РД-107 - RD-107
 Ракетный двигатель РД-107 «Восток» в Музее космической и ракетной техники (Санкт-Петербург). | |
| Страна происхождения |  Советский союз |
|---|---|
| Дизайнер | ОКБ-456 |
| Производитель | ОАО Кузнецов[1] |
| заявка | Бустерный двигатель |
| Связанный L / V | Семейство пусковых установок Р-7 |
| Предшественник | РД-105 |
| Положение дел | В производстве |
| Жидкостный двигатель | |
| Пропеллент | LOX / Керосин |
| Цикл | Газогенераторный цикл |
| Спектакль | |
| Тяга (вакуум) | РД-107: 1000 кН (220 000 фунтовж) РД-107А: 1020 кН (230 000 фунтовж) |
| Тяга (SL) | РД-107: 810 кН (180000 фунтовж) РД-107А: 839 кН (189000 фунтовж) |
| язр (Vac.) | РД-107: 313 с РД-107А: 320,2 с |
| язр (SL) | РД-107: 256 с РД-107А: 263,3 с |
| Размеры | |
| Сухой вес | РД-107: 1190 кг (2620 фунтов) РД-107А1190 кг (2620 фунтов) |
| Используется в | |
| Бустеры первой ступени для R-7 семья | |
| Рекомендации | |
| Рекомендации | [2][3][4][5][6] |
В РД-107 и его брат РД-108, являются разновидностью ракетный двигатель изначально использовался для запуска Р-7 Семёрка ракеты. Позже двигатели РД-107 использовались в космосе. ракеты-носители на базе Р-7. По состоянию на 2015 год[Обновить], очень похожий РД-107А и РД-108А двигатели используются для запуска Союз-ФГ, Союз-2.1а, и Союз-2.1б, находящихся в действующей эксплуатации.[7]
Дизайн
РД-107 проектировался под руководством Валентин Глушко в Лаборатории газовой динамики - ОКБ (ОКБ-456) с 1954 по 1957 год. жидкий кислород и керосин в качестве топлива, действующего в газогенератор цикл. Как это было характерно для всех потомков Ракета Фау-2 технологии, турбина приводится в движение паром, генерируемым каталитический разложение ЧАС2О2. В парогенераторе используется твердый F-30-P-G катализатор. Они основаны на гранулах переменного размера, покрытых водным раствором перманганат калия и натрий. В каждом двигателе используются четыре фиксированные основные камеры сгорания. У РД-107 есть еще два верньер камеры сгорания, которые могут вектор тяги в одном самолете для обеспечения контроля ориентации. РД-108 имеет четыре таких нониусных камеры сгорания для обеспечения полного векторного управления ступенью Блок-А. Одноосный турбонасос Установка включает паровую турбину, насос окислителя, топливный насос и генератор газообразного азота для наддува бака.[3]
Одним из важных нововведений этого движка была возможность использовать переменные соотношение смеси между горючим и окислителем. Естественные различия в производстве для каждого двигателя означали, что без активного контроля расхода топлива каждый ускоритель будет истощать кислород и топливо с разной скоростью. Это может привести к образованию десятков тонн несгоревшего топлива ближе к концу горения. Это создало бы огромную нагрузку на структуру и органы управления из-за массового дисбаланса. Таким образом, была разработана система управления соотношением компонентов смеси, обеспечивающая одновременный расход пороховой массы между четырьмя ускорителями Р-7.[3][8]
Производство
