Выбор двигателя для российской многоразовой ракеты: РД-191М, НК-33 или РД-0169?

[torazurey]

Приветствую всех участников форума!

В последние годы многоразовость стала ключевым трендом в ракетостроении, и эталоном здесь выступает Falcon 9 от SpaceX. Предлагаю поразмышлять и обсудить, какой двигатель был бы оптимальным для гипотетической российской многоразовой ракеты-носителя этого же класса.

Я выделил четыре интересных варианта, каждый из которых представляет собой отдельную инженерную философию.

Пункты для голосования

• РД-191М — прагматичный выбор. Это современный, мощный и уже летающий двигатель РН семейства "Ангара". Его использование означало бы опору на существующие производственные цепочки и отработанные технологии. Главный вызов — адаптация для многоразового использования, обеспечение глубокого дросселирования и необходимого ресурса.
• Возрождение НК-33 — ставка на нереализованный потенциал. Легендарный двигатель программы Н-1, обладающий уникальным соотношением тяги к массе и высочайшей эффективностью. Его возрождение на современных технологиях (новые материалы, цифровая система управления) могло бы дать мощный и эффективный двигатель. Главный вызов — огромные затраты на восстановление производства с нуля и адаптация конструкции 50-летней давности к требованиям многоразовости.
• РД-0169 — взгляд в будущее. Перспективный метановый двигатель, который изначально проектируется с учётом требований многоразовости (глубокое дросселирование, чистота топлива, упрощающая межполетное обслуживание). Этот путь аналогичен тому, по которому идут SpaceX (Raptor) и Blue Origin (BE-4). Главный вызов — двигатель пока находится в разработке, и переход на метановое топливо несёт в себе определённые технологические риски и требует создания новой инфраструктуры.

• Новый керосиновый двигатель — разработка с нуля под многоразовость. Этот путь предполагает не адаптацию существующих конструкций, а создание совершенно нового двигателя на паре «кислород-керосин» по принципу "чистого листа". Такой подход позволяет изначально, на уровне архитектуры, заложить все требования для эффективной многоразовости: глубокое дросселирование тяги, многократные запуски в полете и высокий ресурс. Это открывает дорогу для применения самых современных технологий, таких как аддитивное производство (3D-печать) для снижения массы и стоимости, новые композитные материалы и сплавы, а также полностью цифровые системы управления с электроприводами. Главный вызов — это наиболее долгий и дорогостоящий путь, требующий полного цикла разработки и испытаний, но потенциально способный дать самый сбалансированный и экономически эффективный двигатель в долгосрочной перспективе.
• Свой вариант / Ни один из предложенных. Если вы считаете, что ни один из этих двигателей не подходит или есть более удачная альтернатива, выберите этот пункт и поделитесь своим мнением в комментариях.

[Буцетам]

Почему в названии РД-169? Это неправильно и бросается в глаза. РД-0110 как назовете, РД-110 что ли? Но РД-110 это древний глушковский движок большой тяги (120 тонн), а РД-0110 современный небольшой тяги (29 тонн). 
Давайте может пересоздадим тему? Заодно можно добавить РД-111, он такой же "доступный" как НК-33 (недоступный то есть). И вариант "РД-170+рулевик", в качестве рулевика подойдёт РД-0110Р.

[torazurey]

Почему в названии РД-169?

Спасибо, исправил ошибку в названии в самой голосовалке и шапке все правильно.
Насчет РД-111  даже не знаю есть ли смысл, а  "РД-170+рулевик" здесь вообще не подойдет.

[Machete]

Почему в названии РД-169? Это неправильно и бросается в глаза. РД-0110 как назовете, РД-110 что ли? Но РД-110 это древний глушковский движок большой тяги (120 тонн), а РД-0110 современный небольшой тяги (29 тонн).
Давайте может пересоздадим тему? Заодно можно добавить РД-111, он такой же "доступный" как НК-33 (недоступный то есть). И вариант "РД-170+рулевик", в качестве рулевика подойдёт РД-0110Р.

В обозначениях ЖРД есть нюанс, если после РД- идёт 0, то это двигатель разработанный КБХА в Воронеже, а не в Химках.

[Astro Cat]

Раптор 3 (б/у) 

[Raul]

Союз-6 с РД-180 и рулевиком.

Вы не можете просматривать это вложение.

[Буцетам]

РД-180 и рулевиком

Кстати, качание камер у РД-180 же в двух плоскостях? Непонятно нафига на слайде рулевик вообще

[Кот Бегемот]

Союз-6 с РД-180 и рулевиком на базе РД-0110Р.

У союз-6 пердполагалась пн в районе 7-8т.В варианте с возвратом ступени получится тонн пять.Ни и куда его?Он даже КК прогресс не поднимет...Маловато, маловато будет!По такой схеме сработает только с иртышом.Там есть запас.У союз-6 и так все впритык.А так вариант хороший и реалистичный.Я бы добавил такую схему для иртыша, и даже проголосовал за нее, как за самую реалистичную и быстрореалезуемую.Лучшим выбором считаю рд-0169.На втором месте рд-191\180\170.

