• РЕГИСТРАЦИЯ
Массовый бунт поляков против украинцев и выступление конгрессмена США за победу России

Куда теперь девать эти двигатели?

83 3033

Недавняя публикация о возрождении и развитии двигателя SSME (RS-25) вызвала в ЖЖ наплыв лунных конспирологов в комментариях — судьбу двигателя Шаттла они сравнивали с F-1 от Saturn V. Так что сегодня мы сыграем в игру «почувствуй себя руководителем Rocketdyne» и поговорим об извилистом жизненном пути технологий.

Двигатели F-1 и J-2 ракеты Saturn V в музее

В чужой шкуре

Один из «аргументов» конспирологов звучит примерно так: «Двигатели Saturn V (F-1 и/или J-2) были плохими, нужных характеристик не достигали, и после фальсификации лунной программы от них быстро избавились». К сожалению, очень часто сторонникам конспирологических теорий банально не хватает знаний. 

Не смотря на то, что двигатели Лунной программы, после ее прекращения, не летали, они предлагались для множества проектов и до сих пор полностью не умерли. А для того, чтобы наиболее наглядно увидеть, почему их не получилось пристроить на другие ракеты, давайте сыграем в мысленную игру. Итак, мы — лицо, принимающее решения в компании Rocketdyne, которая производит двигатели F-1 и J-2 для Saturn V.

Представим себе, что на дворе 1970 год. В январе отменили Apollo 20, но вскоре сокращения бюджета достигли таких величин, что в сентябре пришлось отменять 18 и 19. Контракт на 15 штук Saturn V близок к выполнению, и становится очевидно, что продолжения не будет. Возникает закономерный вопрос — что делать?

Больше и лучше

Первый вариант очевиден «А давайте сделаем Saturn V еще лучше и попытаемся использовать двигатели там». Еще в середине 60-х были предложены варианты компоновки на базе Saturn V под общим названием Saturn MLV («Modified Launch Vehicle», модифицированная ракета-носитель). С форсированием двигателей, увеличением запаса топлива, добавлением твердотопливных ускорителей или заменой двигателей на HG-3 (из него потом вырастет RS-25) разные варианты MLV могли бы вывести на низкую орбиту от 118 до 160 тонн.

Разные варианты компоновки Saturn MLV, есть даже с ядерной верхней ступенью

Однако вся эта красота не вызвала никакого энтузиазма. Тем более, что в апреле 1972 Палата представителей Конгресса США окончательно принимает решение (и выделяет деньги) на разработку Спейс Шаттла. Крылатый космоплан никак не сочетается с MLV, а огромная стоимость обоих проектов означает, что деньги дадут только на один.

План Б

Хорошо, следующая идея практически очевидна — «А давайте попробуем пролезть в проект Шаттла». В качестве первой ступени можно использовать первую ступень Saturn V, а второй ступенью поставить внешний топливный бак шаттла и сам шаттл сбоку. Первую ступень можно оснастить крыльями и сажать обратно на землю, чтобы система получалась полностью многоразовой. У такого варианта есть даже один очень серьезный плюс, которого не было у шаттла в его итоговом варианте — можно запускать модули орбитальной станции или другие очень тяжелые полезные нагрузки в одноразовом варианте второй ступени (грузоподъемность ~100 тонн), а обслуживать орбитальную станцию или спутники уже многоразовым шаттлом (грузоподъемность ~30 тонн). Так появился проект Saturn-Shuttle.

Старт Saturn-Shuttle, рисунок NASA

Увы, и здесь нас ждет неудача. Двигатели F-1 не разрабатывались для многоразового использования, поэтому, даже в случае мягкой посадки первой ступени, их придется менять. А твердотопливные ускорители кажутся и проще и дешевле, к тому же, их можно будет использовать повторно. Так что наша первая ступень конкурс эскизных проектов проиграла.

Любой ценой

Итак, у нас нет «своей» ракеты и нет возможности встроиться в большой проект Шаттла. А «Можно ли поставить наши двигатели на уже летающие ракеты»? Для ответа на этот вопрос давайте посмотрим, что стартует с американских космодромов в районе 1972 года.

