Сверхтяжелые РН разработки ГКНПЦ им. Хруничева.

[Сергей Георгиевич Петропавловский]

Виноват, это   mistermuscle писал(а).

[tktyf]

Профильной темы не нашёл, поэто выкладываю здесь. Раз уж было затронуто.

На испытательном стенде конструкторского бюро "Химавтоматика" (КБХА) в Воронеже состоялись седьмые огневые испытания нового ракетного двигателя РД-0146. Он разработан и создан в КБ, которое за последние три года ухитрилось стать, по сути дела, новым научно-производственным объединением. Осенью 2000 года КБХА хотели обанкротить за долги городской теплосети, а внешним управляющим должен был стать человек с дипломом выпускника института инженеров водного транспорта.

- Жизнь сейчас такая, что отдавать на сторону заказы невыгодно, - говорит генеральный конструктор и гендиректор КБХА Владимир Рачук. - Все делаем своими силами: двигатель разработали, сами его сделали на опытном заводе, испытываем его тоже на собственных стенде и компонентах.

О компонентах отдельно: производство жидкого водорода на КБХА наладили совсем недавно. Сжиженный водород приходилось закупать на единственном в России заводе в Сергиевом Посаде под Москвой. Теперь таких производств в стране два. Мощность воронежского - 100 кг жидкого водорода в сутки. Вполне хватает, чтобы проводить огневые испытания в окрестностях Воронежа (рев двигателей слышит полгорода). Стенд недавно модернизировали под работу водородно-кислородных двигателей - для "гражданских" ракет. А вот оснастку для двигателей, работающих на несимметричном диметилгидразине и оксиде азота демонтировали. Неактуально. Эта смесь и есть легендарная "формула ракетного топлива" боевых ракет, которую в СССР берегли как зеницу ока. В КБХА заняты другими проблемами.

- РД-0146 для отечественного двигателестроения - двигатель принципиально новый, - объясняет Владимир Рачук.- - За рубежом нечто подобное есть только у американцев - RL-10 фирмы "Пратт энд Уитни", но разработан он был давно, и наши параметры выше. Поэтому в 2004-05 годах начинаем серийные поставки "146-го" в США, договоренность с "Пратт энд Уитни" уже есть.

Новизна вот в чем. Любой ракетный двигатель классического образца содержит два агрегата, в которых идет горение: камера сгорания и газогенератор, который дает газ для привода турбины турбонасоса. Чем больше "горячих" агрегатов, тем ненадежнее двигатель. В РД-0146 газогенератора нет, а его функции выполняет жидкий водород: он нагревается, охлаждая камеру сгорания, и крутит потом топливную турбину. Но надо резко увеличивать скорость вращения турбонасоса - в таком двигателе он повышает давление топлива от "бакового", исходного уровня до 400-700 атм. Над этой проблемой работали с 1998 года. Если в обычных двигателях турбонасос вращается со скоростью 35-40 тысяч оборотов в минуту, то в "146-ом" - 125 тысяч. Его окружная скорость - 650м/с, как у пули. Спроектировав 60 типов двигателей, запустив половину в серию, чего не было больше ни в одном другом КБ мира, этот двигатель впервые смоделировали просчиталиа компьютерах. Огневые испытания показали, что математическая модель оказалась точной.

К концу ноября , по словам директора испытательного комплекса КБХА Виктора Пригожина, РД-0146 отработал два штатных ресурса (полет ракеты - фактически, полет на взрыве, и ресурс работы двигателя, в подавляющем большинстве случаев, не превышает 500-600 секунд). Параметры таковы: давление в камере сгорания - 80 атм, скорость, с которой пламя вылетает из сопла - 4,5 км/с.

- Объект нестандартный, мы широко использовали новые сплавы для сопла, резко уменьшили общий вес и повысили прочность всех узлов, - рассказал Анатолий Фещенко, директор нового опытного завода КБХА. - Использовали метод порошковой металлургии на уникальном газостенде, который дает температуру в 1000 градусов и давление в 700 атм. Миниатюрная турбина двигателя - весом в полкило - стоит более 300 тысяч рублей. Пожалуй, только на таком предприятии, как КБХА, можно увидеть и подержать в руках деталь из недрагоценного металла, которая стоит гораздо дороже, чем если бы ее отлили из золота. Модернизация воронежского КБ проведена с дальним прицелом. Одна из главных задач, которые стоят перед ведущими мировыми фирмами - сделать ракетные двигатели многоразовыми, особенно те, что стоят на первых ступенях.

