Nu werkt de Russische industrie aan de ontwikkeling van een veelbelovende raketmotor met vloeibare stuwstof RD-171MV. Het unieke high-performance product is bedoeld voor draagraketten van de toekomst en zou een kwalitatieve doorbraak in de industrie moeten betekenen. Tegelijkertijd is 2019 van bijzonder belang voor het programma. In het recente verleden hebben verschillende grote gebeurtenissen in de geschiedenis van het project plaatsgevonden en de komende maanden worden er nog meer verwacht.
2019 en de toekomst
Sinds 2017 vinden er ontwikkelingswerkzaamheden plaats aan de RD-171MV-motor. De projectontwikkelaar is NPO Energomash. Het bestaande RD-171M-voortstuwingssysteem werd als basis genomen voor het nieuwe product - een variant op de ontwikkeling van de oudere RD-170-motor. Door het gebruik van beproefde oplossingen en nieuwe componenten was het de bedoeling om opnieuw een recordprestatie te behalen. De hoge gedeclareerde kenmerken hebben al geleid tot de opkomst van de bijnaam "Tsar Engine".
In februari 2019 kondigde de leiding van Roscosmos de voltooiing aan van de bouw van de eerste experimentele RD-171MV. Na enige voorbereiding gaat dit product naar brandtesten. In juli sprak NPO Energomash over de montage van nog drie experimentele motoren en gaf ook aan wanneer de start van het testen van het eerste product zou zijn. Deze werken staan gepland voor de tweede helft van december.
Eind augustus werd het RD-171MV-model, samen met andere ontwikkelingen, getoond op de MAKS-2019-tentoonstelling. Tegelijkertijd werd bekend dat binnen de komende twee jaar het model van de nieuwe motor zal worden getest met de eerste fase van het veelbelovende Sojoez-5 / Irtysh-draagraket.
Op 1 september verscheen informatie over het voornemen van NPO Energomash om gewalst staal in te kopen voor gebruik bij de bouw van nieuwe motoren. In dit geval hebben we het over de belangrijkste productie voor het voltooien van de RD-171MV. De totale kosten van gekochte gewalste producten bedragen 19,5 miljoen roebel. Dit alles betekent dat het programma in de nabije toekomst de bouwfase van prototypes zal verlaten en naar een nieuwe fase zal gaan.
Helemaal aan het einde van dit jaar start NPO Energomash met testen van de eerste experimentele RD-171MV. In de toekomst zullen andere motoren worden getest. In 2021 zal de fabrikant de eerste flight kit voor montage op de Sojoez-5-raket overhandigen aan onderaannemers. Voor 2022 zijn verschillende lanceringen van dergelijke raketten met nieuwe voortstuwingssystemen gepland. Niet eerder dan het midden van de jaren twintig zullen "Soyuz-5" en RD-171MV in volwaardige werking gaan.
Verbeterd ontwerp
Het product RD-171MV is ontwikkeld op basis van bestaande motoren en verschilt daarvan in een aantal componenten en technologieën, wat zorgt voor een verhoging van de prestaties. Ook is het nieuwe project interessant in zijn ontwikkelingsmethoden. Dit is de eerste engine van NPO Energomash, oorspronkelijk gemaakt in elektronische vorm en zonder het gebruik van papieren documentatie.
RD-171MV is een vierkamerraketmotor die een kerosine-zuurstof-brandstofpaar gebruikt. Met een eigen gewicht van 10,3 ton is het product in staat om 806 ton stuwkracht in een leegte te ontwikkelen. Thermische capaciteit - 27 duizend MW. Er werd een verbeterde turbopompeenheid met een capaciteit van 180 duizend kW gebruikt. Dus, zoals de ontwikkelaars opmerken, is de nieuwe raketmotor in termen van bepaalde kenmerken vergelijkbaar met een vrij grote energiecentrale. Bovendien is het op dit moment de krachtigste raketmotor ter wereld.
De nieuwe motor verschilt van de vorige producten van zijn familie, niet alleen in kenmerken, maar ook in ontwerpkenmerken. Er wordt gebruik gemaakt van moderne materialen en technologieën. Daarnaast zijn er compleet nieuwe elementen geïntroduceerd, zoals een besturing geleend van de RD-191 motor.