РН «Тор» в варианте Торад-Аджена

На базе баллистической ракеты «Тор» есть семейство «Тор-Бёрнер», «Тор-Аджена», «Торад-Аджена», «Тор-Дельта». Из него уже появляется семейство ракет «Дельта». Варианты различаются верхними ступенями и боковыми твердотопливными ускорителями. И, увы, для ракет с начальной массой в районе ста тонн, F-1 с тягой 700 тонн не подойдет никак — даже если бы он поместился в ступень «Тора» меньшего диаметра, то уже на старте обеспечил бы перегрузку в 7 «же», сломав ракету на первых секундах полета.

«Атлас-Центавр» с межпланетной станцией «Пионер-10», 1972 год

Семейство РН «Атлас» немного потяжелее. Здесь тоже все еще сохраняется разнообразие верхних ступеней — «Атлас-Аджена», «Атлас-Центавр», но даже в самом тяжелом варианте ракета имеет массу в районе 150 тонн, и наш F-1 никак на нее не влезет.

Старт Titan-IIIC

Ну и, наконец, самая тяжелая ракета — Titan-III. Начальная масса в районе 600 тонн, может вывести на низкую орбиту целых 13 тонн. Однако и тут нам ловить нечего. Базовый двигатель RL-87 имеет тягу в районе 200 тонн, и заменить на 700 тонн F-1 не получится не только по причинам прочности. На центральном блоке «Титана» используется другое топливо — гидразин и тетраоксид диазота. И если RL-87 отличался всеядностью — были версии для кислорода/керосина, гидразина/АТ, даже кислорода/водорода, то про варианты F-1 под другие виды топлива ничего не известно. А на перекомпоновку ракеты под другое топливо с увеличением баков и снятием боковых твердотопливных ускорителей (иначе опять слишком большая перегрузка) нам никто средств не даст.

Разгонный блок «Центавр»

J-2 в качестве двигателя верхней ступени тоже не везет. Уже создан кислородно-водородный разгонный блок Centaur, но там стоят двигатели RL-10 с тягой в десять раз меньше, при этом более эффективные, так что менять их на J-2 нет никакого смысла. А первых водородных ступеней нет.

Что любопытно, по другую сторону океана произошла похожая история, которая, однако, имела позитивный исход — двигатель РД-170, который разрабатывали для боковых ускорителей РН «Энергия» был четырехкамерный, поэтому его сначала порезали пополам, и получившийся двухкамерный РД-180 стали продавать американцам на первую ступень подросшего и ставшего более тяжелым «Атласа». А затем еще раз пополам, поставив однокамерный РД-191 на «Ангару» и предложив почти такой же РД-193 для «Союза-2.1в».

Схема развития семейства РД-170

Гибернация

Увы, F-1 с J-2 однокамерные, и снижать размеры и тягу простыми и дешевыми действиями мы не можем. Так что нам остается один вариант — положить чертежи с двигателями на склад, по возможности проводить модернизации в инициативном порядке и предлагать их в любом конкурсе на сверхтяжелые ракеты. Как показала практика, схема оказалась вполне рабочей, подарив несколько шансов (пусть и не реализовавшихся в итоге) на возвращение «скакунов Аполлона».

J-2 получил шанс первым, но в результате от него осталось только название. Двигатель J-2X, который сначала хотели сделать на базе J-2, предлагался для разгонного блока Earth Departure Stage ракеты Ares программы Constellation. Но из-за возросших требований получился фактически новый двигатель, с тягой на 30% больше, на новых материалах и заметно более тяжелый.

В 2009 программу Constellation закрыли, и с J-2X пока что повторяется история J-2. Для разгонного блока ракеты SLS он был сочтен слишком мощным, и один J-2X тягой 130 тонн решили заменить на 4 RL-10 общей тягой 44 тонны. Но если SLS потребуется двигатель с большей тягой, J-2X получит новый шанс.

F-1 пришлось ждать дольше. В Constellation он не попал, но, когда объявили конкурс на двигатели для SLS, забрезжила надежда и для него. Дошло даже до очень поучительной истории — инженеры достали со склада двигатель номер F-6049, снятый с «Сатурна-5» для «Аполлона-11» из-за глюка на испытаниях, и стали разбираться, как он работает, и как его можно улучшить. В 2013 году, спустя десятилетия хранения, испытали газогенератор (приводит в действие турбонасос, качающий топливо в двигатель).

