45 yıl önce, Sovyet bilim adamları, aya uçmak için süper ağır bir roket yaratmaya cesur bir girişimde bulundular. Bu girişim başarısız oldu ve biz "ay ırkını" Amerikalılara kaybettik. Ama şimdi aynı Amerikalılar ülkemizde Sovyet ay roketi için yaratılan roket motorları için sıraya giriyorlar.
Geçen yüzyılın ortası, SSCB ile ABD arasında Dünya'ya yakın alanın geliştirilmesinde kumar yarışması zamanıydı. Ana “ödül” aydı. Bu nedenle, her iki ülkenin tasarımcıları, hiç çaba harcamadan ve bütçe parası harcamadan, bir adamı ayın yüzeyine götürebilecek ve onu geri getirebilecek ekstra ağır roketler oluşturmak için yarışmışlardır. SSCB'de H1-L1, OKB-1'te önce Sergei Pavlovich Korolev tarafından ve sonra Vasily Pavlovich Mishin tarafından ölümünden sonra geliştirilen bir roket haline geldi. Amerika Birleşik Devletleri'nde, aynı derecede efsanevi Alman tasarımcı Werner von Braun tarafından yaratılan Saturn-5 (hayatı boyunca tüm Amerikan uzay programının “babası” olarak adlandırmaya başladılar).
Öykü subjunctive ruh hali tahammül etmez. Amerikalılar yarışı kazandı. Gemideki Apollo-510 ile SA-4, yılın ilk 9 1967 test uçuşunda başladı ve bir buçuk yıl sonra Temmuz ayında ABD'nin ilk insan roketi olan 1969'da Ay'da oturdu. Sovyetler Birliği 21 Şubat, 1969, "ay" roketinin yeni testlerine başladı. Ve, Amerikan’ın aya başladığı andan itibaren (Apollo programının son uçuşu, yılın Aralık 7’inde 1972’te gerçekleşti), Sovyet ay programı daraltıldı.
Ancak, Н1-Л1 roketinde yapılan çalışmalar sırasında yaratılan bilimsel ve teknik temeller ortadan kalkmadı. Ünlü Sovyet tasarımcı Nikolai Kuznetsov tarafından bu roket için tasarlanan ve üretilen roket motorları o kadar başarılı oldu ki hem Rusya hem de ABD şimdi gerekli.
"Büyük yaşlı adamlar" savaşı
En büyük Sovyet askeri tasarımcılarının nesli, geçen yüzyılın 40-80 yıllarına düşen yaratıcı düşüncenin zirvesi, genellikle “büyük yaşlı erkekler nesli” olarak adlandırılıyor. Anavatanımızın “savunma kalkanı” nı yaratan onların zihniydi ve aslında modern Rusya'da askeri teknik düşüncenin gelişiminin altında yatan, onların gelişimi idi. Bu pleiad iki büyük Sovyet motor üreticisi, Nikolai Dmitrievich Kuznetsov ve Valentin Petrovich Glushko'nun isimleridir. İlk tasarımcının gaz türbini motorlarında, stratejik bombardıman uçakları hala Gazprom’un gaz pompalama ünitelerinin “mavi altınını” uçuyor ve pompalıyor. İkinci tasarımcının roket motorlarında, aslında tüm Sovyet ve Rus kozmonotikleri gökyüzüne yükseldi. Farklı alanlarda çalıştıkları anlaşılıyor. Ancak, tarihte iki Sovyet akademisyenin yollarının birbiriyle kesiştiği bir an vardı.
Bu, uzay araçları ve araçlarının baş Sovyet tasarımcısı Sergei Pavlovich Korolev'in aya uçmak için tasarlanmış yeni bir Sovyet roketi yaratmaya başladığı 1959'da oldu. Bundan kısa bir süre önce Glushko, nükleer bir savaş başlığına sahip bir R-5M balistik füzesi için sıvı itici roket motorları (LRE) üzerinde çalıştığı için Sosyalist Emek Kahramanı unvanını aldı. Ancak Sovyet “ay” roketi Korolev'in dört aşaması için bir roket motoru yaratma görevi beklenmedik bir şekilde Glushko'ya değil, daha sonra sadece turboprop ve turbojet motorlarının tasarımı ve üretiminde uzmanlaşmış Nikolai Kuznetsov'a (Kuibyshev şehri) için havacılık. Korolev ve Glushko arasındaki zor bir kişisel ilişki olan ya da roket tasarımcısının oksijen kerosen motorlarına ihtiyaç duyduğu ve motor tasarımcısının heptil-amil üzerinde ısrar ettiği bu “at değişimine” neyin neden olduğu kesin olarak bilinmemektedir ... Ama gerçek şu ki - ilk test sırasında Nikolay Kuznetsov, daha sonra SSCB Havacılık Sanayi Bakanlığı'nın bir parçası olan Kuibyshev Motor Fabrikası'nda süper ağır "ay" Amerikan Satürn-5 roketinin uçuşu için tezgah testleri oluşturdu ve başarıyla gerçekleştirdi. Sovyet N1 ay roket-L1 adımların her biri için roket motorlarının dört yeni türleri. 1971'de, bu roketin uçuş testleri sırasında (dört kez başladı), sonuçlandırıldılar ve NK-33, NK-43, NK-39 ve NK-31 kodlarını aldılar. Ancak bu motorlar asla seriye girmedi.
