11Д58

11Д58 — жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) многократного запуска в условия невесомости при длительном нахождении в космическом пространстве, разработанный в 1960-х годах ОКБ-1 (ныне РКК «Энергия»). Двигатель был разработан под руководством М. В. Мельникова на базе первого в мире двигателя замкнутой схемы 11Д33 (С1.5400) путём улучшения его характеристик[2]. 11Д58 был создан для пятой ступени (Блок Д) сверхтяжёлой ракеты-носителя (РН) Н-1[3]. Производные этой ступени используются в качестве разгонных блоков (РБ) в составе РН «Протон»[4], применялись при пусках РН «Зенит» до 2014 года[5], а также планируется использовать в составе РН «Ангара-А5»[6] и «Союз-5»[7].

11Д58

Ракетный двигатель 11Д58М
Тип ЖРД замкнутой схемы
Топливо РГ-1
Окислитель Жидкий кислород
Камер сгорания 1
Страна СССР
Россия
Использование
Время эксплуатации 1967 — настоящее время
Применение Блок Д, Блок ДМ, «Буран»
Создан на основе 11Д33
Производство
Конструктор ОКБ-1, М. В. Мельников
Время создания 1964—1968
Производитель Воронежский механический завод
Производилось 1967 — настоящее время
Варианты 11Д58
11Д58М
11Д58МФ
17Д12
Массогабаритные
характеристики
Сухая масса 300 кг
Высота 2270 мм
Диаметр 1170 мм
Рабочие характеристики
Тяга Вакуум: 8500 кгс[1]
Удельный импульс Вакуум: 349 c[1]
Время работы 720 c[1]
Давление в камере сгорания 68 кгс/см²[1]
Степень расширения 189:1
Отношение окислитель/топливо 2,48:1
Зажигание химическое

Конструкция

11Д58 представляет собой однокамерный двигатель замкнутой схемы с дожиганием газогенераторного газа, использующий в качестве компонентов топлива жидкий кислород (окислитель) и керосин РГ-1 (горючее). Многократный запуск обеспечивается блоком с ампулами пускового горючего[1]. Вспомогательные бустерные насосы позволяют использовать баки облегчённой конструкции. Система регулирования соотношения компонентов топлива с температурной коррекцией позволяет поддерживать постоянное массовое соотношение компонентов вместо объёмного, как это делается на других двигателях[2]. Последние модификации включают легкий модернизированный сопловой насадок радиационного охлаждения (НРО-М) из углерод-углеродного композиционного материала (УУКМ), разработанный РКК «Энергия» совместно с НПО «Искра» и Исследовательским центром имени М. В. Келдыша[8][9][10].

Варианты

Двигатель имеет несколько вариантов:

  • 11Д58 — оригинальная версия, разработаннная для блока «Д» РН Н-1[3][1].
  • 11Д58М — модернизированная версия для РБ «Блок ДМ» РН «Протон-К»[1].
  • 11Д58М с НРО-М — вариант 11Д58М, использующий вместо регенеративно охлаждаемого сопла углерод-углеродный сопловой насадок производства НПО «Искра»[8][9][10].
  • 11Д58МФ — модернизированная версия с уменьшенной тягой и увеличенным удельным импульсом, планируемая для применения в РБ «Блок ДМ-03» РН «Ангара-А5».
  • 17Д12 — двигатель орбитального маневрирования объединенной двигательной установки ракетоплана «Буран»[11][12].
Двигатели семейства 11Д58[13][1][9][14]
Обозначение 11Д58 11Д58М 11Д58М
с НРО-М
11Д58МФ
(проект)
17Д12
Год создания 1968 1973 2004 2018 1986
Горючее Керосин РГ-1 Керосин РГ-1 Синтин Керосин РГ-1 Керосин РГ-1 Синтин Синтин
Окислитель Жидий кислород Жидий кислород Жидий кислород Жидий кислород Жидий кислород
Отношение О/Г 2,48 2,48 2,82 2,82 н/д
Давление в КС, кгс/см² 68 79 79 80 81
Тяга в пустоте, кгс 8500 8500 8500 5000 9000
Удельный импульс тяги в пустоте, кгс·с/кг 350 352 360 356 372 380 362
Геометрическая степень расширения сопла 189 189 280 500 189
Количество включений в полёте 7 7 7 7 15
Суммарное время работы, с 720 720 1200 1800 900
Высота, мм 2270 2270 2720 2270 2270
Диаметр, мм 1170 1170 1400 1170 1170
Масса, кг 300 310 340 250 230
Назначение Блок Д Блок ДМ Блок ДМ-SL Блок ДМ-03 «Буран»
Дата первого пуска 10.03.1967 26.03.1974 10.06.2003 15.11.1988
Ракетный двигатель 17Д12

Советский орбитальный корабль-ракетоплан «Буран» использовал в качестве маршевых (двигателей орбитального маневрирования) два модифицированных двигателя, получивших обозначение 17Д12 и обеспечивавших 15 включений за полёт при использовании синтина[11][12][15].

