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 |
![]() ![]() |
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].
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 |

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
- 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.
- Соколовский М. И., Петухов С. Н., Семенов Ю. П., Соколов Б. А. Разработка углерод-углеродного соплового насадка для жидкостных ракетных двигателей // «Теплофизика и аэромеханика». — Новосибирск: Институт теплофизики имени С. С. Кутателадзе СО РАН, 2008. — Т. 15, № 4. — С. 721—727. — ISSN 0869-8635.
- 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 1998-6629.
- 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.
- 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.
- А. А. Смоленцев. Об опыте разработки жидкостного ракетного двигателя 11Д58МФ // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва. — Новосибирск: Институт теплофизики имени С. С. Кутателадзе СО РАН, 2014. — № 5 (47). — С. 184—194. — ISSN 1998-6629. — doi:10.18287/1998-6629-2014-0-5-4(47)-184-194.
- Катков Р.Э., Лозино-Лозинская И.Г., Мосолов С.В., Скоромнов В.И., Смоленцев А.А., Соколов Б.А., Стриженко П.П., Тупицын Н.Н. Экспериментальная отработка камеры сгорания многофункционального жидкостного ракетного двигателя с кислородным охлаждением камеры: результаты 2009—2014 гг. // «Космическая техника и технологии». — М.: РКК «Энергия», 2015. — № 4 (11). — С. 12—24. — ISSN 2308-7625.
- Артемов А. Л., Дядченко В. Ю., Лукьяшко А. В., Новиков А. Н., Попович А. А., Рудской А. И., Свечкин В. П., Скоромнов В. И., Смоленцев А. А., Соколов Б. А., Солнцев В. Л., Суфияров В. Ш., Шачнев С. Ю. Отработка конструктивных и технологических решений для изготовления опытных образцов внутренней оболочки камеры сгорания многофункционального жидкостного ракетного двигателя с использованием аддитивных технологий // «Космическая техника и технологии». — М.: РКК «Энергия», 2017. — № 1 (16). — С. 50—62. — ISSN 2308-7625.
- Катков Р. Э., Киселева О. В., Стриженко П. П., Тупицын Н. Н. Экспериментальные исследования вариантов конструкции струйного насоса-конденсатора в составе бустерного турбонасосного агрегата подачи жидкого кислорода // «Космическая техника и технологии». — М.: РКК «Энергия», 2017. — № 1 (16). — С. 63—70. — ISSN 2308-7625.
- Соколов Б.А., Тупицын Н.Н. Исследование возможности создания на базе кислородно-углеводородного двигателя 11Д58М высокоэкономичного многофункционального безгазогенераторного ракетного двигателя с кислородным охлаждением // «Космическая техника и технологии». — М.: РКК «Энергия», 2019. — № 2 (25). — С. 67—80. — ISSN 2308-7625.
- Bart Hendrickx, Bert Vis. Energiya-Buran: The Soviet Space Shuttle (англ.). — Springer Science & Business Media, 2007. — 526 p. — ISBN 978-0-387-69848-9.
Ссылки
- Двигатели. ЖРД 11Д58М . РКК «Энергия».
- 11Д58М . Воронежский механический завод.
Примечания
- 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.
- Двигатели . РКК «Энергия». Дата обращения: 13 сентября 2020.
- 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.
- Разгонные блоки ДМ, ДМ-SL . Госкорпорация «Роскосмос». Дата обращения: 13 сентября 2020.
- Зенит-3SL . Госкорпорация «Роскосмос». Дата обращения: 13 сентября 2020.
- космический ракетный комплекс «Ангара» . Госкорпорация «Роскосмос». Дата обращения: 13 сентября 2020.
- Ракета-носитель «Союз-5» . Госкорпорация «Роскосмос». Дата обращения: 13 сентября 2020.
- 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.
- 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.
- Продукция ракетно-космического назначения . НПО «Искра». Дата обращения: 13 сентября 2020.
- Вадим Лукашевич. Объединенная двигательная установка. Маршевый двигатель 17Д12 . Буран.Ру. Дата обращения: 13 сентября 2020.
- 15 ноября 1988 года состоялся первый и единственный полет многоразового орбитального корабля (ОК) «Буран» . ЦИАМ им. П. И. Баранова. Дата обращения: 13 сентября 2020.
- 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.
- 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.
- Bart Hendrickx, Bert Vis. Energiya-Buran: The Soviet Space Shuttle (англ.). — Springer Science & Business Media, 2007. — 526 p. — ISBN 978-0-387-69848-9.
- Новый двигатель для «разгонника» . «Синева». «Красмаш» (июль 2009).
- Галина Яковлева. Красмаш — Космосу . «Синева». «Красмаш» (июль 2013). — Интервью c главным конструктором А. В. Пекарским.
- Галина Яковлева. Владимир Колмыков: «Перед Красмашем стоят серьезные задачи» . «Синева». «Красмаш» (28 февраля 2014). — Интервью с генеральным директором.
- НИОКР. Планируемые на 2012-2016 годы научно-исследовательские, опытно-конструкторские и опытно-технологические работы (недоступная ссылка). «Красмаш». Архивировано 17 апреля 2016 года.
- Время — действовать! . «Импульс». Воронежский механический завод (2 февраля 2016).
- Сергей Ковалёв: «Качество продукции — фундамент стабильности завода» . «Импульс». Воронежский механический завод (25 июня 2017).
- Красмаш. Проекты будущего . «Наш Красноярский край» (28 февраля 2014). — Интервью с генеральным директором «Красмаша» Владимиром Колмыковым.