Sovyet ay programının baş ideoloğu Sergei Pavlovich Korolev, Ocak 1966'ta öldü. Üç yıl sonra, ABD'nin ilk astronotlarının aya ulaştığı anlaşıldı. 1974'te OKB Glushko ve “halef” Korolyov Vasily Mishin liderliğindeki Tasarım Bürosu temelinde NPO Energia yaratıldı. Valentin Glushko onu yönetmen ve genel tasarımcı olarak yönetmektedir. Bundan sonra, Sovyetler Birliği'ndeki H1-L1 roketi ile ilgili çalışma sonunda kapatıldı ve Energia, yeniden kullanılabilir uzay sistemi Energia-Buran fikrini geliştirmeye başladı. Aynı yıl, SSCB Savunma Konseyi 1974, Kuybyshevsky OKB-276'in roket motorları üzerinde daha fazla durmalarını emretti ve yakında Sovyet gazını Batı Sibirya'dan kapitalist Avrupa'ya sürükleyecek olan gaz pompalama ünitelerinin stratejik havacılık ve yer temelli tahriklerinin tasarımına tamamen daldı. Halihazırda N33-L43 roketi için Kuibyshev'de üretilen yaklaşık yüzlerce NK-1 ve NK-1 motor imha edildi.
Obstinate genel
Ancak, ortaya çıktığı gibi, Nikolai Kuznetsov parti ve hükümetin emrinin sadece yarısını yerine getirdi. Halen uçan ve ülkemizin tüm stratejik havacılığını uçmaya devam edecek olan motorları gerçekten yarattı. Gazprom'un gaz pompalama ünitelerinin gücünün üçte biri hala Kuznetsovsk gaz türbini motorları tarafından sağlanmaktadır. Ayrıca, Kuznetsov'un öncülüğünde, geçtiğimiz yüzyılın 70'lerinin ortasında bulunan Kuibyshev motor gövdelerinin kovanları işletmeleri, Soyuz orta sınıf fırlatma araçlarının ilk ve ikinci aşamaları için Glushkov'un motorlarının seri üretimini gerçekleştirdi - RD-107A / RD-108A. Ve zamanla, Kuibyshev'de ve daha sonra Samara'da 9 binden fazla sıvı jet motoru üretildi.
Fakat SSCB Bilimler Akademisi'nin genel, tasarımcı ve tam üyesi olan ND Kuznetsov, partinin ve hükümetin doğrudan emri olmasına rağmen, kendi füzesi olan “yavru” (NK-33 ve NK-43) ortadan kaldırmadı. Onları özel bir şekilde korudu ve meraklı gözlerden uzak tuttu. Ve sonraki 20 yıllarında, bu operasyona dahil olan tek bir kişi hiç kimsenin Samara çevresindeki tenha bir alanda zamanlarını beklemeden yüzlerce eşsiz eşyanın beklediğini bilmesini sağlamıştır.
