• РЕГИСТРАЦИЯ

Почему США покупают российские ракетные ракетные двигатели РД-180?

LeonardoDurer
18 сентября 2016 г. 07:12 18 8383

Не плохой такой обзор если кому интересно. 

Почти в каждом посте про Илона Маска непременно возникает вопрос: "Если американцы такие крутые, то почему они покупают российские ракетные двигатели?". Попробую на него ответить.

Сначала немного теории. Единственный тип двигателей, который способен оторвать ракету от Земли и разогнать до нужной скорости - это жидкостный ракетный двигатель (ЖРД). Да, про твердотоплиыные я помню, но серийно они применяются только в связке с жидкостными.

Характеристик у ЖРД много, однако нас в данном случае интересуют только четыре:

- Тип топлива

- Тяга

- Удельный импульс

- Цена

Начнём по порядку.

Типы топлива у ЖРД используются разные - на серийно используемых двигателях применяются три основные пары горючего и окислителя. Это водород-кислород, кислород-керосин и гептил-амил. Последняя пара - очень опасные яды, первые две при попадании в атмосферу испаряются и окружающей среде вреда не наносят. Соответственно, остаётся два варианта горючего - керосин и водород. Водород позволяет получить больший удельный импульс (об этом - ниже), но у него меньше плотность, что требует увеличения размеров топливного бака.

Двигатель проектируется только под один тип топлива, и изменить это - фактически создать новый двигатель. При этом в СССР-России водородные двигатели практически не использовались. Однако СССР-Россия лидирует по керосиновым двигателям - так, в США не создан (и не планируется) керосиновый двигатель закрытого цикла, который более эффективен, чем ЖРД с открытым циклом. Однако реализовать закрытый цикл сложнее.

Удельный импульс (УИ) - это характеристика количества движения, которое способен создать двигатель, израсходовав единицу топлива. Соответственно чем выше УИ, тем более эффективен двигатель, потому что при том же расходе топлива может создать больше тяги или работать больше времени. УИ считается также одной из главных характеристик эффективности двигателя.

Зависит он от топлива. Так, пара кислород-водород теоретически позволяет получить в вакууме импульс в 428 секунд. Кислород-керосин - 335 с, гептил-амил - 318 с. Измеряется она в секундах - т.е. сколько секунд двигатель способен создавать тягу в 1 кгс, истратив при этом 1 кг топлива. В реальной жизни УИ будет меньше, потому что идеального двигателя не бывает. Снижает импульс и открытая схема двигателя - при ней часть топлива, которая приводит в действие насосы, сбрасывается и не участвует в создании тяги.

Тяга двигателя - это сила, которую двигатель способен приложить к ракете. изменяется в ньютонах или тонн-силах (тс). Больше двигатель - больше тяга, тут всё просто. Также следует помнить, что тяга (как и удельный импульс) в вакууме больше, чем в атмосфере.

И наконец, цена. Она важна, потому что двигатели покупаются и продаются (см. заголовок)Однако нам будет важна нем абсолютная цена, а стоимость двигателя в пересчёте на тонн-силу тяги - ведь можно поставить десяток дешевых маленьких двигателей, а можно - один большой и дорогой.

Однако это и самый недоступный параметр. Секунды и тонны есть в общем доступе, точный цен - нет. Цена продажи и себестоимость могут отличаться очень сильно. А уж пересчитать цену созданного при плановой экономике полвека назад двигателя в современные доллары или рубли и вовсе нереально.

Здесь, естественно, следует учитывать и страну разработки, и массовость, и ещё кучу других факторов. Больше зарплаты конструкторов - больше стоимость двигателя, например.

С теорией разобрались, переходим к примерам.

В 60-х годах в США для полёта на Луну был создан самый мощный (на тот момент) ЖРД - однокамерный керосиновый F-1, с тягой в 690 тс на уровне моря. А вот удельный импульс - всего 265 секунд. Двигатель мощный, но не особо эффективный

Для лунной программы СССР был создан НК-15, а позе на его базе - НК-33. Тоже керосиновый и однокамерный, но тяга - всего 151 тс на уровне моря. Зато удельный импульс - 297 секунд. Эффективность выше, но меньшая тяга потребовала установки тридцати двигателей на первую ступень Н-1 (против пяти у Saturn-V).

В 1970-х в СССР создаётся РД-170, тоже керосиновый, но четырёхкамерный. На четыре сопла установлен общий турбонасос и другие системы. Тяга на уровне моря - 740 тс, удельный импульс - 309 с на уровне моря, 337 с в вакууме.