Двигателестроение, материаловедение и способы производства ракетных двигателей не стояли на месте. Новая модификация под названием F-1B должна иметь в 50 раз меньше деталей и заметно упрощенную конструкцию. Например, выхлоп газогенератора больше не направлялся в сопло для дополнительной теплоизоляции его завесой избытка топлива, а банально сбрасывался параллельно соплу, возвращая красивые картины зари космонавтики, когда рядом с основным выхлопом хлестало пламя газогенератора.

Но пока что шанс не реализовался — конкурс на двигатели для SLS F-1B проиграл и снова отправился на склад.

Заключение

В истории космонавтики есть случай, когда двигатели десятилетиями лежат на складе а потом начинают использоваться с минимальными доработками. Сохранившийся запас советских двигателей НК-33 стали ставить на американскую РН Antares и российский «Союз-2.1в». Но производство их возобновлять не будут — доверие к двигателю подорвано аварией Antares 2014 года, похожей на аварии советской лунной ракеты Н-1, для которой изначально и делался НК-33. Antares уже перешел на РД-181, а «Союзу-2.1в» переход на родственный РД-193 предстоит после исчерпания складского запаса НК-33. Несмотря на то, что теоретически возможно возобновить производство точных копий двигателей американской лунной программы, практического смысла в этом уже нет. Технологии не стоят на месте — 3D печать заменяет множество деталей одной, а современная электроника проще и надежней «гидравлической логической машины», открывавшей и закрывавшей клапаны при запуске двигателя F-1. Но прямые потомки легендарных лунных двигателей вполне могут вернуться к активной жизни, если окажутся подходящими для будущих задач.


Основной источник

Ucho od śledzia!)

    Поддержи Конт

    Друзья, хотим обратиться с просьбой о поддержке нашей работы.Наша платформа живет в основном за счет рекламы. Никакого "донорства" со стороны, грантов и финансирования мы никогда не получали.Мы всегда...

    Всё для фронта, всё для победы

    Камрады, мне хотелось бы обратиться к вам за помощью. Меня зовут Артур Закиров. Помощь не для себя, для фронта, где сейчас сражаются за нас и погибают русские воины (добровольцы, солдаты РФ, Росг...

    ХРОНИКИ ВОЙНЫ. НАШИ ОТЧЁТЫ

    Дорогие друзья! Ребятам из штурмового подразделения передали от нашей группы два тепловизора и бинокль. Такие подарки сейчас особенно в цене на фронте, поэтому радость бойцов была очень велика. ...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      AZAZELL04 29 сентября 2021 г. 21:04

      Т-90М vs Merkava Mk.4, Abrams и Leopard-2

      Преамбула.Главный по танкам у нас Лёрыч, но, прочитав аффтаритетные мнения ИкспЁрдов в адрес наших танков, я-таки решился написать не по своей теме! Ну, чего ж врут-то?!Оказывается нифига не плохо в нашем танкостроении и израильский инструктор в музее Яд ле-Ширьон (долина Аялон), где я познакомился с "Меркава Мк4", очень положительно отзывавшийся о советских-росс...
      2083
      AZAZELL04 23 сентября 2021 г. 16:00

      Выживаемость экипажа

      ПреамбулаК публикации этой заметки побудила жаркая дискуссия в статье уважаемого автора Rustik Российские танки защитят «по-умному» от «Спайков» и «Джавелинов». Итак: заметка, с которой я хочу ознакомить интересующихся темой, касается танка "Меркава". Исследования проводили еврейцы, однако вопрос изу...
      1280
      AZAZELL04 10 августа 2021 г. 12:36

      После Сирии, весь арабский Мир смотрит на «Путина Аравийского» влюблёнными глазами.

      Поддержав Башара Асада, Путин показал лидерам арабского мира, что он достойный доверия, солидный и серьёзный союзник, отмечает политолог Роланд Ломбарди в интервью Atlantico. В этом он видит большую заслугу российских дипломатов и специалистов, которые, как он отмечает, хорошо знают регион и действуют без спешки, продумывая ходы наперёд. Владимир Путин с...
      2335
      AZAZELL04 18 июня 2021 г. 15:39

      Маленький лучше никакого

      У России есть возможность иметь авианосный флот без гигантских вложенийОт весьма авторитетных экспертов прозвучало мнение, что вместо невероятно дорогой (более ста миллиардов рублей) модернизации тяжелого атомного ракетного крейсера «Адмирал Нахимов» его необходимо перестроить. Ракетный крейсер без авиационного прикрытия имеет крайне ограниченную ценность, и что даже ...
      1432
      AZAZELL04 19 мая 2021 г. 13:59

