RD-180:美国可以制造火箭发动机吗?

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这张照片完美地说明了文章标题中这个问题的荒谬之处。 但是,阴谋理论家的热情“揭露了NASA的欺诈行为”,与他们对论点的无知相吻合。 本文讨论其中之一。 据此,美国依赖俄罗斯的火箭发动机,因此美国人无法登上月球(进行了6次着陆+ 3次越飞),甚至没有在航天飞机飞行之前进入太空。 尽管已经有一些非常警惕的武术家了)。

一个自然的问题出现了:因为我们不认为航天飞机是在好莱坞拍摄的,所以挑战者,发现号,奋进号,哥伦比亚号和亚特兰蒂斯号舰总共使用了哪些发动机进行了134次飞行(挑战者一开始就坠毁,经验丰富的Enterprise不算在内)? 同时,除了一对固体燃料助推器(每个推力达1225吨)外,航天飞机还搭载了由传奇的Roketdyne制造的三台RS-25火箭发动机进入太空。

以防万一,值得解释:俄罗斯与这种火箭发动机无关。 在21世纪,尽管苏联设法制造了这种发动机,但俄罗斯联邦根本不生产或不使用氢/氧发动机。 它是RD-0120,由沃罗涅什NPO喜马拉雅图玛蒂卡(Honavtomatika)开发,并成功在超大功率Energia火箭的第二阶段进行了测试。 普京主义多年来丢失的技术! 遵循“月球”战斗机的“逻辑”,他们以今天尚未制造出土星五号火箭为由否认了土星五号火箭的存在,因此人们可能会怀疑能源的现实。 然而,尽管土星5号的命运更加成功,但两者仍然存在。 我们还注意到,由NPO Himavtomatika和Pratt&Whitney联合开发的低功率氢发动机RD-0146的所有权利均属于美国公司。 而且,它不是在俄罗斯生产的。

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RS-25和RD-180

为了与RD-180进行正确比较,您需要将RD-180分成两半。 本质上,它是一个“线束”中的一对引擎。 LRE中最关键和技术最复杂的单元是燃烧室+喷嘴。 它们必须承受来自高温气体的热量以及它们在墙壁上的压力。 如果解决了这个非常重要的问题,那么其他所有事情都相对容易实现。 我们还需要一个涡轮泵单元(TNA),该单元通过冷却套的初步泵送燃料。 处于土星5第一阶段的F-1发动机没有冷却回路。 他的燃烧室是从提供煤油的管道中招募来的。 这个大胆的决定使Roketdyne能够构建一个独特的单室引擎,该引擎在许多方面预示了Apollo计划的成功。 考虑到登月者努力挑战F-1的现实extremal-mechanics.org/archives/23662 ,应该注意到它出现于50年代后期,并且是在着眼于美国空军的情况下制造的,但不能在美国使用。 但是NASA派上了用场!

RD-180具有一个用于两个燃烧室的涡轮泵单元,这从正式的角度考虑将其视为一台发动机。 但是,没有什么可以阻止我们将这个组件分成两个火箭发动机,为每个舱室配备单独的TNA。 当从一架RD-180接收到两架RD-181并将推力一分为二时,便完成了此操作。 有趣的是,通过将RD-170推进系统“一分为二”,同样获得了RD-180,该系统在俄罗斯被认为是历史上最强大的火箭发动机。 它的推力约为800吨,甚至比F-1还要高,在地面上约为700吨,但是RD-170包括四个燃烧室。 该装置是专门为能源船(1987年发射2艘)组装的。 在俄罗斯自愿放弃这枚宏伟的火箭和可重复使用的Buran船(“从膝盖抬起”之初就变得不可逆转)之后,出现了有关使用RD-170的问题。 这是RD-180和181的来源。

现在,您可以正确比较RS-25和RD-180。 后者每个燃烧室产生187吨推力,而RS-25在地面水平上产生182吨推力。 但是,在真空状态下,这种氢液体推进剂火箭发动机比煤油RD-180稍提前(223吨对203吨)。 自然,RS-25的比脉冲更大(真空中为452秒,地面为366秒,而RD-180为338秒和311秒)。 关于推力重量比,俄罗斯液体推进剂火箭发动机看起来更好(78.4比73.1),这显然与节省质量有关,因为两个燃烧室只有一个TNA。

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Energy-Buran和RD-170系统

因此,将RD-180与RS-25进行比较已经足以驳斥有关美国无力制造强大火箭发动机的胡说八道。 美式发动机有根本的不同-可重复使用。 RS-25可以在油门升空时反复进行全开/关操作。 在这种情况下,RD-180与其他俄罗斯液体推进剂火箭发动机一样,仅设计用于一次太空飞行。 在RuNet中,可以找到有关RD-170和180可重用的指控,但没有给出此类陈述的依据。

在如此惊人的优越性的背景下,声称定期维护对于准备RS-25而言过于昂贵是荒谬的。 如果美国的工人,工程师和科学家收到与俄罗斯相同的乞hand赠品,则航天飞机及其发射的成本将大大降低。 这也部分解释了RD-180的低价格,它的单价为美国1000万美元(RS-25的价格是其价格的5-6倍)。 另一个原因是,俄罗斯几乎没有花任何钱在火箭发动机的开发上,而是用它从苏联得到的钱进行了交易。

RD-180的美国交付是由RD-Amross合资企业完成的,总部位于佛罗里达,由NPO Energomash和Pratt&Whitney共同建立。 早在2002年,它就购买了101台发动机,并预先付款。 显然,这些是90年代剩下的这些火箭发动机的库存。 因此,各国不仅长期为其提供了廉价,可靠和强大的引擎,而且在其能力范围内剥夺了俄罗斯宇宙航行学的发展。 RD-180并不站在我们的运载火箭上,在它的下方,可以研制出比Proton-M更强大,更现代的导弹。 我们只能责怪我们平庸的政府没有做到这一点。