Двигатели РД-107 и РД-108 производятся на заводе ОАО Кузнецов посадить в Самара, Россия под наблюдением Приволжский филиал НПО Энергомаш, также известный как Волга ответвляться.[1][3][5] Приволжский филиал был организован как филиал ОКБ-456 в 1958 году специально для производства двигателей РД-107 и РД-108. Филиалом руководил Ю.Д. Соловьева до 1960 г., затем Р.И. Зеленева до 1975 г., затем А.Ф. Удалова до 1978 г., в настоящее время возглавляет А.А. Ганин.[9]
Версии
Варианты РД-107
Модификации конструкции РД-107 привели к производству нескольких различных версий двигателя:
- РД-107 (AKA 8D74): Оригинальная версия.[4] Используется на R-7, Спутник, Восток и Восход.[3]
- РД-107К (AKA 8Д74К): Улучшенная версия 8D74. Используется на Молния (8К78).[3]
- РД-107ММ (AKA 8D728 или 8Д74М): Увеличена тяга по сравнению с 8Д74К на 5%.[4] Используется на Молния-М (8К78М) и Союз (11A511).[3]
- РД-117 (AKA 11D511): Улучшены структурные изменения.[4] Используется на Союз-У (11А511U) и Союз-У2 (11A511U2).[3]
- РД-107А (AKA 14D22): Улучшенная версия 11D511 с новой конструкцией инжектора, которая устранила нестабильности высокочастотного горения.[4] Используется на Союз-ФГ (11А511У-ФГ), Союз-СТА (372RN21A) и Союз-СТБ (372РН21Б).[3]
- РД-107А (AKA 14Д22ХЗ): Версия 14D22 с химическим зажиганием. Используется на Союз-2.1а (14A14-1A) и Союз-2.1б (14A14-1B).[3][10]
| Двигатель | РД-107 | РД-107К | РД-107ММ | РД-117 | РД-107А | РД-107А |
|---|---|---|---|---|---|---|
| AKA | 8D74 | 8Д74К | 8Д728 или 8Д74М | 11D511 | 14D22 | 14Д22ХЗ |
| Разработка | 1954-1959 | 1965-1976 | 1969-1975 | 1993-2001 | 2001-2004 | |
| Цикл двигателя | Жидкое топливо ракетный двигатель горящий РГ-1 /LOX в газогенератор цикл с турбиной, приводимой в действие паром, генерируемым каталитический разложение ЧАС2О2 | |||||
| Давление в камере сгорания | 5,88 МПа (853 фунтов на кв. Дюйм) | 5,88 МПа (853 фунтов на кв. Дюйм) | 5,85 МПа (848 фунтов на кв. Дюйм) | 5,32 МПа (772 фунтов на кв. Дюйм) | 6,00 МПа (870 фунтов на кв. Дюйм) | 6,00 МПа (870 фунтов на кв. Дюйм) |
| Тяга (уровень моря) | 813,98 кН (182990 фунтов-силы) | 818,88 кН (184090 фунтов-силы) | 755,14 кН (169 760 фунтов-силы) | 778,68 кН (175 050 фунтов-силы) | 839,48 кН (188720 фунтов-силы) | 839,48 кН (188720 фунтов-силы) |
| Тяга (вакуум) | 1000,31 кН (224880 фунтов-силы) | 995,41 кН (223 780 фунтов силы) | 921,86 кН (207240 фунтов силы) | Неизвестно | 1019,93 кН (229 290 фунтов-силы) | 1019,93 кН (229 290 фунтов-силы) |
| Удельный импульс (уровень моря) | 256 с (2,51 км / с) | 256,2 с (2,512 км / с) | 257 с (2,52 км / с) | 253 с (2,48 км / с) | 263,3 с (2,582 км / с) | 263,3 с (2,582 км / с) |
| Удельный импульс (вакуум) | 313 с (3,07 км / с) | 313,3 с (3,072 км / с) | 314 с (3,08 км / с) | 316 с (3,10 км / с) | 320,2 с (3,140 км / с) | 320,2 с (3,140 км / с) |
| Высота | 2865 мм (112,8 дюйма) | 2,865 мм (112,8 дюйма) | 2865 мм (112,8 дюйма) | 2865 мм (112,8 дюйма) | 2,578 мм (101,5 дюйма) | 2,578 мм (101,5 дюйма) |
| Диаметр | 1850 мм (73 дюйма) | 1850 мм (73 дюйма) | 1850 мм (73 дюйма) | 1850 мм (73 дюйма) | 1850 мм (73 дюйма) | 1850 мм (73 дюйма) |