      «Они смирились с Израилем»: почему арабский мир отвернулся от Палестины

      ПреамбулаКлючевые арабские государства, в особенности ОАЭ и Бахрейн, демонстративно игнорируют обострение конфликта между Израилем и ХАМАС, пишут СМИ. При этом официальная позиция этих стран не совпадает с мнением их населения, осуждающего «израильскую агрессию». Эксперты же считают, что на самом деле речи о каком-либо расколе арабского мира не идет. МнениеОбостр...
      724
      AZAZELL04 14 мая 2021 г. 17:58

      История создания и характеристики израильской системы ПРО "Железный купол"

      Эта система перехватила большинство ракет, выпущенных 10-12 мая из сектора Газа по израильской территории Палестинские радикалы 10-12 мая выпустили более 1,5 тыс. ракет по территории Израиля, большинство из них перехватила система противоракетной обороны (ПРО) "Железный купол". Ранее я давал материал в заметке Система ПРО Израиля ...
      2490
      AZAZELL04 13 мая 2021 г. 21:04

      Израиль – Иран, сползание к войне

      Преамбула«Те, кто принес Израилю войну в секторе Газа летом 2014 года, сегодня вовлечены в опасное сползание к гораздо более серьезному военному конфликту с Ираном. Бени Ганц и Авив Кохави руководили операцией по умиротворению Газы тем ужасным летом, став затем соответственно министром обороны и начальником Генштаба ЦАХАЛ. Под их руководством Израиль рискует теперь ст...
      3649
      AZAZELL04 5 мая 2021 г. 22:15

      Мина для «летающего танка»

      ПреамбулаВ понимании обычного человека мина прочно ассоциируется с образом увеличенной в размерах металлической таблетки, взрывающейся под гусеницей танка, или рогатого шара, преграждающего путь военному кораблю и отправляющего на дно подводные лодки. И мало кто слышал, а тем более видел мины, задачей которых является борьба с авиационными средствами поражения, в част...
      4785
      AZAZELL04 1 мая 2021 г. 20:28

      Ловушка для «Байрактаров»

      ПреамбулаВоенный конфликт в Нагорном Карабахе как внезапно вспыхнул, так быстро и погас. Но разговоры о том, что победу азербайджанской стороне принесли ударные турецкие беспилотники Bayraktar TB2, ведутся до сих пор. Так ли это и можно ли считать Bayraktar неким чудо-оружием, которое на любом участке фронта в любой обстановке обеспечит победу? Возможности БПЛАBa...
      5413
      AZAZELL04 27 марта 2021 г. 21:24

      5 фактов из истории «Лунного» двигателя, который снова хотят производить в Самаре

      ПреамбулаВ середине прошлого месяца стало известно, что частная космическая компания S7 Space собирается построить в Самаре новый завод. Там будут производить ракетные двигатели НК-33 и НК-43 (высотная модификация двигателя НК-33), которые в советское время выпускал Куйбышевский моторный завод министерства авиационной промышленности СССР (сейчас — ПАО «Кузнецов»).+ ...
      2351
      AZAZELL04 25 марта 2021 г. 20:36

      YPG будут продавать сирийскую нефть Израилю

      ПреамбулаПеред началом операции Турции в Сирии казалось странным, что США оставляют такой важный в экономическом плане регион. Однако Трамп поспешил исправиться, заявив, что нефтяные месторождения на севере страны остаются под его контролем. Никто и не подозревал, что сирийская нефть уже передана «в надежные руки».Рабочая партия Курдистана (РПК) / Отряды народной само...
      641
      AZAZELL04 25 марта 2021 г. 20:06

      Борьба за сирийскую нефть: Россия владеет наибольшей долей, а США контролируют ее через посредников (Asharq Al-Awsat, Саудовская Аравия)

      ПреамбулаЗапасы нефти и газа в Сирии стали причиной затяжного конфликта в стране. Как пишет издание, нефтяные месторождения, которыми когда-то единолично владел клан Асадов, с недавнего времени переходят из рук в руки: от террористов, к курдам и русским.  США также не смогли отказаться от сирийской нефти. Кто сегодня контролирует стратегически важны...
      554
      AZAZELL04 14 февраля 2021 г. 12:18