Bu saat 1992 yılında geldi. Üç yıl önce, Kuznetsovsky roket motorlarının ana rakibi Valentin Pavlovich Glushko öldü. Halen görkemli yaratılışının uçuşunu görmeyi başardı - MTC “Buran” ile ekstra ağır roket “Enerji”. Fakat Sovyetler Birliği gözlerimizin ve siyasi liderliğinin önünde dağılıyordu, aslında artık kozmosa bağlı değildi. Bu zamana kadar, tasarım büroları, motor imalatçıları, roket inşaatçıları, bakanlıklar, bölümler ve endüstriler arasındaki eski ilişkiler sistemi dikişlerde çatlıyordu. Örneğin, daha önce “kapalı” olan işletmelerin uluslararası arenaya kendi ürünleri ile girmelerine izin verildi. Ve Nikolai Kuznetsov bundan faydalandı. Roket motorlarını “tonozlardan” çıkardı ve 1992 Moskova'daki ilk uluslararası Aviadvigatel sergisinde onları halka tanıtdı. Bu ürünler bomba kabuğunun dünya toplumu üzerindeki etkisini üretti. “Bu motorun benzersizliği bir roket tarafından değil, bir havacılık tasarım bürosu tarafından yaratılmış olmasıdır. Ve bu özgüllük her şeyde kendini gösterir. Örneğin roket motorlarının çoğu düzinelerce ve yüzlerce boru hattında dolaşmış durumda. Ve motorumuzda neredeyse hiç yok. NK-33’in tasarımının bir parçası, aslında, daha önce Kuznetsov tarafından yaratılan bir turbojet motor, örneğin, NK-12… Amerikalılar bu tasarım şemasını görünce kafalarını tutup şöyle dedi: Nasıl uygulanacağını biliyordu. Çünkü gelişmesi devasa bir miktar para gerektiriyordu! ”- Kuznetsov roket motorlarının baş tasarımcısı Valery Danilchenko, ilk toplantısıyla ilgili izlenimlerini Amerikalılarla Uzman Çevrimiçi ile paylaştı.
Dahası, Kuznetsovskiye motorları, tasarımlarını ve malzemelerini geliştirmek için para harcamadıkları için en yüksek güvenilirliği göstermiştir. Tasarımcılara göre, bu aşamada, 100 motorları hakkında “yakıldı” (yani işe yaradı) - bu, Rus ve yabancı roket motoru geliştiricilerinin şimdi test etme sürecinde alabileceklerinden daha büyük bir emirdir. Ancak aynı zamanda, Profesör Kuznetsov, “ay” roketinin ilk aşamasında çalışmak üzere tasarlanan NK-33 motorlarından birinin, standdan çıkarılmadan toplam dört (!) Saatten fazla çalışmasını sağlamıştır. Karşılaştırma için, yükseltilmiş NK-33'in üzerinde durduğu American Antares roketinin ilk aşamasının tahmini çalışma süresi, 230 saniyedir. Bu süre zarfında, bu tür iki motor 107 km yüksekliğe roket fırlatır. Bu tür güvenilirlik parametreleri, yeniden kullanılabilir kullanım ve itme gücünün kütleye oranı hala dünyada tek bir roket motoruna sahip değildir.
Motor dönüşü
Amerika Birleşik Devletleri'nden bahsetmek tesadüf değildir. O zamanki Amerikalılar, hafif ve orta sınıfların sınırında çalışan yeni bir ticari güçlendiriciye (PH) ihtiyaç duyuyorlardı. Bu nedenle, zaten 1993 yazında, Toros 33 PH (Antares) tahrik sisteminin bir parçası olarak NK-2 kullanımında işbirliğine dair bir anlaşma Samara motor üreticileri ve Amerikan şirketi Aerojet arasında imzalandı. Bunu yapmak için Amerikalılar, 47 motorları NK-33 ve NK-43’i Samara’da korunan hisse senetlerinden madde başına 1 milyon dolara satın aldı. Büyük tasarımcının bu ülkeye eşsiz ürünlerin en muhtemel rakiplerini satma kararı, o zaman ve şimdi belirsiz bir tepki veriyor. Nikolai Dmitrievich'e artık kendinden bir daha soramazsınız - 1995 yılında öldü. Ancak onu tanıyan insanların yorumlarına göre, NK-33 motorlarının stoklarının yarısını Amerikalılara satmanın ana nedeni para değildi. Sadece motorun sonunda uçmasını istedi ...
Ve Amerikalılar, gerçekten de, modernize edilmiş halde de olsa, onu uzaya çıkardılar. Özellikle, contalar değiştirildi, kontrol sistemi güncellendi, motor Amerikan gazyağı gazına uyarlandı ve baskı vektörünü kontrol etmek için bir kardan mafsalla donatıldı. Ve bu formda, Sovyet tasarımcılarının beyinçiliği ABD'de onaylandı ve NK-33 / AJ-26 adını aldı. Bu çalışma Aerojet uzmanları tarafından Samara Bilimsel ve Teknik Kompleksinin tasarımcıları ile birlikte yapıldı. Kuznetsova (onları SNTK. Kuznetsov) ve sonra, onları SNTK. Kuznetsova, entegre motor şirketi Kuznetsov'un uzmanlarıyla birlikte, "Motorostroitel" seri fabrikasına tekrar bağlandı. Bu motor yükseltme çalışmasının büyük kısmı 2008-2012 döneminde yapıldı. “NK-33'in uçuş testlerine girmesi çok 5-6 yıl sürdü, ancak 95'un motoruyla çalıştı ve teknik özelliklerini teyit ederek yeteneklerini gösterdi. Ve yerli ve Amerikan projeleri çerçevesinde NK-33 ile büyük bir gelişme çalışması gerçekleştirildi. Motorun modernizasyonunun bir parçası olarak, teknik özellik seviyesini yeni bir seviyeye yükselten ek tasarım çözümleri uygulandı. Amerikan seçeneğine gelince, bunu itmenin yüzde 108'ine zorladık, Amerikalı uzmanlar motoru itme vektör kontrolü ile tamamladı. Rus projesine göre, motorda değişiklik yapıldı, yeni uçuş koşullarına adapte edildi ”dedi. Uzman Çevrimiçi yönetimindeki Kuznetsov Derneği Genel Müdürü Nikolay Yakushin.