| Предполагаемое использование | R-7, Спутник, Восток, и Восход | Молния (8К78) | Молния-М (8К78М) и Союз (11A511) | Союз-У (11А511U) и Союз-У2 (11A511U2) | Союз-ФГ (11А511У-ФГ), Союз-СТА (372RN21A) и Союз-СТБ (372РН21Б) | Союз-2.1а (14A14-1A) и Союз-2.1б (14A14-1B) |
| Положение дел | На пенсии | На пенсии | На пенсии | На пенсии | В производстве | В производстве |
| Рекомендации | Если не указано иное:[3][4] | |||||
Варианты РД-108
Подобные модификации привели к созданию нескольких различных версий РД-108:
- РД-108 (AKA 8D75): Оригинальная версия.[4] Используется на R-7, Спутник, Восток и Восход.[3]
- РД-108К (AKA 8D75K): Улучшенная версия 8D74. Используется на Молния (8К78).[3]
- РД-108ММ (AKA 8D727 или 8Д75М): Увеличена тяга по сравнению с 8Д74К на 5%.[4] Используется на Молния-М (8К78М) и Союз (11A511).[3]
- РД-118 (AKA 11D512): Улучшены структурные изменения.[4] Используется на Союз-У (11А511У).[3]
- РД-118ПФ (AKA 11Д512ПФ): Версия 11D5212, работающая на Синтин скорее, чем РГ-1. Были использованы выбранные форсунки для минимизации нестабильности без изменения методов строительства. Но потребовалось произвести значительное количество двигателей, чтобы получить форсунки, соответствующие строгим спецификациям. Используется на Союз-У2 (11A511U2).[3][11]
- РД-108А (AKA 14D21): Улучшенная версия 11D511 с новой конструкцией инжектора, которая устранила нестабильности высокочастотного горения.[4] Используется на Союз-ФГ (11А511У-ФГ), Союз-СТА (372RN21A) и Союз-СТБ (372РН21Б).[3]
- РД-108А (AKA 14Д21ХЗ): Версия 14D22 с химическим зажиганием. Используется на Союз-2.1а (14A14-1A) и Союз-2.1б (14A14-1B).[3][10]
| Двигатель | РД-108 | РД-108К | РД-108ММ | РД-118 | РД-118ПФ | РД-108А | РД-108А |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AKA | 8D75 | 8D75K | 8Д727 или 8Д75М | 11D512 | 11Д512ПФ[11] | 14D21 | 14Д21ХЗ |
| Разработка | 1954-1959 | 1965-1976 | 1969-1975 | 1979-1981 | 1993-2001 | 2001-2004 | |
| Цикл двигателя | Жидкое топливо ракетный двигатель горящий РГ-1 /LOX в газогенератор цикл с турбиной, приводимой в действие паром, генерируемым каталитический разложение ЧАС2О2 | ||||||
| Пропеллент | РГ-1 /LOX | Синтин /LOX[11] | РГ-1 /LOX | ||||
| Давление в камере сгорания | 5,10 МПа (740 фунтов на кв. Дюйм) | 5,10 МПа (740 фунтов на кв. Дюйм) | 5,32 МПа (772 фунтов на кв. Дюйм) | 5,85 МПа (848 фунтов на кв. Дюйм) | 5,39 МПа (782 фунтов на кв. Дюйм) | 5,44 МПа (789 фунтов на кв. Дюйм) | 5,44 МПа (789 фунтов на кв. Дюйм) |
| Тяга (уровень моря) | 745,33 кН (167 560 фунтов силы) | 745,33 кН (167 560 фунтов силы) | 676,68 кН (152120 фунтов-силы) | 818,88 кН (184090 фунтов-силы) | Неизвестно | 792,41 кН (178 140 фунтов-силы) | 792,41 кН (178 140 фунтов-силы) |
| Тяга (вакуум) | 941,47 кН (211650 фунтов силы) | 941,47 кН (211650 фунтов силы) | 833,60 кН (187 400 фунтов силы) | 1000,31 кН (224880 фунтов-силы) | Неизвестно | 921,86 кН (207240 фунтов силы) | 921,86 кН (207240 фунтов силы) |
| Удельный импульс (уровень моря) | 248 с (2,43 км / с) | 248,2 с (2,434 км / с) | 253 с (2,48 км / с) | 257 с (2,52 км / с) | 263,5 с (2,584 км / с) | 257,7 с (2,527 км / с) | 257,7 с (2,527 км / с) |