Het RD-171MV-voortstuwingssysteem wordt voorgesteld om te worden gebruikt met nieuwe draagraketten die in staat zijn om de hoge eigenschappen ervan effectief te gebruiken. Er wordt al gewerkt aan het maken van nieuwe raketten van verschillende klassen speciaal voor de Tsar Engine.
Booster raketten
Volgens de huidige plannen worden twee veelbelovende raketten van verschillende klassen ontwikkeld om de RD-171MV te gebruiken. Het potentieel van het voortstuwingssysteem kan worden gebruikt in middelzware en superzware draagraketten. Beide monsters zullen niet eerder dan in de tweede helft van de jaren twintig in gebruik moeten worden genomen.
Sinds 2015 is het Progress Rocket and Space Center doorgegaan met de ontwikkeling van een nieuw medium draagraket, Soyuz-5, ook bekend als Phoenix en Irtysh. De eerste trap van een dergelijke raket zal worden uitgerust met de RD-171MV-installatie, de tweede trap wordt voorgesteld om andere motoren te gebruiken. De vliegtests van de Irtysh zijn gepland om in 2022 te beginnen en in het midden van het decennium zal het in dienst treden.
Het geschatte lanceringsgewicht van de nieuwe raket zal 530 ton zijn, waarvan bijna 400 ton brandstof en oxidatiemiddel voor de motor van de eerste trap. Irtysh zal in staat zijn om tot 17 ton vracht in een lage baan om de aarde of 2,5 ton in een geostationaire baan te lanceren. Vanwege de hoge kenmerken van de motor van de eerste trap, zal het nieuwe draagraket bepaalde voordelen vertonen ten opzichte van andere producten in zijn klasse.
De Irtysh-ontwikkelingen zullen worden gebruikt in het project van het superzware lanceervoertuig Yenisei, dat wordt gemaakt door het Energia-bedrijf. Er zijn verschillende architectuuropties voor een dergelijke raket voorgesteld, met gemeenschappelijke kenmerken en componenten. De eerste trap van de Yenisei wordt voorgesteld in de vorm van een pakket van verschillende trappen van de Irtysh met RD-171MV-motoren. De Tsar Engine kan ook worden gebruikt in een tweede trap met één blok. De komende jaren zullen worden gebruikt voor het ontwerpen en testen van de benodigde producten. De eerste vlucht van de Yenisei zal ongeveer in 2028 plaatsvinden.
Bij gebruik van de eerste trap met zes RD-171MV-motoren, zal de Yenisei-raket een massa van meer dan 3100 ton hebben en een lading van ten minste 100 ton kunnen leveren aan LEO-missies.
Sleutel link
Een succesvolle uitvoering van de bestaande plannen zal het mogelijk maken om de verkenning van de ruimte voort te zetten, zowel in banen als in andere hemellichamen. De veelbelovende Irtysh / Soyuz-5-raket zal de bestaande dragers die apparatuur naar banen brengen, kunnen aanvullen en vervangen, en er zullen serieuzere taken worden gevonden voor de Yenisei. Bovendien hangt het succes van beide projecten rechtstreeks af van de RD-171MV-motor.
De tests van de experimentele Tsar Engines beginnen dit jaar en duren tot 2021-22. Dan zullen vergelijkbare producten worden getest met de Irtysh-raket en over een paar jaar zullen naar verwachting de eerste monsters van de Yenisei verschijnen. Het huidige werk legt in feite de basis voor verdere praktische successen.
Zo zal de Russische ruimtevaartindustrie op middellange en lange termijn verschillende instrumenten van verschillende klassen tegelijk ontvangen, geschikt voor het oplossen van een breed scala aan taken. De nieuwe draagraketten zullen veelbelovende onderzoeks- en ontwikkelingsprogramma's bieden en hun positie op de lanceringsmarkt versterken. De belangrijkste schakel in de huidige plannen om een nieuwe raket- en ruimtetechnologie te creëren, is de "Tsar Engine" - RD-171MV, die nog moet worden getest.