-Пока такие есть только на "Шаттлах", но стоит каждый по 60 млн долл и после каждого полета их надо перебирать и ремонтировать. Хотя наша разработка и предназначена для третьих ступеней, которые работают уже в космосе, и их оттуда не "вытащишь" на Землю, РД-0146 можно считать шагом к многоразовому двигателю, - считает Владимир Рачук. - Двигатель без газогенератора, двигатель с удвоенным ресурсом надежности - это перспектива, здесь есть что развивать. Мы готовы этим заняться, был бы заказ.

Взято отсюда - http://www.inauka.ru/0/article32291.html

[mistermuscle]

Фигасе!!!

Играем на поле американцев и главное обыгрываем их!!!

То есть амеры тепереь вместо РЛ10 будут брать наш мотор, так как он компактней (это и есть главный плюс повышеного по сравнению с РЛ10 давления), чуток полегче и импульс на пару сек побольше!! И в три раза дешевле ихнего!

650м/сек - у РД170 кажись поболее было?
(сейчас глянул Губанова - там до 600м/с рабочая была).

А вот в вес турбины в полкило не вериться -  это меньше чем в автомобильном ТК чтоли? :shock:


PS
Salo создал отдельную тему под эту новость - так что здесь я свой ответ продублировал - для стимуляции обсуждениия!

[ааа]

>>Поэтому в 2004-05 годах начинаем серийные поставки "146-го" в США, договоренность с "Пратт энд Уитни" уже есть.

Надо думать, за прошедшие 5 лет мы американцев окончательно уделали и они теперь используют наш двигатель?

[nsg]

Как они изготавливают такие точные и аккуратные ГНУТЫЕ перегнутые трубопрововоды и газоводы и высококачественных сталей? Точнее чем?

Почему гнутые? Может быть что отливают целиком.
Во всяком случае я видел трубы от экспериментального образца двигателя (правда дизельного, внутреннего сгорания), так они были именно отлиты и именно из стали. Форму можно сделать вообще какую угодно, хоть узлом завязанную, лишь бы в 3д принтер влезало.

[Дмитрий В.]

Как они изготавливают такие точные и аккуратные ГНУТЫЕ перегнутые трубопрововоды и газоводы и высококачественных сталей? Точнее чем?

Почему гнутые? Может быть что отливают целиком.
Во всяком случае я видел трубы от экспериментального образца двигателя (правда дизельного, внутреннего сгорания), так они были именно отлиты и именно из стали. Форму можно сделать вообще какую угодно, хоть узлом завязанную, лишь бы в 3д принтер влезало.

У литья, увы, невысокая (относительно) прочность. Да и припуски париходится делать довольно большими (а это масса).

[nsg]

У литья, увы, невысокая (относительно) прочность.

А почему, собственно? По логике (на пальцах) должно быть наоборот -- при отливании и последущем охлаждении фомируется кристаллическая решётка, которая и обеспечивает прочность. Всякая прокатка и штамповка эту решётку только разрушает. Где подвох?

Да и припуски париходится делать довольно большими (а это масса).

А какая, скажем, толщина стенок у гнутых труб? У того что я видел толщина стенок была меньше миллиметра точно, может и меньше чем пол милииметра.  Вдобавок имелись радиаторы в форме игл перпендикулярынх поверхности, длиной где-то 10 мм и диаметром меньше миллиметра. То есть необязательно "литой" == "ядрёный"

[Дмитрий В.]

Обычно, наивысшие точность и качество отливок у литья по выплавляемым моделям. Но эта технология, имхо, пригодна для серийного и крупносерийного производства. Для производстап штучного дешевле гнуть тянутые трубки. :roll:

[Петр Зайцев]

У литья, увы, невысокая (относительно) прочность.

А почему, собственно? По логике (на пальцах) должно быть наоборот -- при отливании и последущем охлаждении фомируется кристаллическая решётка, которая и обеспечивает прочность. Всякая прокатка и штамповка эту решётку только разрушает. Где подвох?

Думаю, что это связано с тем, что металлическая отливка - не монокристал (в отличие от куска кремния из которого режут мукросхемы), и разрушение происходит между кристаллами. А прокатка каким-то образом заставляет эти кристаллы спаяться лучше. Но это так, на уровне Детской Энциклопедии. Я в металлургии не силен.

[Salo]

Не забываем про раковины при литье.

[mistermuscle]

Как они изготавливают такие точные и аккуратные ГНУТЫЕ перегнутые трубопрововоды и газоводы и высококачественных сталей? Точнее чем?

Почему гнутые? Может быть что отливают целиком.
Во всяком случае я видел трубы от экспериментального образца двигателя (правда дизельного, внутреннего сгорания), так они были именно отлиты и именно из стали. Форму можно сделать вообще какую угодно, хоть узлом завязанную, лишь бы в 3д принтер влезало.

Чтобы отлить трубку, надо научиться извлекать центральную часть!
Как вы это собираетесь делать для загнутой узлом как угодно трубки, для меня остается загадкой! :shock:  :roll:

[mistermuscle]

У литья, увы, невысокая (относительно) прочность.