| Удельный импульс (вакуум) | 315 с (3,09 км / с) | 314,2 с (3,081 км / с) | 316 с (3,10 км / с) | 314 с (3,08 км / с) | Неизвестно | 320,6 с (3,144 км / с) | 320,6 с (3,144 км / с) |
| Высота | 2865 мм (112,8 дюйма) | 2865 мм (112,8 дюйма) | 2865 мм (112,8 дюйма) | 2865 мм (112,8 дюйма) | 2,865 мм (112,8 дюйма) | 2865 мм (112,8 дюйма) | 2,865 мм (112,8 дюйма) |
| Диаметр | 1950 мм (77 дюймов) | 1950 мм (77 дюймов) | 1950 мм (77 дюймов) | 1950 мм (77 дюймов) | 1950 мм (77 дюймов) | 1950 мм (77 дюймов) | 1950 мм (77 дюймов) |
| Предполагаемое использование | R-7, Спутник, Восток и Восход | Молния (8К78) | Молния-М (8К78М) и Союз (11A511) | Союз-У (11А511U) | Союз-У2 (11A511U2) | Союз-ФГ (11А511У-ФГ), Союз-СТА (372RN21A) и Союз-СТБ (372РН21Б) | Союз-2.1а (14A14-1A) и Союз-2.1б (14A14-1B) |
| Положение дел | На пенсии | На пенсии | На пенсии | На пенсии | На пенсии | В производстве | В производстве |
| Рекомендации | Если не указано иное:[3][4] | ||||||
Работа над двигателями 14D21 и 14D22 началась в 1986 году, а предварительное проектирование было завершено в 1993 году. Эти двигатели включают новую конструкцию головки инжектора для увеличения удельный импульс. Первый запуск Прогресс грузовых космических кораблей с использованием ракеты-носителя с этими двигателями состоялся в мае 2001 года. полет человека в космос Запуск с использованием этих двигателей состоялся в октябре 2002 года.[5]
Гиперголический vs. пиротехнический зажигание
Выпускаемые в настоящее время двигатели имеют пиротехническую систему зажигания. Энергомаш сообщает, что новая гиперголическая система зажигания (на двигателях 14Д21ХЗ и 14Д22ХЗ) готова к сертификации и летным испытаниям.[5]
Рекомендации
- ^ а б «РД-107, РД-108». ОАО Кузнецов. Получено 2015-07-17.
- ^ «РД-107-8Д74». Энциклопедия Astronautica. Получено 2015-07-14.
- ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s "ЖРД РД-107 и РД-108 и их модификации" [РД-107 и РД-108 и их модификации] (на русском языке). Получено 2015-07-14.
- ^ а б c d е ж грамм час я j k «Перечень двигателей НПО Энергомаш». НПО Энергомаш. Получено 2015-06-20.
- ^ а б c d «РД-107/108». НПО Энергомаш. Получено 2015-07-14.
- ^ Джон Р. Лондон III (октябрь 1994 г.). LEO по дешевке (PDF). Издательство Воздушного Университета. С. 68–69. ISBN 0-89499-134-5. Архивировано из оригинал (PDF) на 2008-05-14.
- ^ «Двигатели». НПО Энергомаш. Получено 2015-07-14.
- ^ Черток, Борис (июнь 2006 г.). «Глава 16 - Семь проблем ракеты Р-7». Ракеты и люди Vol. 2 - Создание ракетной промышленности (PDF). Том 2 (NASA SP-2006-4110). НАСА. п. 292. Получено 2015-07-15.
- ^ "История". НПО Энергомаш. Получено 2015-07-14.
- ^ а б Зак, Анатолий. «Ракета-носитель Союз-2 (14А14)». RussianSpaceWeb. Получено 2015-07-14.
- ^ а б c Пилле, Николас. «Ле лансер Союз-У2 (11А511У-2)» [Ракета-носитель "Союз-У2" (11А511У-2)] (на французском языке). Kosmonavtika.com. Получено 2015-07-14.
внешняя ссылка
| Жидкое топливо |
|  | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Твердое топливо |
| |||||||||||||
| ||||||||||||||