Вехи истории НПО ЭНЕРГОМАШ

История НПО ЭНЕРГОМАШ неразрывно связана с творческой биографией В.П.Глушко.

15 мая 1929г . - организация группы под руководством В.П. Глушко по разработке электрических и жидкостных ракетных двигателей в составе Газодинамической лаборатории (ГДЛ)   в Ленинграде.

Сентябрь 1933г . - продолжение работ в составе Реактивного научно-исследовательского института (РНИИ) в Москве, созданного на базе ГДЛ и Московской группы изучения реактивного движения (МосГИРД).

1939-1940 гг . – работа в группе 4-го Спецотдела НКВД при Тушинском авиамоторостроительном заводе №82.

1940-1944 гг. – работа в ОКБ 4-го Спецотдела НКВД при Казанском заводе №16.

1944 г. – организация опытно-конструкторского бюро спецдвигателей (ОКБ-СД) в Казани под руководством В.П.Глушко.

1946г. – переезд ОКБ-СД в Химки и организация опытно- конструкторского бюро №456 (ОКБ-456) по разработке мощных ЖРД в Химках Московской области, позднее получившего современное наименование – НПО ЭНЕРГОМАШ имени академика В.П.Глушко. 

Основателем и бессменным руководителем НПО Энергомаш до 1974 года  являлся академик Валентин  Петрович Глушко - основоположник отечественного жидкостного ракетного двигателестроения.

С 1974 года он руководил НПО “Энергия”, в состав которого с 1974 года до 1990 года входили КБ ЭНЕРГОМАШ и Опытный завод ЭНЕРГОМАШ.

В 1930-1931 гг. в ГДЛ под руководством Глушко были разработаны и изготовлены первые в СССР жидкостные ракетные двигатели: ОРМ (опытный ракетный мотор)  ОРМ-1 и ОРМ-2. В 1931 г. проведено 47 стендовых испытаний экспериментальных ЖРД ОРМ и ОРМ-1.

Шли работы не только по разработке конкретных конструкций, но и исследовались пути для перспективных конструкций. Были впервые предложены карданная подвеска двигателя с насосными агрегатами и ряд других идей. Глушко впервые предложены и в дальнейшем исследованы в качестве ракетного топлива азотная кислота и ряд других веществ.

В 1932 г. были разработаны и испытаны конструкции экспериментальных ЖРД (от ОРМ-4 до ОРМ-22) для изыскания типа зажигания, метода запуска и систем смешения при испытании на различных компонентах топлива.

В 1933 г. был разработан и испытан на стенде ряд двигателей от ОРМ-23 до ОРМ-52 с пиротехническим и химическим зажиганием, также была разработана конструкция ТНА с центробежными насосами.

В период с 1934 по 1938 г. подразделение под руководством В.П.Глушко разработало и испытало двигатели от ОРМ-53 до ОРМ-102. Двигатель ОРМ-65 для ракетоплана РП-318-1 и крылатой ракеты 212 был лучшим отечественным двигателем своего времени.

В годы Второй мировой войны были созданы конструкции самолетных ЖРД - ускорителей для боевой авиации: РД-1, РД-1ХЗ с тягой 300 кг, РД-2 с тягой 600 кг, экспериментальный трехкамерный двигатель РД-3 с тягой 900 кг.

Эти двигатели прошли около 400 пусков на самолетах ПЕ-2Р, Ла-7Р и 120Р, Як-3, Су-6 и Су-7 конструкции В.М.Петлякова, А.С.Лавочкина, А.С.Яковлева, П.С.Сухого. Двигатели РД-1 и РД-1ХЗ прошли государственные испытания, отчеты по которым были утверждены И.В.Сталиным. С 1944г. двигатель РД-1, а с 1945г. двигатель РД-1ХЗ были запущены в серийное производство.

В конце 1946 года ОКБ-456 обосновалось в Химках на месте бывшего авиационного завода №84, шеф-пилотом которого был В.П.Чкалов. В начале войны этот завод эвакуировался в Ташкент, где он существует и до сих пор. На оставшихся производственных сооружениях в годы войны организовали ремонтное авиапредприятие (завод №456) для фронтовой авиации.

За короткий срок были построены корпуса двигательного производства, сооружены стенды для огневых испытаний двигателей и их основных узлов.

Было принято решение воспроизвести двигатель немецкой ракеты, а затем двигаться дальше. РД-100, созданный для ракеты Р-1, является воспроизведенной копией немецкого двигателя, изготовленного из отечественных материалов и по отечественной технологии.

Несколько более мощные по тяге РД-101 и РД-103 для ракет Р-2 и Р-5М соответственно созданы путем модернизации РД-100. Путем ряда конструктивных усовершенствований по охлаждению, тепловой защите и упрочнению удалось повысить давление и температуру в камере, увеличив при этом концентрацию горючего. Изменения претерпели многие системы и элементы ЖРД.