Üç küçük NASA PhoneSat uydusu ve bir ticari nanosatellit ile ilk Antares uçuşu, ABD'nin doğu kıyısındaki Wallops Island'daki uzay limanından, yılın nisan 21'inde 22'ten 2013'e gece yapıldı. Bu RN, düşük referans yörüngesinde 5,5 tona kadar ağırlığa sahip yükleri başlatmak için tasarlanmıştır ve geliştiricisi, özel bir şirket olan Orbital Sciences Corporation (OSC), şimdiden 8 roketli uzay aracı Cygnus için NASA ile 3,5 milyar sözleşmesi imzalandı. Uluslararası Uzay İstasyonu için kargo. 2013'te, 3'in başarılı Antares ticari uçuşu gerçekleşti.
Rusya'da, NK-33 motorlu bir taşıyıcı roket fırlatması 2013 yılının Aralık ayında gerçekleşti. NK-2A harfi altında yükseltilmiş NK-1 motoru olan tahrik sistemine dayanan 3 ton yükü üzerindeki Soyuz-33-33 B PH idi. Roket geliştiricisi ve üreticisi TsSKB-Progress (Samara) 'dır. Özellikle bu motordaki yeni hafif “Soyuz” için neredeyse 30 pozisyonları değiştirildi ve rafine edildi: kablolama, tahrikler, ateşleme sistemi vb. Lansman alanı Plesetsk Cosmodrome. Ek olarak, TsSKB-Progress şu anda dört Glushkovsky RD-2A motorunun bir NK-3-11 ile birleştiği 12 - 107 tonluk bir yük ile Soyuz-33-1 PH üzerinde çalışıyor. Rusya'da beş motorlu NK-20 (artı kontrollü itme vektörü) içeren 33 tonluk bir yük ve ağır hizmet tipi bir PH sınıfı bulunmaktadır.
Proje ekonomisi
Hem Amerikalıların hem de Rusların NK-33 motoruyla ilgili mevcut motivasyonları anlaşılabilir. Hafif piyasadaki araçlarda “çekme” konusunda dünya pazarında artık çok az öneri var, çünkü zaman içindeki uzay araştırmaları, düşük dünya yörüngesine getirilen 5 tona kadar olan uzay aracı hafif roket rampaları ile başladı, ABD'de Pegasus, Toroslar, Minotaur, Delta 11 (7320 ve 7420 modelleri), Falcon, Hindistan'da - PH PSLV, çeşitli yapılandırmalarda, İsrail'de - PH Shavit. Avrupalıların Vega için büyük umutları var. Brezilya, Ukrayna ile birlikte Cosmos-4'e verildi. Hafif RN'ler İran, Kuzey Kore, Güney Kore ve Japonya'da oluşturulur. Çin akciğer PH konusunda aktif olarak çalışmaktadır.
Ancak, Amerikalılar için, NK-33 Rus motorlarını PH'larında kullanma konusu, her şeyden önce, bu motorların en uygun maliyet, güvenilirlik ve verim kombinasyonu açısından önemlidir. NK-33 motorlar, sadece dünyadaki en güvenilir roket motorları arasında değil, itme-kütle oranı bakımından da liderler arasında değildir. Modern şartlar altında “modernize edilmiş” üretilen kitlenin fiyatı NK-33, diğer tasarımcı ve üreticilerin benzer roket motorlarının maliyetinin yarısı kadardır. Ve bu motorun “Kuznetsov” birliği üzerine büyük ölçekli üretiminin düzenlenmesi durumunda, fiyatı, ilk tahminlere göre, bir başka 30 - 40 milyon ruble düşebilir. Bu nedenle, Aerojet, Rusya'dan hala en az 50 NK-33 motoruna ihtiyaç duyduğunu belirtti.
