РД-191 — российский однокамерный жидкостный ракетный двигатель (ЖРД), работающий на нетоксичных компонентах (керосин + жидкий кислород). Разработан для семейства российских ракет-носителей (РН) «Ангара». Разработчик — НПО «Энергомаш» им. В. П. Глушко
Конструкция РД-191 — однокамерный ЖРД с дожиганием окислительного газа с вертикально расположенным турбонасосным агрегатом. Работает на топливной паре керосин + жидкий кислород. Конструкция изделия основана на конструкции двигателей РД-170/171.
Срок изготовления двигателя на 2016 год составлял от 18 до 24 месяцев; планируется снижение этого срока до 12 месяцев.
Применение Известные модификации двигателя: РД-151 — использовался в первой ступени корейской РН «Наро-1»; РД-191 №ДО27 — усовершенствованный для РН «Ангара»; РД-193 предназначен для использования в первой ступени РН «Союз-2.1в»; РД-181 (экспортный вариант РД-193) устанавливается на американской РН «Антарес» компании Orbital Sciences Corporation, в качестве замены двигателям НК-33.
История создания Разработка двигателя началась в конце 1998 года. Первое огневое испытание двигателя РД-191 проведено в июле 2001 года.
В 2009 году РД-191 прошёл лётные испытания в составе первой ступени РН «Наро-1» (Республика Корея). Первая ступень отработала нормально, но, из-за несброса головного обтекателя, спутник на орбиту не вышел.
К началу 2010 года РД-191 прошёл полный цикл огневых испытаний на стенде и три огневых испытания в составе блока первой ступени (УРМ-1) ракеты-носителя «Ангара». Программы испытаний соответствовали циклограммам работы УРМ в составе «Ангара-1.2», бокового и центрального блока «Ангара-А5». В последнем случае осуществлялось дросселирование двигателя до 30 % номинала, что является рекордом для двигателей, работающих при атмосферном давлении на уровне моря. В июле 2010 года, в ходе проведения плановых межведомственных испытаний, не выдержал многократных сверхнагрузок и прогорел РД-191 для первой ступени РН «Ангара».
Двигатель и должен был сгореть. Это абсолютно нормальная штатная ситуация, специалисты должны были установить, какие нагрузки он был способен выдержать.
29 марта 2011 года двигатель РД-191 успешно прошёл очередные огневые испытания на испытательном стенде НПО «Энергомаш». Двигатель успешно отработал по программе 223 с. 23 мая 2011 года межведомственной комиссией (МВК), образованной совместным решением Космических войск Минобороны РФ и Федерального космического агентства, подписан акт, в котором констатировано, что двигатель РД-191 успешно завершил стадию наземной отработки и пригоден для использования в составе семейства ракет-носителей «Ангара».
30 января 2013 года состоялся успешный старт ракеты-носителя «Наро-1». Таким образом, РД-191 в третий раз успешно отработал в составе первой ступени ракеты-носителя «Наро-1».
В 2014 году в пермском поселке Новые Ляды началось строительство заготовительного корпуса, на эти цели из федерального бюджета и бюджета предприятия выделили более 2 млрд рублей. 9 июля 2014 года с космодрома «Плесецк» был успешно проведён первый испытательный пуск РН «Ангара-1.2ПП» с маршевым двигателем первой ступени РД-191. 23 декабря 2014 с космодрома «Плесецк» был успешно проведён первый испытательный пуск РН «Ангара-5» с маршевым двигателем первой ступени РД-191.
23 января 2015 стало известно, что в рамках гособоронзаказа НПО «Энергомаш» в течение 2015—2016 годов произведёт 10 двигателей РД-191 для использования в составе РН «Ангара-А5».
25 августа 2015 года НПО «Энергомаш» приступило к созданию модернизированной версии двигателя РД-191 — РД-191М, который будет применяться на РКН Ангара-А5В и Ангара-А5П и будет на 10—15 % мощнее предшественника. В ноябре 2015 года ПАО «Протон-Пермские моторы» объявило тендер на реконструкцию цехов под производство двигателя РД-191 для ракет «Ангара».
В сентябре 2016 года стало известно, что для РД-191 будет внедрено цифровое проектирование. Для этого сформирована проектная команда, управляющий комитет и определён бюджет. Реализация проекта рассчитана на три года.
1 августа 2017 года пресс-служба «Энергомаша» сообщила, что с августа предприятие начинает периодические подтверждающие испытания РД-191 для ракет-носителей семейства «Ангара», общее число которых составит шесть прожигов.
27 февраля 2018 года НПО «Энергомаш» заявило о начале внедрения аддитивных технологий при производстве жидкостных ракетных двигателей. По оценке специалистов КБХА, применение аддитивных технологий сократит трудоёмкость производства этого двигателя на 20 %. По НИОКР конструкторы НПО «Энергомаш» планируют провести работы по нескольким направлениям применения аддитивных технологий для использования при производстве РД-191: Разработка агрегата наддува двигателя РД-191, выполненного по аддитивной технологии; Отработка аддитивной технологии изготовления корпуса блока сопел крена (КБСК) двигателя РД-191; Перепроектирование пневмоблока двигателя РД-191; Проведение топологической оптимизации и изготовление кронштейнов двигателей РД-191.
