Авторизация Switch to english version
Поиск по сайту
РД-253
РД-253
История предприятия

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.


Дипломник Ленинградского университета В.П.Глушко был приглашен в ГДЛ для реализации идей, изложенных им в спецчасти своего дипломного проекта под названием «Металл как взрывчатое вещество». В результате работ группы под руководством Глушко был создан первый в мире электротермический ракетный двигатель, получен патент на конструкцию такого ракетного двигателя. Но с начала 1930 года основное внимание было посвящено разработке ЖРД.

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 июне 1945 года группа работников ОКБ-СД была направлена в Германию для изучения немецкой трофейной техники. Знакомство с немецким опытом создания ракеты А-4 (Фау-2) и осознание необходимости иметь подобное вооружение в Красной Армии способствовали тому, что в сравнительно короткие сроки было принято правительственное постановление о создании Специального Комитета по реактивной технике. Во исполнение этого постановления организовали ряд предприятий, в том числе, и ОКБ-456 по разработке мощных ЖРД.

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

 

  
                             РД-108

Двигатели РД-107 и РД-108 были разработаны в 1954-57гг. Они и их модернизированные варианты работают в составе космических ракет-носителей, которые выводили искусственные спутники Земли и Луны, космические аппараты для исследования солнечной системы. Они и сегодня надежно обеспечивают и сегодня выполнение российской космической программы пилотируемых полетов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

                     

              Старт РН Союз  

  

                            

                          Вывоз РН Союз

 

 

 

 

 

В конце 90-х годов – начале нового столетия проведены работы по модернизации двигателей для РН «Союз» с новой форсуночной головкой (РД-107А и РД-108А ). С мая 2001г эти двигатели используются для пусков грузового корабля «Прогресс» и с октября 2002г - пилотируемых РН «Союз».   
  
 
 
 
                                                                                            
                                                                                
 
 

 

 

 

 

               

 

 

 

 

 

 

 

      

РД-214
                      РД-216

 
РД-218
                     РД-219       

 

В настоящее время ведутся работы по внедрению системы химического зажигания вместо пиротехнического. Проведено 12 огневых испытаний на 2 двигателях с химическим зажиганием (РД-107А и РД-108А ), полная готовность к проведению сертификации и летных испытаний новой модификации двигателей. Параллельно с этими работами НПО Энергомаш проводило разработки двигателей на долгохранимом топливе для использования в боевых ракетах. В 1952-57гг. был разработан азотнокислотный ЖРД РД-214, положивший начало мощным ЖРД на высококипящих компонентах топлива.

В 1958-61гг. были разработаны двигатели РД-216, РД-218 и РД-219 для первых и второй ступеней боевой ракеты Р-16 и одного из вариантов РН “Космос”, работавшие на азотной кислоте и НДМГ. В 1961-65гг. был разработан шестикамерный двигатель РД-251, состоящий (как и РД-218) из трех двухкамерных блоков. Этот двигатель работал на азотном тетроксиде и НДМГ. РД-252 для второй ступени имел один блок. В итоге задача создания в короткое время мощных многокамерных двигательных установок на высококипящих компонентах топлива была решена применением блочных схем двигателей с максимальной унификацией их элементов. Двигатели последних разработок этой серии способствовали максимальной готовности боевых ракет на старте, которые в заправленном состоянии могли находиться в течение многих лет.

 

  

 

 

 
РД-251
РД-252

 

 

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.

 

 

 

             

Большим практическим достижением явилось создание в 1961-65гг. двигателя РД-253 для РН “Протон”. Это самый мощный однокамерный ЖРД, работающий на высококипящих компонентах топлива. Впервые в мире столь мощный двигатель был выполнен по схеме с дожиганием окислительного газа, что значительно повысило экономичность двигателя. Давление в камере сгорания составило 150 атм. Шесть ЖРД РД-253 надежно работают в составе первой ступени РН “Протон”, обеспечивая успешные полеты космических аппаратов “Луна”, “Венера”, “Марс” и других, а также орбитальных космических станций “Салют” и “Мир”,элементов МКС. В конце 90-х годов проведена модернизация этого двигателя для использования в составе РН «Протон-М». Новой модификации был присвоен индекс РД-275 (РД-275М). Тяга двигателя была увеличена на 7,7% благодаря увеличению давления в камере сгорания, что позволяет увеличить массу полезного груза на 600 кг. Первый запуск РН «Протон» с двигателями РД-275 состоялся в октябре 1995г.

 

 

         РД-253

Вывоз РН Протон
 
Старт РН Протон

 

Камский филиал в 2001 году приступил к разработке и доводке двигателя РД-275М - форсированной на 5,2% по тяге модификации серийного двигателя РД-275. Такое повышение тяги двигателя позволяет увеличить массу полезной нагрузки, выводимой ракетой на стационарную орбиту, еще на 150 кг. В 2002 ¸ 2003 годах проводился выпуск конструкторской и технологической документации на двигатель РД-275М, проведено 4 огневых испытания 3-х доводочных двигателей РД-275М с наработкой 735 сек. 4 мая 2005г программа межведомственных испытаний 3-х двигателей РД-275М была успешно завершена. Первый запуск РН «Протон-М» с двигателями РД-275М (14Д14М) состоялся 7 июля 2007г.

              РД-264
РД-268

 

В последующие годы дальнейшее развитие получили двигательные установки с замкнутым циклом на высококипящих компонентах топлива, которые были созданы для боевых ракет. Были разработаны двигатели РД-264 и РД-268 и установлены на современных высокосовершенных боевых ракетах (в том числе РС-20 или Р-36М, обозначение НАТО - SS-18 Сатана) . Давление в камере сгорания РД-268 составляет 230 атм.