А почему, собственно? По логике (на пальцах) должно быть наоборот -- при отливании и последущем охлаждении фомируется кристаллическая решётка, которая и обеспечивает прочность. Всякая прокатка и штамповка эту решётку только разрушает. Где подвох?

Думаю, что это связано с тем, что металлическая отливка - не монокристал (в отличие от куска кремния из которого режут мукросхемы), и разрушение происходит между кристаллами. А прокатка каким-то образом заставляет эти кристаллы спаяться лучше. Но это так, на уровне Детской Энциклопедии. Я в металлургии не силен.

Есть такое слово - наклеп!

При ковке, вытяжке и проч деформации метала - дробяться кристаллы на более мелкие!
Трещина которая растет, она хочет пролезть между кристалами, так вот, чем извилистей путь (меньше размер кристалла и больше их кол-во), тем медленее она ползет и выше прочность.
Ну и плюс внутренние напряжения между кристаллами, также стремяться эту трещину сократить. Ну это так, ликбез на пальцах.
Все гораздо сложней и интересней!

[nsg]

Чтобы отлить трубку, надо научиться извлекать центральную часть!

Или ещё можно научиться отливать её без центральной части -- в виде готовой трубки.

Как вы это собираетесь делать для загнутой узлом как угодно трубки, для меня остается загадкой! :shock:  :roll:

Вот как раз я делать это не умею.

[nsg]

При ковке, вытяжке и проч деформации метала - дробяться кристаллы на более мелкие
...
Ну это так, ликбез на пальцах.
Все гораздо сложней и интересней!

Спасибо, на пальцах и хотелось услышать.

[Not]

Чтобы отлить трубку, надо научиться извлекать центральную часть!
Как вы это собираетесь делать для загнутой узлом как угодно трубки, для меня остается загадкой! :shock:  :roll:

Вот как раз я делать это не умею.

Дмитрий В вам уже все рассказал.

Обычно, наивысшие точность и качество отливок у литья по выплавляемым моделям. Но эта технология, имхо, пригодна для серийного и крупносерийного производства. Для производстап штучного дешевле гнуть тянутые трубки. :roll:

[Not]

У литья, увы, невысокая (относительно) прочность.

Прочность можно увеличить дробеструйной обработкой.

[Salo]

24.06.2009 / 00:05    В России будут разработаны сверхтяжелые космические ракеты для полетов к Луне и Марсу

     Перед российской ракетно-космической отраслью стоит важная задача разработки перспективных средств выведения, сообщил "Интерфаксу-АВН" заместитель генерального директор ЦНИИ машиностроения Николай Паничкин.
     "Необходимо создание научно-технического и технологического заделов для разработки ракет-носителей тяжелого и сверхтяжелого классов, необходимых для обеспечения масштабных космических проектов, таких как, строительство лунной базы, осуществление марсианской экспедиции, реализация больших программ исследования дальнего космоса", - заявил Н.Паничкин на выставке Paris Air Show 2009, которая в воскресенье завершила свою работу.
     По его словам представителя отраслевого НИИ Роскосмоса, создаваемые перспективные системы выведения должны будут в ближайшей перспективе обеспечить "доставку на орбиту первых элементов орбитального пилотируемого сборочно-экспериментального комплекса".
     Представитель ЦНИИМаш отметил, что состав перспективной системы средств выведения будет включать "ракеты-носители от сверхлегкого до сверхтяжелого классов, многоразовые носители и различные типы разгонных блоков и межорбитальных буксиров".
     По словам, Н.Паничкина, перспективным путем развития ракетостроения является разработка электроракетных и ядерных ракетных двигательных установок, а также внедрение принципа многоразовости в системах выведения. "Причем на первом этапе нами рассматривается вариант многоразового использования первой ступени", - сказал представитель ЦНИИМаш.
     
     - К.И.

[GRAFIT]

У литья, увы, невысокая (относительно) прочность.

Прочность можно увеличить дробеструйной обработкой.

дробеструйная обработка - прошлый век, сейчас в моде нано присадки и нано покрытия =)

в чём сложность точно согнуть трубу? счас и станки с ЧПУ трубогибочные есть. только заготовки успевай забрасывать.

[Бродяга]

А выдавливать трубы сразу гнутыми нельзя?

[Бродяга]

Если на ТОМ ЖЕ  RL-10 увеличить давление в КС на 50% - его порвет к чертям собачьим!  

Так прям и будут увеличивать давление на двигателе сделанном под более низкое давление, разумеется под более высокое давление нужно усилить то, что находится под этим самым давлением.

 Кстати, если речь об увеличении давления на 50%, то "не факт что порвёт".