Было принято решение о прекращении разработок на базе конструкции немецких двигателей и форсировании работ, которые велись параллельно на экспериментальной камере КС-50  и ЭД-140 (тяга до 7 тонн)  с целью определения возможности повышения давления и температуры газов в камере сгорания. Новая камера оказалась длительно работоспособной при температурах до 4400 К газа высокого давления. Открылась возможность использования в двигателях высокоэффективных компонентов топлива. Такая конструкция и технология ее изготовления стали широко применяться на всех последующих разработках НПО ЭНЕРГОМАШ и в других опытно-конструкторских бюро нашей страны.

В 1957 году весь мир узнал об успешных полетах в СССР первой межконтинентальной ракеты, которая вскоре вывела на орбиты первые спутники Земли. На первой и второй ступенях РН “Восток”, с помощью которой затем был осуществлен запуск первых спутников и первый полет человека в космос, установлены четырехкамерные кислородно-керосиновые двигатели РД-107 и РД-108   с боковыми рулевыми камерами для управления направлением полета ракеты. Многокамерность позволила существенно уменьшить длину двигателя, что привело к уменьшению веса ракеты. Кроме того, это решение позволило упростить технологическую отработку этих камер сгорания, а также снизить габариты производственно-технологического оборудования, необходимого для обеспечения их производства. Принцип многокамерности продолжает широко использоваться во многих новых ЖРД НПО ЭНЕРГОМАШ.   

КС-50

ЭД-140

Президент США Д.Кеннеди в специальном послании Конгрессу от 25 мая 1961 года “О важнейших задачах страны” писал: “Мы стали свидетелями того, что начало достижениям в космосе было положено Советским Союзом благодаря имеющимся у него мощным ракетным двигателям. Это обеспечило Советскому Союзу ведущую роль...”.  

РД-107

Дальнейшее увеличение удельного импульса двигателей требовало роста рабочего давления в камере сгорания, что ограничивалось потерями на привод турбонасосного агрегата, Окончательное решение проблемы нашли в новой схеме ЖРД: отработанный в турбине газогенераторный газ дожигается в основной камере сгорания при смешении с недостающим компонентом топлива. Достижение в камере сгорания давления в несколько сотен атмосфер позволило также создать двигатели большой тяги с существенно уменьшенными, по сравнению с прежними, габаритами.

В 1985 году было завершено создание однокамерного двигателя РД-120 , предназначенного для второй ступени РН “Зенит”, способной выводить на околоземную орбиту полезный груз массой до 12 тонн. Значительные запасы работоспособности основных агрегатов и двигателя в целом позволили создать на его основе форсированную на 10% по тяге модификацию с обеспечением уровня тяги 93 тс и с гарантийным запасом еще в 5% и довести его ресурс по времени работы одного двигателя до 4260 сек, а по числу включений – до 19, что позволяет рассматривать двигатель РД-120 и как основу для создания многоразового двигателя. Эти работы по модернизации двигателя были выполнены в 2001-2003 гг. 4 двигателя прошли 28 огневых испытаний с наработкой 8135 сек. Первый пуск РН Зенит с форсированным двигателем РД-120 по программе «Морской старт» успешно выполнен в июне 2003г.

Модификации этого двигателя с укороченным соплом и карданным подвесом, либо с использованием рулевых камер для управления вектором тяги, могут использоваться на первых ступенях при модернизации существующих РН, а также при создании новых РН легкого и среднего классов.

Качественно новым шагом в создании ЖРД для нового поколения РН стала разработка двигателя РД-170 и его модификации РД-171 для первых ступеней ракетно - космического комплекса “Энергия - Буран” и РН “Зенит” соответственно. Самый мощный в мире четырехкамерный ЖРД РД-170 обладает наивысшим уровнем параметров и характеристик для двигателей данного класса, работает на экологически чистых компонентах топлива: жидкий кислород и керосин. Двигатель предназначен для многократного использования и аттестован для 10 кратного использования. Один из экземпляров был испытан на огневом стенде до 20 раз. Двигатель характеризуется высокой надежностью функционирования на всех этапах эксплуатации, ремонто- и контролепригодностью и имеет большой запас по ресурсу (не менее 5).  Разработана специальная система диагностирования послеполетного состояния материальной части двигателя. Освоена специальная технология межпусковой обработки двигателя для подготовки двигателя к новому полету или испытанию. Управление вектором тяги двигателя осуществляется благодаря созданию уникального сильфонного узла качания камер, работающего в зоне высокотемпературного газового потока. По совокупности своих энергетических и эксплуатационных характеристик этот двигатель не имеет отечественных и зарубежных аналогов.