          РД-120
                                                                          
Старт РН Зенит 3 SL

   

 

РН Зенит

В 1985 году было завершено создание однокамерного двигателя РД-120 Огневые испытания РД-120 в США, 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 Хвост РН Зениткамер 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 РД-171 на стендеиспользования 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.

     

РД-170            
                                                                      РД-171М

Первый запуск РН «Зенит» с двигателем РД-171 был осуществлен в апреле 1985 г. В 1987г и 1988г состоялись запуски РН «Энергия» с двигателями РД-170. С 1999 г. эксплуатация двигателей РД-171 продолжается и в составе РН «Зенит 3 SL » по программе «Морской старт».

Работы по модернизации двигателя РД-171 для использования в программе «Морской старт» были продолжены в 2003-2004 гг. Сертификация двигателя РД-171М завершена 5 июля 2004 г – на сертификационном двигателе проведено 8 испытаний продолжительностью 1093,6 сек, причем последнее испытание (сверх плана) – на режиме 105%. Первый товарный двигатель РД-171М поставлен в Украину 25 марта 2004г после проведения КТИ продолжительностью 140 сек. Первый запуск РН «Зенит 3SL» с двигателем РД-171М состоялся 15 февраля 2006 г. Сейчас двигатели РД-171М используются также в программе Наземный старт и в Федеральной космической программе.

 

 
 
РД-180
Огневые испытания РД-180 в США
РД-180 в ступени

  РД-180 на стенде

РД-180 в СШАДвигатели, которые разрабатываются на базе четырехкамерного ЖРД РД-170, имеют большое количество привлекательных особенностей и достоинств, так как они базируются на хорошо проверенных конструкциях узлов и элементов существующего двигателя. Проект двухкамерного двигателя РД-180 стал в январе 1996 года победителем конкурса по разработке и поставке двигателей для модернизированной РН “Атлас III ” компании “Локхид Мартин” (США). Разработка РД-180 велась в сотрудничестве с компанией Пратт-Уитни (США), с которой НПО ЭНЕРГОМАШ в 1992 году заключило Соглашение о совместном маркетинге и лицензировании двигателей НПО ЭНЕРГОМАШ в США, а в 1997 году создало совместное предприятие РД АМРОСС по маркетингу и реализации РД-180. В ноябре 1996 года начаты огневые испытания   двигателя РД-180. Первый полет американской РН “Атлас 3А” состоялся 24 мая 2000 года.

Первый запуск РН «Атлас 5» с РД-180 состоялся 21 августа 2002 г. На июнь 2011г  в США поставлено свыше 50 серийных двигателей РД-180, выполнено 32 запуска РН "Атлас 3" и "Атлас 5" (к июню 2011г).  

 

 
 
У РН Атлас
Старт РН Атлас 3
Старт РН Атлас 5

В НПО ЭНЕРГОМАШ также ведется разработка однокамерного ЖРД РД-191 для семейства новых российских РН “Ангара”. Двигатель также основан на конструкции двигателя РД-170. Двигатель РД-191 представляет собой однокамерный ЖРД с вертикально расположенным ТНА. В течение 1999 г. была выпущена конструкторская документация, в 2000 г. начата автономная отработка агрегатов двигателя РД-191, завершена подготовка производства. В мае 2001г собран первый доводочный двигатель РД-191. Первое огневое испытание двигателя РД-191 проведено в июле 2001г. В 2009г успешно проведено 3 огневых стендовых испытания РД-191 в составе первой ступени (УРМ-1).


Байкал


РН Ангара

         
 
РД-191
РД-191 на стенде
 

           РД-704

Особый интерес среди специалистов аэрокосмической промышленности всего мира вызывают проекты трехкомпонентных двухрежимных ЖРД семейства РД-700 Экспериментальный трехкомпонентный двигатель. Такие двигатели обеспечивают последовательную работу: сначала на I режиме - на трех компонентах (кислород - керосин - водород) с максимальной тягой, а затем на II режиме - на двух компонентах (кислород - водород) с максимальным удельным импульсом. Предусматривается многократное (до 15 раз) использование двигателя. Двухкамерный двигатель РД-701 был предназначен для авиакосмической системы МАКС, а однокамерный двигатель РД-704 может послужить основой для реализации перспективной концепции одноступенчатой ракеты - носителя с вертикальным взлетом и посадкой.

НПО ЭНЕРГОМАШ провело испытания экспериментального трехкомпонентного ЖРД, смесительная головка которого содержит 19 форсунок, разрабатываемых для камеры основного двигателя РД-704. Впервые в истории двигателестроения экспериментальными исследованиями была подтверждена возможность сгорания трех компонентов в одном огневом пространстве с достижением высокой эффективности горения, что доказывает принципиальную возможность создания нового поколения ЖРД.

 

 

 

 
РД-701
                            
                            РД-701 в хвостовой части  орбитального 
                                  самолета

 

В НПО ЭНЕРГОМАШ ведутся работы по исследованию концепции двигателя нового направления – с замкнутым контуром привода турбины. Реализация такой схемы ЖРД может привести к получению значительных выгод по сравнению с эксплуатирующимися ЖРД открытых или замкнутых схем.

НПО ЭНЕРГОМАШ является также ведущим предприятием в области разработки непрерывных химических лазеров

Новости

18 апреля 2014
Путешествие в Синь России Подробнее
18 апреля 2014
Наша история: Решение Мособлсовета народных депутатов. Подробнее
17 апреля 2014
Успешный пуск РН «Союз-У» Подробнее
17 апреля 2014
«Космос – моя судьба»: новая книга в библиотеке предприятия Подробнее
17 апреля 2014
Весенняя уборка Подробнее
16 апреля 2014
Международный форум «Двигателестроение» открыт Подробнее
© 2014 НПО Энергомаш. Все права защищены