Мотор для Луны
Категория: Технологии, В РоссииВ подмосковных Химках в НПО «Энергомаш» собирают двигатели нового поколения для ракет «Союз» и «Зенит». История НПО «Энергомаш» неразрывно связана с именем его создателя – академика В.П.Глушко, которому на днях исполнилось бы 105 лет.
Сентябрь. Полночь по московскому времени. Космодром Байконур. Стартует ракета-носитель «Зенит» с космическим аппаратом «Амос-4».
Самая главная и, пожалуй, яркая роль в этом случае у двигателей, которые делают на НПО «Энергомаш» имени академика Глушко.
В ближайшие два часа в этот зал посторонним вход воспрещен. Никто не должен мешать рождению сердца ракеты. Рядом только программист и точнейшее оборудование. Техника по микронам сваривает блок газовода.
«Мы делаем двигатели, которые делают самую неблагодарную и тяжелую работу – они отрывают ракету от земли, преодолевая силу земного тяготения», – рассказывает главный конструктор НПО «Энергомаш» Владимир Чванов.
Здесь говорят, что ни одна техника не заработает без сердца, пламенного мотора. Уже больше 80 лет опытно-конструкторское бюро «Энергомаш» разрабатывает и создает пламенные моторы.
«Вот этот двигатель – это двигатель немецкой ракеты ФАУ-2. По немецким чертежам был воссоздан от начала до конца», – рассказывает Владимир Чванов.
По его образу конструировали двигатели для наших первых ракет Р-1, Р-2, Р-5. Только вот дальность у них была маленькая – около 1000 километров. С такой мощностью о космосе можно было только мечтать.
Поэтому создатель «Энергомаша», известный конструктор Валентин Глушко вместе с инженерами ночами сидел над чертежами. Чтобы придумать новый, а главное, сверхмощный двигатель, который бы вырвал человечество из плена земного тяготения.
«Это ЭД– 40, экспериментальный двигатель с тягой 7 тонн. У него внутренняя огневая стенка сделана из медно-бронзового сплава», – продолжает рассказывать Владимир Чванов.
Из этого двигателя появился РД-107. Двигатель, который поднял в космос первый спутник Земли и первого космонавта. Он и прославил «Энергомаш» на весь мир, как предприятие, где делают самые мощные и надежные моторы для космоса.
Чтобы с нуля собрать ракетный двигатель требуется полтора года. Работа распределена среди цехов. Часть из них делают различные детали будущего мотора.
Этот аппарат, как мощный водяной нож. Под напором в шесть тысяч атмосфер тонкая струя воды вырезает заготовки из прочнейших материалов. Пробовали вытачивать из стальных болванок даже человеческие портреты. В качестве эксперимента. Однако особо времени на такого рода изыски нет.
«Здесь используется координатно-измерительная машина, которая работая в 3D модели, автоматически выполняет контроль изготовленной детали. Мы получаем на выходе только готовый протокол, который подтверждает качество изготовленной детали», – рассказывает заместитель исполнительного директора по качеству Владимир Квак.
Пайка деталей идет несколько часов при температуре в 1000 градусов. И снова проверка на качество. Потом детали собирают в основные узлы и агрегаты будущего двигателя. Сложнейшие блоки газоводов и генераторов обретают свои реальные очертания.
«Здесь собрана вся технологическая цепочка изготовления узлов и агрегатов. Изготавливается деталь, вытачивается, фрезеруется, испытывается», – рассказывает начальник сборочно-сварочного цеха Василий Чарыков.
Важная операция – проверка камеры сгорания: нет ли внутри изъянов после сварки и пайки. Как медосмотр, только пациент – техника. Каждый минус – повод отозвать деталь с потока. Уже потом все, что изготовили в цехах, свозится в главный сборочный цех – сердце «Энергомаша». Здесь, в стерильных условиях, собирают сами двигатели.
«Здесь мы собираем двигатели сейчас для трех ракет – это ракета-носитель «Зенит», РД – 171м, ракета-носитель «Атлас», двигатель РД-180 и российская ракета-носитель «Ангара», РД-191. В том числе мы занимаемся модернизацией двигателей для ракеты-носителя «Союз», – рассказывает заместитель главного конструктора по науке Петр Левочкин.
Конструкторы говорят, «союзный» движок станет проще, легче и будет адаптирован к конкретной ракете.
После финальной сборки двигатели испытывают на стенде. Мотор должен пройти цикл той работы, которую предстоит выполнить в полёте. И только потом, его отправляют ракетчикам.
На заводе понимают, что изготовление нынешних ракетных двигателей – это все-таки задача тактическая. А вот разработка новых, перспективных моделей уже стратегия.
«Впервые мы замахнулись на рубеж в тягу 1000 тонн. Сегодня РД-171м обеспечивает 800 тонн в пустоте, сегодня двигатель РД-175 будет обеспечивать 1000 тонн тягу, при этом он будет полностью вписываться в отсек существующей ракеты «Зенит», – рассказывать Петр Левочкин.
Сегодня создать более мощный ракетный двигатель при существующем уровне техники сложно. Выход: или новое топливо внедрять, или искать прорывное решение, технический скачок.
«Технический скачок – это так называемое детонационное горение, которое позволит нам на кислородно-керосиновых двигателях получить удельный импульс приближающийся к лучшим по характеристике кислородно-водородным двигателям. На сегодняшний день скорость вылета газов из сопла наших двигателей 3000 метров в секунду. Увеличить эту скорость – вот задача, чтобы лететь дальше, либо выводить больше», – продолжает Петр Левочкин.
Внедрение этого метода позволит увеличить мощность двигателей на четверть. Возможно, именно на новых двигателях из Химок отправятся экспедиции землян на другие планеты.
Источник: телестудия Роскосмоса