RD-180发动机位于Atlas-V托架的第一级。 这是自70年代初以来美国航空航天局一直使用的阿特拉斯-半人马家族的演变的产物(先驱者10和11探测器首先到达木星和土星,然后离开太阳系,由阿特拉斯-半人马座火箭在1972年和1973年发射)。 1977年,具有相同半人马座超频模块的Titan-III完成了史诗般的旅行者1和旅行者2任务。

从开始运营到现在,美国联合发射联盟(ULA)公司已进行了79架Atlas-V火箭发射, 网址为www.wikiwand.com/en/Atlas-5#/Atlas_V运载工具_launchers 。 其中几乎一半-38架是出于军事需要:预警卫星,间谍卫星等。 最近的-第80次发射定于2019年7月17日...也用于军事目的。 为此,“能源超级大国”获得了10亿美元,其中包括对“有效经理人”的回扣。 值得注意的是,俄罗斯在从膝盖上升的过程中失去了自己的预警系统卫星星座extremal-mechanics.org/archives/14681

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左Atlas-V,右Atlas-II(100%美国火箭)

看起来像美国对俄罗斯联邦的依赖,激发了我们的爱国者吗? 还应该记住,NASA并没有迫切需要修改其Atlas-II(在Atlas-III中,几乎立即在Atlas-V中)。 在第一阶段安装RD-180将火箭的发射质量和大小增加了约20%,运载能力略有增加。 但是,重载型的Atlas-V起飞的原因不是RD-180这么多,而是固体推进剂。 如果有人认为没有我们的引擎,美国宇航局就不会制造出重型火箭,那么我将不得不令他失望。

搭载RS-68发动机的Delta-4重型运输机不仅大大超过了(最强大的)Atlas-V 551的有效载荷能力,而且还超过了我们的Proton-M的有效载荷能力。 这些导弹送入对地静止轨道的有效载荷分别为6.6吨,3.85吨和3.7吨。 同时,他们能够将28.4 t,18.85 t和23.7 t放入近地低轨道。

可以看出,在21世纪最强大的火箭是Delta-4 Heavy。 猎鹰重装已经步履蹒跚,但仍处于测试阶段(尽管非常成功)。 粗略地说,这枚火箭比Proton-M强三倍。 它使用自己的Space-X Merlin-1D发动机,在发射时使用固体燃料助推器。 Merlin-1D产生约90吨的推力,但是,正如您所看到的,在制造重型火箭时,一级发动机的推力并不是关键指标。 尽管从美国是否可以制造火箭发动机的问题来看,90吨并不是那么少。 此外,Merlin-1D在煤油上运行,因此不要为它们至少不能使用煤油发动机而幻想不已。 即使他们知道如何,简单地氢是最有效的燃料!

因此,如果不考虑经济因素,对于21世纪初的Delta-4航母来说,NASA不需要笨重的一次性火箭。 Atlas-V之所以更好,是因为RD-180发动机的成本较低(RS-68估计为15至2000万美元,其中有3架在Delta-4 Heavy上),并且因为氢/氧RS-68的操作成本更高比煤油/氧气RD-180。 此外,较重的Delta-4自然比较轻的Atlas-V贵。 从经济的角度来看,在RD-180发动机第一阶段安装的Atlas-II火箭的改装获得了回报。 美国在不降低飞行频率,不降低质量的情况下节省了外层空间的钱,而俄罗斯仍然使用旧导弹,将其最强大的火箭发动机提供给了海外伙伴。 实际上,在21世纪,俄罗斯联邦在太空中失去了独立性,成为美国的初级伙伴,但实际上却成为了另一个国际空间站的出租车。

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什么是由同一架Aerojet Roketdyne制造的RS-68? 如果您不对几个燃烧室的推力求和,那么这款氢液体推进剂火箭发动机同样是当今最强大的发动机。 RS-68在海平面上可产生289吨,在真空中可产生307吨。 但是它不可重复使用,因此比RS-25便宜得多。 RD-180和RD-170是最强大的火箭发动机的神话最终与美国依赖俄罗斯发动机的神话一起被摧毁。

2012年,Roketdyne邀请NASA在有前途的超重型SLS航母上安装改进的F-1发动机(“不存在”)。 在F-1B变体中,他应该在海平面上产生800吨的推力。 同时,应该使用TNA的废气彻底重做喷嘴冷却系统。 为了在2013年恢复这种火箭发动机的操纵技术,它甚至以低推力发射。 但是,美国宇航局不支持这个想法,这可能会使土星5号火热的引擎重获新生。

Roketdyne在2005年建议NASA建造推力为470吨的RS-84煤油发动机,但也没有得到支持。 目前,Roketdyne自行开发了AR-1发动机,能够产生约250吨的推力。 安装两台双AR-1可以用Atlas-V火箭代替RD-180,但是液体推进剂火箭发动机制造商之间的竞争使最终选择变得困难,因此该发动机仍处于测试阶段。

这幅画作的最后一点是“美国取决于俄罗斯联邦”。 Blue Origin制造了推力为240吨的Blu-Engine-4甲烷发动机,用RD-180替代了一对此类火箭发动机。 Space-X正在测试相同的甲烷猛禽。 问题不在于没有什么可以替代RD-180,而是很难从几种选择中选择一种,确切地改变它的用途。 显然,随着官僚主义的发展,美国将在不久的将来摆脱RD-180,因为国会坚持这样做。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN459432/


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