В тех же семидесятых в США создаётся однокамерный RS-25 для Шаттла. Тяга - 181 тс, то есть примерно столько же, сколько приходится на одно сопло у РД-170. А вот УИ выше - 363 с на уровне моря, 452 с в вакууме. Причина - в другом горючем, водороде.

В 90-х по заказу США на базе РД-170 создаётся его "половинка" - РД-180. Топливо остаётся то же, удельный импульс практически не меняется - 337 и 311 с. Тяга закономерно снижается вдвое - до 390 тс. Цена - "по мнению ряда экспертов", от 11 до 15 миллионов долларов (получается 28...38 тысяч долларов за тс).

В тех же 90-х в США создаётся однокамерный RS-68. Горючее - водород, тяга - 289 тс, удельный импульс - 359 с на уровне моря, 409 с в вакууме. Цена - порядка 20 миллионов долларов (69к$ за тс).

И наконец Merlin 1D, установленный на Falcon 9. Керосиновый, однокамерный, открытая схема. Удельный импульс - 282 с на уровне моря, тяга - 74 тс. Цена - мне встречалась оценка в 1,5 или 2,12 миллиона (20... 29 тысяч долларов за тс).

А теперь попробуем ответить на популярные вопросы.

Почему США покупают российские двигатели?

Потому что это было дёшево. Я не знаю, сколько именно получал конструктор или рабочий в 90-х в США и сколько в России, но думаю, что разница - примерно на порядок. Поэтому на волне мра-дружбы жвачки оплатить разработку двигателя на базе уже существующего вышло дешевле, чем использовать свои. К тому же, если использовать керосин, то тут у России преимущество - США отстают в таких двигателях.

Почему же они не летают на своих двигателях?

Опять же - потому что цена. Некоторые запуски делаются и на своих (см. Delta IV), но не все.

Почему они продолжают покупать, несмотря на санкции?

Потому что это по-прежнему дешевле и эффективнее, чем разрабатывать свой двигатель или новую ракету под существующие.

А Россия (минутка политики) эмбарго на импорт продуктов наложила, а на экспорт двигателей - почему-то нет. Вот торговля и продолжается.

А как же Маск и его замечательные двигатели?

Посмотрите на характеристики ещё раз. Эффективность ниже, тяга ниже - понадобится полная переработка ракеты (с падением полезной нагрузки), чтобы вместо одного РД-180 поставить пять Мерлинов.

А как же Маск и его замечательные ракеты?

Госконтракты - штука тонкая. А ракета довольно молодая. Поэтому тендер на разработку корабля и доставку грузов к МКС выиграли, а вот на запуск военных спутников (другие требования к надёжности и массе) не получилось. Но это чисто моё мнение, у вас может быть другое.

Итак, что мы видим в итоге?

США покупают российские ракетные двигатели, потому что это самые эффективные двигатели на керосине, и при этом дешёвые. Однако и свои двигатели у США тоже есть и используются.

Источник http://pikabu.ru/story/pochemu...

Цель Путина - не сохранение режима личной власти, а создание эффективно функционирующей политической системы

События, произошедшие в политической жизни страны 15 января 2020 года, безусловно, будут вписаны в новейшую историю России как переломный момент государственного строительства в эпоху п...

Пара важных моментов по Мишустину

Это не совсем эфирная разведка, скорее просто пара важных слов о том, кого вчера ВВП выдвинул в премьер-министры. И главное - для чего. 1. Пожалуйста, не спешите прямо сразу н...

Реформы и предсказания по теме конституционной реформы

Как я всегда говорю, «аналитика не терпит суеты». Из-за этого у меня иногда бывают трения с редакторами изданий, которые хотят статьи «по горячим следам», а я отвечаю «По...

Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

0 новых комментариев

    LeonardoDurer Стёб
    28 сентября 2016 г. 04:30

    Ученые: жизни на Земле угрожает новый штамм людей, устойчивых к фактам!

    The New Yorker, США Энди Боровиц (Andy Borowitz)Миннеаполис — Согласно пугающим результатам нового исследования, новый опасный штамм людей, обладающих резистентностью к фактам, может угрожать существованию жизни на Земле.В ходе исследования, проводившегося Университетом Миннесоты, был выявлен вирулентный штамм людей, на которых практически не воздействуют верифиц...
    908
    LeonardoDurer Стёб
    27 сентября 2016 г. 17:44

    Благодарные клиенты, или развод по-питерски.