Одним из современных вариантов двигателя является 11Д58М, который имеет несколько увеличенный удельный импульс (УИ)[1]. В качестве горючего может использоваться синтин без изменения конструкции двигателя[2].

В стадии разработки находится новая версия, известная под обозначением 11Д58МФ[13][14][16][17][18][19][20][21], имеет уменьшенную до 5 тс тягу, при сохранении длины, но с увеличенным до 500:1 коэффициентом расширения, что позволит получить прирост УИ в 20 с (до ожидаемых 372 с). Использование 11Д58МФ на новой версии РБ Блок ДМ-03 позволит повысить почти на 20 % массу выводимого на геостационарную орбиту полезного груза[22].

Литература

Ссылки

Примечания

  1. Соколов Б.А., Филин В.М., Тупицын Н.Н. Кислородно-углеводородные ЖРД для разгонных блоков, созданные в ОКБ-1 — ЦКБЭМ — НПО «Энергия»— РКК «Энергия» // «Полёт». М.: Машиностроение-Полёт, 2008. № 11. С. 3-6. ISSN 1684-1301.
  2. Двигатели. РКК «Энергия». Дата обращения: 13 сентября 2020.
  3. Гудилин В. Е., Слабкий Л. И. Разгонные блоки. Ядерные энергетические установки космических аппаратов. Ядерные ракетные двигатели. // Ракетно-космические системы (История. Развитие. Перспективы). М., 1996. — 326 с.
  4. Разгонные блоки ДМ, ДМ-SL. Госкорпорация «Роскосмос». Дата обращения: 13 сентября 2020.
  5. Зенит-3SL. Госкорпорация «Роскосмос». Дата обращения: 13 сентября 2020.
  6. космический ракетный комплекс «Ангара». Госкорпорация «Роскосмос». Дата обращения: 13 сентября 2020.
  7. Ракета-носитель «Союз-5». Госкорпорация «Роскосмос». Дата обращения: 13 сентября 2020.
  8. Соколовский М. И., Петухов С. Н., Семенов Ю. П., Соколов Б. А. Разработка углерод-углеродного соплового насадка для жидкостных ракетных двигателей // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва. Новосибирск: Институт теплофизики имени С. С. Кутателадзе СО РАН, 2008. Т. 15, № 4. С. 721—727. ISSN 2542-0453.
  9. А. В. Межевов, В. И. Скоромнов, А. В. Козлов, Н. Н. Тупицын, В. Г. Хаспеков. Внедрение соплового насадка радиационного охлаждения из углерод-углеродного композиционного материала на камеру маршевого двигателя 11Д58М разгонного блока ДМ-SL // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва. Самара: Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва, 2006. № 2-2 (10). С. 260-265. ISSN 2541-7533.
  10. Продукция ракетно-космического назначения. НПО «Искра». Дата обращения: 13 сентября 2020.
  11. Вадим Лукашевич. Объединенная двигательная установка. Маршевый двигатель 17Д12. Буран.Ру. Дата обращения: 13 сентября 2020.
  12. 15 ноября 1988 года состоялся первый и единственный полет многоразового орбитального корабля (ОК) «Буран». ЦИАМ им. П. И. Баранова. Дата обращения: 13 сентября 2020.
  13. Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С. П. Королёва в первом десятилетии XXI века (2001—2010). Королёв: РКК «Энергия», 2011. — С. 316—320. — 832 с. 5000 экз. — ISBN 978-5-91820-051-3.
  14. Аверин И. Н., Егоров А. М., Тупицын Н. Н. Особенности построения, экспериментальной отработки и эксплуатации двигательной установки разгонного блока ДМ-SL комплекса «Морской старт» и пути ее дальнейшего совершенствования // «Космическая техника и технологии». М.: РКК «Энергия», 2014. № 2 (5). С. 62—73. ISSN 2308-7625.
  15. Bart Hendrickx, Bert Vis. Energiya-Buran: The Soviet Space Shuttle (англ.). Springer Science & Business Media, 2007. — 526 p. — ISBN 978-0-387-69848-9.
  16. Новый двигатель для «разгонника». «Синева». «Красмаш» (июль 2009).
  17. Галина Яковлева. Красмаш — Космосу. «Синева». «Красмаш» (июль 2013). — Интервью c главным конструктором А. В. Пекарским.
  18. Галина Яковлева. Владимир Колмыков: «Перед Красмашем стоят серьезные задачи». «Синева». «Красмаш» (28 февраля 2014). — Интервью с генеральным директором.
  19. НИОКР. Планируемые на 2012-2016 годы научно-исследовательские, опытно-конструкторские и опытно-технологические работы (недоступная ссылка). «Красмаш». Архивировано 17 апреля 2016 года.
  20. Время — действовать!. «Импульс». Воронежский механический завод (2 февраля 2016).
  21. Сергей Ковалёв: «Качество продукции — фундамент стабильности завода». «Импульс». Воронежский механический завод (25 июня 2017).
  22. Красмаш. Проекты будущего. «Наш Красноярский край» (28 февраля 2014). — Интервью с генеральным директором «Красмаша» Владимиром Колмыковым.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.