[Кот Бегемот]

Кстати, качание камер у РД-180 же в двух плоскостях? Непонятно нафига на слайде рулевик вообще

Для посадки вестимо.Повторного включения нет.Да и дросселировать мощную дуруг как чтобы посадить плавно пустую ступень?Затем и рулевик.А рд-180 можно лишить УВТ упростив конструкцию и снизив стоимость.

[Raul]

Союз-6 с РД-180 и рулевиком на базе РД-0110Р.

У союз-6 пердполагалась пн в районе 7-8т.В варианте с возвратом ступени получится тонн пять.Ни и куда его?Он даже КК прогресс не поднимет...Маловато, маловато будет!По такой схеме сработает только с иртышом.Там есть запас.У союз-6 и так все впритык.А так вариант хороший и реалистичный.Я бы добавил такую схему для иртыша, и даже проголосовал за нее, как за самую реалистичную и быстрореалезуемую.Лучшим выбором считаю рд-0169.На втором месте рд-191\180\170.

9 тонн в одноразовом варианте без рулевика. Если с рулевиком, то цифра зависит от его тяги, но многоразовая замена Союза-2.1, я думаю, может получиться.

[Кот Бегемот]

9 тонн в одноразовом варианте без рулевика. Если с рулевиком, то цифра зависит от его тяги, но многоразовая замена Союза-2.1, я думаю, может получиться.

Все равно маловато как по мне. Амур-спг можно пускать одноразовым (13-14т), с посадокой на площадку (9-10т) и  с возвратом к месту старта (7-8т).В случае с союз-6 такой гибкости уже не будет.

[torazurey]

Все равно маловато как по мне

Все верно - ни туда ни сюда, более того в теме написано о ракете класса Falcon 9

[Astro Cat]

9 тонн в одноразовом варианте без рулевика. Если с рулевиком, то цифра зависит от его тяги, но многоразовая замена Союза-2.1, я думаю, может получиться.

А че РД-180 может дросселироваться до 5% и многоразово включаться?

[Кот Бегемот]

9 тонн в одноразовом варианте без рулевика.

Однако же, у ракеты русь с 1 рд-180 на 1ст и одним рд-124 на второй ПН на НОО была что-то в районе 7т..
Я бы предопчел иметь запас (читай использовать иртыш), чем не иметь (использовать русь).
Как быть например, с доставокой того же союза к РОС?  

[Буцетам]

Кстати, качание камер у РД-180 же в двух плоскостях? Непонятно нафига на слайде рулевик вообще

Для посадки вестимо.Повторного включения нет.Да и дросселировать мощную дуруг как чтобы посадить плавно пустую ступень?Затем и рулевик.А рд-180 можно лишить УВТ упростив конструкцию и снизив стоимость.

Для посадки рулевик стотонник? При сухом весе ступени тонн в 20? А почему именно стотонник, если садиться с зависанием проще?

[Кот Бегемот]

А почему именно стотонник

Я про именно стотонник ничего не говорил...

[Raul]

9 тонн в одноразовом варианте без рулевика. Если с рулевиком, то цифра зависит от его тяги, но многоразовая замена Союза-2.1, я думаю, может получиться.

Все равно маловато как по мне. Амур-спг можно пускать одноразовым (13-14т), с посадокой на площадку (9-10т) и  с возвратом к месту старта (7-8т).В случае с союз-6 такой гибкости уже не будет.

С проектной стартовой тягой 500 тонн Амур-СПГ - это то же самое по потенциалу Мпг, что Союз-6 с рулевиком на 100 тонн, как на рисунке Энергомаша (видимо, хотят модификацию РД-120К). У Амура-СПГ переразмеренная вторая ступень под многоразовость с искусственно завышенным конструктивным совершенством, у наброска одноразового  Союза-6 без рулевика, для которого считалась ПН в 9 тонн  - маленькая и тяжелая.

[Буцетам]

А почему именно стотонник

Я про именно стотонник ничего не говорил...

Нет, писал. На слайде стотонник

Кстати, качание камер у РД-180 же в двух плоскостях? Непонятно нафига на слайде рулевик вообще

Для посадки вестимо.Повторного включения нет.Да и дросселировать мощную дуруг как чтобы посадить плавно пустую ступень?Затем и рулевик.

Дросселировать 100-тонник до зависания нужно аж в 5 раз. Вообще не ясно нафига Союзу-6 рулевик-стотонник если дросселирование до 20% это ну очень большой геморрой

[Кот Бегемот]

Нет, писал. На слайде стотонник

Это не мой слайд, а рауля.

[Кот Бегемот]

С проектной стартовой тягой 500 тонн Амур-СПГ - это то же самое по потенциалу Мпг, что Союз-6 с рулевиком на 100 тонн, как на рисунке Энергомаша (видимо, хотят модификацию РД-120К). У Амура-СПГ переразмеренная вторая ступень под многоразовость с искусственно завышенным конструктивным совершенством, у наброска одноразового  Союза-6 без рулевика, для которого считалась ПН в 9 тонн  - маленькая и тяжелая.

Да, с рулевиком по тяге сопоставимо. Вот только у рулевика тяга не 100тс, а 28.
И все же почему не иртыш?Он-то реален...А это заможено и видимо навсегда.