    Коллега рассказала историю про своего друга из серии "нарочно не придумаешь". В общем, с ее слов.Есть у меня друг Миша. Сколько его помню, он ни разу не пренебрег случаем подкалымить. Звоню я ему на днях спросить, как дела. "Меня с работы уволили" - отвечает он и ржет. А дело было так.Работал Миша в одной известной питерской службе такси. Его "точка" была в основном у...
    1471
    LeonardoDurer Стёб
    27 сентября 2016 г. 03:51

    Меч в камне.

    Меч короля Артура - тот самый, который надо было вытащить из камня - про него снимали фильмы и писали книги. Ни в коем случае не путать с Экскалибур, тот тоже принадлежал Артуру, но получил он его позднее, из рук Владычицы Озера. Истории эти считались сказочными от начала до конца. Как выяснилось, зря. Существуют и меч, и камень. Правда, не в Англии, в И...
    11230
    LeonardoDurer Стёб
    26 сентября 2016 г. 20:08

    5+++)))

    Источник http://pikabu.ru/story/on_odobryaet_yeto_soobshchenie_4502125...
    1174
    LeonardoDurer Стёб
    24 сентября 2016 г. 22:12

    Подборка необычных новостей.

    1. Английская пара нашла рвоту животного, которую оценили в 70 тысяч долларов.Английской паре, посетившей во время уик-энда пляж Миддлтон, сказочно повезло. Во время прогулки они почувствовали сильнейший неприятный запах тухлятины и решили посмотреть, откуда он исходит. Источником вони оказался округлый желтоватый комок, выброшенный волнами на берег. Анжела и Гэр...
    1766
    LeonardoDurer Стёб
    24 сентября 2016 г. 19:24

    Гарри Поттер и призрак демократии.

    С детства люблю фантастику, причем самую разную. Под этим словом подразумеваю сразу все подвиды-космическая, фэнтези, киберпанк, ЛИТРПГ, попаданцы и т.д. и т.п. В общем вы поняли.) Так вот, все это очень приятно читать, но, блин, ни при каких обстоятельствах нельзя пытаться анализировать-трагедия случится. Понятное дело мимо Гарри Поттера пройти я никак не мог. Если к...
    2678
    LeonardoDurer Стёб
    24 сентября 2016 г. 17:29

    Немного расстроилась)

    http://pikabu.ru/story/nemnogo_rasstroilas_4497907...
    1961
    LeonardoDurer Стёб
    23 сентября 2016 г. 22:30

    Коронованный управленец.

    Рассказал друг моей мамы, который с начала 90-х живет в Швеции. Замечен в пи***же он не был, так что я склонен ему верить.Как известно, северные монаршие дома как-то намного приземленней своих западных соседей. К примеру в нете были фотографии шведской принцессы убирающей какашки своего любимца с тротуара и так далее. Так вот, сама история, расскажу от первого лица.В ...
    1752
    LeonardoDurer Стёб
    22 сентября 2016 г. 21:59

    Это какое же извращенное чувство юмора надо иметь)

    Источник http://pikabu.ru/story/prestuplenie_veka_4493223...
    1746
    LeonardoDurer 22 сентября 2016 г. 20:01

    Дарвин Дарвин Дарвин. Часть вторая.

    И таки я продолжу.) Хотя чего это я. Продолжу, но не я, а специально обученные люди.) Таки опять много букв. Особенно доставил пункт 20, видимо я произошел от злой и ехидной обезьяны.)))  А внизу еще и бонус в виде занимательного видеоролика.Очень краткие ответы на наиболее часто встречающиеся вопросы.1. Говорят, что эволюция – это теория. С каких пор она стала ф...
    960
    LeonardoDurer 22 сентября 2016 г. 20:00

    Дарвин Дарвин Дарвин. Часть первая.

    Ух тыж! Я выяснил, что я демон.) Ну не я вернее , а одна любительница огульно охаивать(с) , как прекрасно выразился когда-то В.С.ВЫСОЦКИЙ (я тоже умею использовать паровозы, Высоцкий, это вам не Лавджоя  на рецензию пригласить), всех кто её мнение не разделяет. Ну да и хрен с ним, демон и демон, не верю я в них.) Но вот уважаемого Чарльза жалко. Он просто виновни...
    709
    LeonardoDurer Стёб
    22 сентября 2016 г. 00:14

    Чудесное лекарство)

