر إطلاق العديد من هذه الصواريخ بأنظمة دفع جديدة في عام 2022. ليس قبل منتصف العشرينات من العمر ، ستدخل Soyuz-5 و RD-171MV حيز التشغيل الكامل.
تصميم محسّن
تم تطوير منتج RD-171MV على أساس المحركات الحالية ويختلف عنها في عدد من المكونات والتقنيات ، مما يضمن زيادة في الأداء. أيضا ، المشروع الجديد مثير للاهتمام في أساليب التطوير. هذا هو المحرك الأول لـ NPO Energomash ، والذي تم إنشاؤه في الأصل في شكل إلكتروني وبدون استخدام الوثائق الورقية.
RD-171MV عبارة عن محرك صاروخي مكون من أربع غرف يستخدم زوج وقود من الكيروسين والأكسجين. بوزن 10,3 طن ، فإن المنتج قادر على تطوير قوة دفع تبلغ 806 tf في مساحة فارغة. الطاقة الحرارية - 27 ألف ميغاواط. تم استخدام وحدة المضخة التوربينية المحسنة بسعة 180 ألف كيلو وات. وهكذا ، كما يشير المطورون ، من حيث بعض الخصائص ، فإن محرك الصاروخ الجديد مشابه لمحطة طاقة كبيرة إلى حد ما. بالإضافة إلى ذلك ، فهو في الوقت الحالي أقوى محرك صاروخي في العالم.
يختلف المحرك الجديد عن المنتجات السابقة من عائلته ، ليس فقط في خصائصه ، ولكن أيضًا في ميزات التصميم الخاصة به. تستخدم مواد وتقنيات حديثة. بالإضافة إلى ذلك ، تم إدخال عناصر جديدة تمامًا ، مثل نظام تحكم مستعار من محرك RD-191.
يُقترح استخدام نظام الدفع RD-171MV مع مركبات الإطلاق الجديدة القادرة على استخدام أدائها العالي بفعالية. يجري العمل بالفعل لإنشاء صواريخ جديدة من فئات مختلفة خصيصًا لمحرك القيصر.
إطلاق المركبات
وفقًا للخطط الحالية ، يتم تطوير صاروخين واعدين من فئات مختلفة لاستخدام RD-171MV. يمكن استخدام إمكانات نظام الدفع في مركبات الإطلاق من الدرجة المتوسطة والثقيلة للغاية. سيتعين على كلتا العينات أن تدخل حيز التشغيل في موعد لا يتجاوز النصف الثاني من العشرينات.
منذ عام 2015 ، واصل Progress Rocket and Space Center تطوير مركبة الإطلاق المتوسطة الجديدة Soyuz-5 ، والمعروفة أيضًا باسم Phoenix و Irtysh. سيتم تجهيز المرحلة الأولى من هذا الصاروخ بتركيب RD-171MV ، ويقترح المرحلة الثانية لاستخدام محركات أخرى. من المقرر أن تبدأ اختبارات طيران إيرتيش في عام 2022 ، وستدخل الخدمة في منتصف العقد.
ويقدر وزن الإطلاق المقدر للصاروخ الجديد بـ 530 طناً ، منها ما يقرب من 400 طن وقود ومؤكسد لمحرك المرحلة الأولى. سيكون إرتيش قادرًا على إطلاق ما يصل إلى 17 طنًا من البضائع في مدار أرضي منخفض أو 2,5 طن في مدار ثابت بالنسبة إلى الأرض. نظرًا للأداء العالي لمحرك المرحلة الأولى ، ستظهر مركبة الإطلاق الجديدة مزايا معينة على المنتجات الأخرى من فئتها.
سيتم استخدام التطورات على Irtysh في مشروع مركبة الإطلاق الثقيلة الفائقة Yenisei ، التي أنشأتها شركة Energia. تم اقتراح العديد من المتغيرات لهندسة مثل هذا الصاروخ مع ميزات ومكونات مشتركة. يُقترح تنفيذ المرحلة الأولى من Yenisei كحزمة من عدة مراحل من Irtysh بمحركات RD-171MV. يمكن أيضًا استخدام "محرك القيصر" في المرحلة الثانية من وحدة واحدة. من المقرر استخدام السنوات القادمة لتصميم واختبار المنتجات اللازمة. ستتم أول رحلة طيران ينيسي في عام 2028 تقريبًا.
عند استخدام المرحلة الأولى مع ستة محركات RD-171MV ، سيكون لصاروخ Yenisei كتلة تزيد عن 3100 طن وسيكون قادرًا على إخراج حمولة لا تقل عن 100 طن إلى المدار الأرضي المنخفض. بالنسبة إلى GEO ، ستكون الحمولة 25-30 طن. البعثات.
مفتاح الارتباط
سيسمح لنا التنفيذ الناجح للخطط الحالية بمواصلة استكشاف الفضاء الخارجي ، سواء في المدارات أو حول الأجرام السماوية الأخرى. سيكون صاروخ Irtysh / Soyuz-5 الواعد قادرًا على استكمال واستبدال الناقلات الحالية التي تنقل المعدات إلى المدار ، بينما ستكون هناك مهام أكثر جدية لصاروخ Yenisei. في الوقت نفسه ، يعتمد نجاح كلا المشروعين بشكل مباشر على محرك RD-171MV.
ستبدأ اختبارات محركات القيصر التجريبية هذا العام وستستمر حتى عام 2021-22. بعد ذلك سيتم اختبار هذه المنتجات بصاروخ إيرتيش ، ومن المتوقع أن تظهر العينات الأولى من Yenisei في غضون سنوات قليلة. في الواقع ، يضع العمل الحالي الأساس لمزيد من النجاحات القابلة للتطبيق عمليًا.
وبالتالي ، على المدى المتوسط والطويل ، ستتلقى صناعة الفضاء الروسية عدة أدوات من فئات مختلفة في وقت واحد ، وهي مناسبة لحل مجموعة واسعة من المهام. ستعمل الناقلات الجديدة على تمكين برامج البحث والتطوير الواعدة ، فضلاً عن تعزيز المكانة في سوق الإطلاق. الرابط الرئيسي في الخطط الحالية لإنشاء صاروخ جديد وتكنولوجيا الفضاء هو محرك القيصر - RD-171MV ، والذي لم يتم اختباره بعد.
- ريابوف كيريل
- Roscosmos / roscosmos.ru، D. Rogozin / twitter.com/Rogozin
معلومات