Несколько дней назад стало известно, что самарское ЦСКБ «Прогресс» предложило новый двигатель для перспективных ракет-носителей сверхтяжелого класса, использующий в качестве топлива сжиженный природный газ. Согласно последним сообщениям отечественной прессы, свои идеи о будущем ракетных двигателей огласило химкинское НПО «Энергомаш» им. академика В.П. Глушко. Для повышения характеристик перспективные двигатели предлагается оснащать камерой сгорания, работающей по новым принципам.
Издание «Взгляд» со ссылкой на представителей НПО «Энергомаш» пишет, что предприятие уже разработало камеру сгорания оригинальной конструкции. Двигатель, оснащенный ей, сможет заметно улучшить свои характеристики – предполагаемый рост мощности достигает 10% в сравнении с используемыми сейчас двигателями. Новая конструкция камеры сгорания позволяет использовать пока не освоенный на практике принцип работы двигателя, а именно т.н. детонационное горение топлива. Идеи, положенные в основу нового проекта, были сформулированы академиком Я.Б. Зельдовичем несколько десятилетий назад, но до сих пор не дошли до практического применения в ракетно-космической отрасли.
«Взгляд» приводит слова генерального конструктора НПО «Энергомаш» по науке П. Левочкина, согласно которым основой для нового проекта стали наработки конца тридцатых годов прошлого века. Специалист отметил, что к настоящему уровню достигнут предел возможностей жидкостных ракетных двигателей, построенных по традиционным схемам. Прорабатывая различные способы дальнейшего повышения характеристик двигателей, специалисты НПО «Энергомаш» занялись изучением химических процессов, сопровождающих работу силовой установки. В ходе этих исследований конструкторы обратились к работам Я.Б. Зельдовича, в которых предлагались интересные методы повышения характеристик двигателя, прежде всего детонационное горение.
Суть детонационного горения заключается в следующем: во время горения по веществу-топливу распространяется ударная волна, инициирующая горение новых участков вещества. Выделяющаяся при горении энергия, в свою очередь, поддерживает ударную волну. Изучением детонационного горения занималось множество ученых. В конце тридцатых годов работавшие независимо друг от друга Я.Б. Зельдович (СССР), Дж. Фон Нейман (США) и В. Деринг (Германия) почти одновременно разработали одну и ту же модель явления, позже названную по их именам ZND. Именно на эти работы предлагается опираться в новом проекте.
Как рассказал П. Левочкин, перспективный ракетный двигатель будет использовать т.н. спиновую детонацию. Это означает, что в одном из участков камеры сгорания во время ее работы будет присутствовать ударная волна, вращающаяся по окружности со скоростью до 8 тыс оборотов в секунду. По своей конструкции камера сгорания, приспособленная для такой работы, почти не будет отличаться от существующих систем. Тем не менее, в ее конструкции необходимо учесть повышенные нагрузки, возникающие при детонации топлива.
Использование детонационного горения топлива позволит не только повысить характеристики двигателя, но и немного уменьшить габариты камеры сгорания. Увеличение мощности двигателя примерно на 10% будет иметь сразу несколько положительных последствий. К примеру, появится возможность уменьшить запас топлива или увеличить полезную нагрузку ракеты-носителя. В результате может заметно повыситься гибкость применения ракеты.
Сроки появления первых ракет-носителей с двигателями, использующими явление детонационного горения топлива, пока неизвестны. Согласно последним сообщениям, камера сгорания для перспективной силовой установки уже создана. По-видимому, в обозримом будущем начнется строительство двигателей-прототипов, которые в дальнейшем будут использоваться в испытаниях. Эксплуатация новых двигателей, скорее всего, начнется в отдаленном будущем – не ранее первой половины двадцатых годов, но о точных сроках пока говорить рано.
Перспективы нового двигателя тоже не до конца ясны. Предложенные технологии позволяют значительно повысить характеристики двигателей, однако о применении новых двигателях на ракетах-носителях речи пока не идет. Какие именно ракеты будут оснащаться перспективными двигателями разработки НПО «Энергомаш» – пока не определено.
После появления серийных ракетных двигателей на основе новой технологии НПО «Энергомаш» им. академика В.П. Глушко вновь подтвердит свой статус одного из ведущих мировых предприятий отрасли. Одними из самых известных разработок предприятия являются двигатели РД-170 и разработанный на его основе РД-180. РД-180 в последние месяцы стал предметом споров и даже судебных заседаний.
По материалам сайтов:
http://vz.ru/
http://i-mash.ru/
http://itar-tass.com/