    Оциллококцинум. Знакомтесь. Это Оциллококцинум (хорошо, что не средство против заикания).Цена (примерно): 2000 рублей.(народ возмущается, говорят от 380 рублей-моё дополнение)Действующий состав: экстракт сердца и печени барбарийской утки. Зарегистрирован Французским производителем как средство для профилактики и лечения простуды и гриппа.Оциллококци...
    1183
    LeonardoDurer Стёб
    20 сентября 2016 г. 20:00

    Как я накручивал себе карму! Секретный эксперимент)

    Да-да. Я бессовестно это сделал! Ну любопытство, чё сказать), оно даже кошку сгубило, а я не кошка, я любопытней. На мысль проэкспериментировать навел камрад Ученик своей статьёй  https://cont.ws/post/373339 за что ему спасибо. В общем решив что три-четыре дня не срок и потерянным временем не считаются, я приступил к действию.Началось это конкретно 16 сентяб...
    3050
    LeonardoDurer 20 сентября 2016 г. 13:32

    Вот это поворот! : WADA выдумало русских хакеров, оно вообще выдумало хакеров!

    Руководство Всемирного антидопингового агентства (WADA) выдумало историю о взломе своих компьютерных баз, чтобы отвлечь внимание от данных, которые стали публично известны после утечки информации из программы ADAMS (Anti dopings administration managment systemЧиновники WADA обвинили россиян в незаконном проникновении в секретные базы агентства. На сайте WADA уже назва...
    27262
    LeonardoDurer Стёб
    19 сентября 2016 г. 21:59

    Детство двухтысячных.

    Я относительно молодой, но детство моё не застало мощного наплыва компьютеров, поэтому все детство наше прошло на улице. В нашем дворе стояла большая качель, по типу "корабль", в которую по идее помещались 2 человека, а по факту 6 - двое сидели, как и было задумано, ещё 2 стояли у них на спинами, выполняя роль "двигателей" и ещё двое, особо отмороженные, в середине, п...
    636
    LeonardoDurer Стёб
    17 сентября 2016 г. 20:05

    Размышления блогера о выборах в США.

    Вот даже и не знаю, для Стёба это или как. Просили написать про выборы. Я что-бы два раза не лезть в ЖЖ напишу прямо здесь. Идея выборов довольно банальна. Америка эта та страна которая всех на***вает и живёт за счёт на***лова других стран. Ну то есть здесь в принципе решают кому бабло достаётся, а кому нет. И в первую очередь бабло достаётся богатым дяденькам в ...
    604
    LeonardoDurer Стёб
    17 сентября 2016 г. 07:34

    Это просто праздник какой-то))) : США: апелляционный суд признал неконституционность запрета на владение оружием лицами, прошедшими психиатрическое лечение.

    Шестой апелляционный суд США, по иску некоего Клиффорда Тайлера, признал, что бессрочный запрет на приобретение оружия лицами, прошедшими психиатрическое лечение, нарушает 2-ю поправку к Конституции США (о праве на свободное владение оружием). Г-н Тайлер в 1986г., после того как от него сбежала жена с чужим мужиком и со всеми деньгами, был близок к суициду. По звонку ...
    733
    LeonardoDurer Стёб
    17 сентября 2016 г. 06:59

    Трамп снова отжигает: Трамп предложил разоружить охрану Клинтон и "посмотреть, что с ней станет".

    Глава избирательного штаба Клинтон Робби Мук заявил, что миллиардер подобными замечаниями пытается спровоцировать людей на насилие.Кандидат на пост президента США от Республиканской партии Дональд Трамп вновь отпустил ядовитые высказывания в сторону своего конкурента от демократов Хиллари Клинтон, предложив забрать у сотрудников её охраны оружие и "посмотреть, что с н...
    1017
    LeonardoDurer Стёб
    17 сентября 2016 г. 06:55

    Он ещё и не летает: ВВС США сняли с полётов десять истребителей пятого поколения F-35)))

    Такое решение было принято в связи с дефектом в системе охлаждения топливных баков.ВВС США объявили, что временно останавливают полёты десяти истребителей пятого поколения F-35. Как сообщает CNN, данное заявление было сделано за месяц до объявления об их "готовности к боевым действиям".Решение касательно дорогостоящих истребителей было принято из-за дефекта в системе ...
    641
    LeonardoDurer Стёб
    16 сентября 2016 г. 06:13

    Интервью с хакером Fancy Bear, взломавшим базу WADA!

    Не забывайте, это журнал Стёб. Но очень смешно) Приятного просмотра) https://www.youtube.com/watch?v=y0Ue00JKlNI...
    990
    Служба поддержи

    Яндекс.Метрика