Ülkemiz biraz farklı bir motivasyona sahip. Prensip olarak, Rusya'nın şimdi yeni bir hafif rokete ihtiyacı var. Tarihsel olarak, hafif roket fırlatıcılarımız, savaş başlığı yerine bir yükün olduğu kıtalararası balistik füzelerdir (ICBM'ler). Bunlar PC-20 tabanlı “Dnepr”, “Strela” ve PC-18 tabanlı “Rokot”, P-3 tabanlı “Cyclone-36”. Bir artıya sahipler - göreceli ucuzluk, özellikle de savaş görevinden alınan ICBM'lerin değişmesi söz konusu olduğunda. Bununla birlikte, bu tür füzelerin stokları sonsuz değildir (örneğin “Cyclone-3”, iki yıl önce çoktan akmıştır) ve çoğu, yine de tarihsel olarak Ukrayna'da üretildi. Ve şimdi orada neler olduğunu açıklamama gerek yok. Bu nedenle, Rusya'da, bir kerede iki hafif RN yaratmak için çalışmalar devam ediyor - 2-1В Birliği ve 1.2 Angaras. “Rokot veya Dnepr gibi balistik füzelere dayalı olarak yapılan zamanda yapılan hafif füzeler yarın ya da ertesi gün sahneyi terk edecek. Ve Rusya Federasyonu'ndaki hafif fırlatma araçlarının nişini serbest bırakacak. Bu nedenle, aynı anda iki yeni hafif taşıyıcı firmanın Rusya'daki görünümü - Angara 1.2 ve Soyuz-2-1В - rekabet açısından acı verici değil. Bu olumlu. Kuznetsov Derneği Nikolay Yakushin Genel Müdürü Online Çevrimiçi olarak, Rusya Savunma Bakanlığı'nın operasyonel görevlerini yerine getirmek ya da küresel fırlatma aracı pazarındaki ticari alan alanında birbirleriyle karışmayacaklar ”dedi.
Bu nedenle, "TsSKB-Progress" zaten "Kuznetsovsky" motorunda ve Eyalet Uzay Araştırma ve Üretim Merkezi'nde hafif bir "Birlik" yarattı. Khrunicheva, NPO Energomash im. Tarafından geliştirilen RD-191 ana motorlarında bir Angara fırlatma aracı ailesi yarattı. Glushko". İlk araba zaten uçtu, ikincisi - henüz değil. Ve yıllar önce 20'ten daha fazla yaratılmış olan “Angara” kararının genel üretime geçip geçmeyeceği hala büyük bir sorudur. Tamamen askeri bir ürün olarak - bu mümkün. Ticari yükleri kaldırma aracı olarak, şüphelidir, çünkü hafif “Soyuz”, hafif yük taşıma etkinliği açısından hafif “Angar” dan neredeyse 1,5 kat daha ileridedir.
Bu nedenle, son yıllarda Samara motor inşaat kompleksinin en önemli varlıklarından birkaçını birleştiren OAO Kuznetsov'u içeren United Engine Corporation (UEC), Samara'daki NK-2017 motorlarının üretimini 33 tarafından tamamen yenilemeyi hedefliyor. “Ürüne olan talebi göz önünde bulundurarak, şu anda motor üretimi sorununu çözüyoruz. Bu, "JDC" çerçevesinde yürütülen ortak bir görevdir. Bu ortak bir programdır. Şu anda, Antares programı kapsamında roket motorlarının tedariki için uzun vadeli ilişkilerin oluşmasına ilişkin Amerikalı uzmanlarla konu üzerinde çalışılmaktadır ve çalışmalar yerel bir projede devam etmektedir. Özel bir üretim geri kazanım programı oluşturduk. Amerikan tarafının amaçları doğrultusunda, zamanlamaya göre, yılın 2018'sinden motorların tedarikinin başlangıcından ve yılda 6-8 motorlarının seviyesinden bahsediyoruz. Yerel proje için, teslimatların yaklaşık başlangıç tarihi 2017 yılıdır ”- Nikolay Yakushin“ Uzman ”a vurgu yaptı. Planın yerine getirilmesi için, Samara'da Kuznetsov Derneğinde, “Askeri-Endüstriyel Kompleksin Yılın 2020'una Geliştirilmesi” Federal Hedef Programı çerçevesinde roket motorlarının üretimi için yeni bir üretim binasının inşaatına başlandı. Geleneksel RD-107A / RD-108A'nın yanı sıra, her yıl yeni teknolojiler ve modern ekipman kullanarak birkaç düzine NK roket motoru üretecekler.