11 апреля 2018 года НПО «Энергомаш» заявил, что ведёт работу по переводу всей технической документации для двигателя РД-191 в электронный формат и в вид 3D-моделей деталей, агрегатов и двигателя в целом. На основе электронной документации составляются технологические процессы и управляющие программы для современных многокоординатных станков с числовым программным управлением. Что позволяет оптимизировать процесс его изготовления и, как следствие, уменьшить общий объём издержек.
27 августа 2019 года глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин на международном авиационно-космическом салоне МАКС-2019 сообщил, что производство РД-191 для ракет-носителей «Ангара» возрастёт кратно с 2023 года с началом серийного изготовления носителей. В изготовлении РД-191 будет активно участвовать предприятие «Протон-ПМ».
25 октября 2019 года исполнительный директор ПАО «Протон-ПМ» Дмитрий Щенятский сообщил СМИ, что предприятие собирается на 32% сократить цикл производства, тем самым в полтора раза снизив стоимость изготовления РД-191 — до 200 млн рублей. «Протон-ПМ» к 2023 году планирует стать серийным изготовителем этого двигателя, в год будет производиться 40 двигателей. Инвестиции в создание производства составляют 13 млрд рублей, сегодня освоено более 7 млрд рублей. 26 мая 2020 года ПАО «Протон-ПМ» заявило, что организовало отгрузку заказчику — АО «НПО Энергомаш» — турбонасосного агрегата (ТНА) двигателя РД-191 для ракеты-носителя «Ангара» (опытно-конструкторские работы «Факел-2»). Сборка двигателя № ПМ2 с ТНА производства пермского предприятия запланирована на июнь 2020 года, квалификационные испытания РД-191 будут проведены в третьем квартале того же года.
РД-191М 25 августа 2015 года НПО «Энергомаш» приступило к созданию модернизированной версии двигателя РД-191 — РД-191М — который будет применяться на РН Ангара-А5В и Ангара-А5П и будет на 10—15 % мощнее предшественника. Первый этап выпуска аванпроекта будет завершён в сентябре 2015 года. Опытно-конструкторские разработки планировалось завершить к 2018 году.
18 января 2017 года специалистам Центра им. Хруничева удалось создать и провести испытания РД-191М с выходом на режим по тяге в 110 % (таким образом, для «Ангары-А5М» грузоподъёмность вырастет с 24 до примерно 25,5 тонн при выводе на низкую орбиту, что на 3,5 тонны больше возможностей «Протон-М»).
27 августа 2020 года генеральный директор НПО «Энергомаш» Игорь Арбузов сообщил, что в Роскосмосе прошла защита технического проекта РД-191М. В КБ «Энергомаша» идёт разработка конструкторской документации, которая будет в том числе подготовлена в виде электронной 3D-модели; затем конструкторская документация будет передана на серийный завод в Пермь на ПАО «Протон-ПМ», где уже началась подготовка производства и организация серийного производства РД-191М. Первый доводочный образец двигателя должен быть собран в конце 2021 года, огневые испытания предполагаются в середине 2022 года с тем, чтобы в 2023 году начать поставки для «Ангары-А5М». Мощности, которые создаются в Перми, позволяют обеспечить объём выпуска не менее 40 двигателей в год.
27 февраля 2021 года главный конструктор НПО «Энергомаш» Петр Левочкин в эфире телепрограммы «Большой космос» сообщил о работах по перепроектированию двигателя РД-191М под ракету-носитель «Амур». В течение 2021 года должна быть в полном объёме выпущена конструкторская документация, проведены автономные испытания, изготовлена материальная часть первого доводочного двигателя.
20 мая 2021 года компания «Протон-ПМ» приступила к освоению двигателя РД-191М для ракет-носителей семейства «Ангара». Первый экземпляр планируется изготовить в начале 2023 года, в том же году НПО «Энергомаш» приступит к его испытаниям.
28 июня 2022 года в Роскосмосе сообщили, что компания «Протон-ПМ» разработала большую часть техпроцессов, необходимых для изготовления двигателя РД-191М ракеты «Ангара-А5М». Первый РД-191М изготовлен в конце 2023 года; по словам главного конструктора предприятия Петра Левочкина, при его создании максимально использовали технологический и конструкторский задел по двигателям РД-191, РД-171М, РД-180 и РД-181, что помогло существенно сократить затраты на разработку.
В середине апреля 2024 г. НПО «Энергомаш» успешно провело первые контрольно-технологические испытания двигателя РД-191М«Роскосмос» провел первые испытания двигателя для тяжелой ракеты «Ангара-А5М» // Известия, 17 апреля 2024.
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.
Основные характеристики РД-191М Тяга (на уровне моря / в вакууме): 217,4 / 234,0 тс; Удельный импульс (на уровне моря / в вакууме): 314 / 338 с;
Жидкостный ракетный двухкомпонентный С дожиганием окислительного генераторного газа Рассматривался вариант выдвижного соплового насадка, однако в этом случае пришлось бы его выдвигать на работающем двигателе, что связано с массой сложностей, которые при нынешнем руководстве решить не сумели (выдвижной сопловой насадок позволил бы заметно поднять ПН двухступенчатых ракет без форсирования двигателя и заметного увеличения стоимости)
См. также РД-180 РД-170 НК-33 ЖРД закрытого цикла
Примечания
Ссылки
Категория:Ракетные двигатели Категория:Ракетные двигатели России Категория:Керосиновые РД Категория:Ангара (семейство ракет-носителей)