      Как Израилю удалось стать мировым лидером в беспилотной авиации

      ПреамбулаНа Международном конгрессе беспилотных систем и роботов, прошедшем в октябре 2013 в Израиле и собравшем тысячи военных и специалистов со всего мира, общим было мнение: еще рано говорить о конце пилотируемой авиации, но будущее за беспилотными самолетами. Итог дискуссий подвел бывший командующий израильскими ВВС генерал Эйтан Бен Элияху: «За последние 10 лет и...
      993
      AZAZELL04 5 апреля 2020 г. 12:54

      Почему коронавирус убивает больных, не подключенных к аппарату ИВЛ

      В последнее время появилось множество сплетен и откровенных спекуляция, связанных с заболеванием, вызванным вирусом COVID-19.Одна из тем - ИВЛ (аппарат искусственной вентиляции лёгких). Понятное дело, что именно Путин и только он виноват, что в каждой больничной палате нет десятка таких аппаратов и ещё по паре не валяются под кроватью. На всякий случай! Спекулянтам сл...
      1273
      AZAZELL04 4 апреля 2020 г. 22:12

      Убивает не коронавирус, а реакция на него

      Учитывая множество гипотез, которые наводнили Сеть, а так же мнение крутых ИкспЁрдов, которые ещё вчера были специалистами по нефтяному демпингу, международным вопросам, экономике, комментировали ошибки Путина, предрекали развал России, рассказывали, как Путин прячет наворованные миллиарды, ругали СуперДжет и Армату, а так же комментировали потери Вагнера в Сирии, реш...
      3616
      AZAZELL04 5 декабря 2018 г. 21:31

      "Новатор 9М729" — русская ракета, сломавшая хребет договору РСМД?

      Как водится, сейчас появится море статей по РСМД и тему будут долго и нудно муссировать.Давайте хоть познакомимся с ракетой, из за которой сыр-бор полыхнул!Крылатая ракета 9М729Вот она, красавица! А это она же, но в блоке и на пусковой установке. Никому не напоминает белорусский "Полонез"? Правда у белорусской характеристики значительно бол...
      17833
      AZAZELL04 10 октября 2018 г. 21:51

      Нагадили себе в карман и написали в чужой компот!

      Много было статей по поводу наших погибших военных и к ним кучи комментов. Умных, глупых и просто дурацких.Кто-то просто жалел наших пилотов и операторов, погибших в сбитом дружественным огнём сирийских ПВО Ил-20, кто-то требовал стереть Израиловку с лица земли и продолжить процесс зачисткой в России.Кто-то рассуждал об ошибках наших и сирийских. Многие недоумевали: к...
      6318
      AZAZELL04 11 мая 2018 г. 23:42

      Эксперты отреагировали на удар Израиля по сирийскому «Панцирю»

      Причин, по которым Израилю удалось в ночь с 10 на 11 мая 2018 года уничтожить сирийский комплекс «Панцирь-С1», может быть несколько, объяснили эксперты в интервью Федеральному агентству новостей.Это могла быть как оплошность экипажа, так и использование израильтянами ракеты, которую данный комплекс в принципе не может сбить. Кроме того, не исключены как использование ...
      5494
      AZAZELL04 10 мая 2018 г. 23:30

      Сирия: кто выиграл от "тройственной агрессии"?

      ПреамбулаК публикации побудила статья уважаемого KAMAS: Либерасты нашли "фейковые" фото о химической атаки в сирийской Думе на "Первом канале" - сегодня праздник у девчат.В его дискуссиях со странными личностями ФсёПрпальщиками и ПутинСлилщиками, что читаем в комментах, уже наблюдается раздражение и автора можно понять. Ну, есть категория людей, которым все не сл...
      3251
      AZAZELL04 3 мая 2018 г. 12:14

      Израильская «открывашка» систем ПВО

      К публикации побудили яростные дискуссии всёпропальщиков с урякалами. Одни твердят, что МыФсеУмрём_ПутинСлил_СирияНеНаш, а другие с пеной у рта доказывают, что мы всех порвём, как Тузик тряпку. Скорее всего порвём, однако надо знать оружие врага (партнёра) и методы борьбы с ним. Более того: наше поведение должно служить подтверждением аргументов, укрытых маскировочным...
      6345
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика