предыдущий материал
следующий материал

РАЗРАБОТКА
Военная академия РВСН им. Петра Великого:
Александр Башилов,
доцент, к.т.н
Геннадий Самарин

ЖРД аэрокосмических фирм Западной Европы

Сегодня в Западной Европе созданием и эксплуатацией жидкостных реактивных двигателей (ЖРД) для ракет-носителей (РН) занимаются два ведущих двигателестроительных концерна - французский SEP (Societe Europeene de Propulsion - "Европейское общество силовых установок") и немецкий МВB (Messerchmitt-Bolkow-Blohm - "Мессершмитт-Бельков-Блом"). Технический уровень всех этих двигателей соответствует уровню аналогичных американских ЖРД, созданных 5...10 годами ранее, а их конструкция основана как на собственных оригинальных разработках, так и на американских лицензиях.

С начала 1960-х гг. концерн SEP занимается созданием мощных однокамерных ЖРД на азотно-кислотных окислителях. Им разработаны ЖРД VEXIN и VALOIS для РН типа Diamant, а также серия ЖРД VIKING для РН семейства Ariane. Все эти двигатели не отличаются высокой экономичностью (по сравнению с аналогичными российскими и американскими образцами).

С 1983 г. в создании и совершенствовании ЖРД VIKING принимает участие концерн MBB. В целом, азотно-кислотные ЖРД серии VIKING являются достаточно мощными, имеют простую конструкцию, низкую стоимость и высокую надежность. Они обеспечивают успешное выполнение большинства западноевропейских космических программ, а также коммерческие пуски РН Ariane.

Еще одним азотно-кислотным ЖРД, созданным концерном MBB для третьей ступени РН Europa в 1971 г., является небольшой однокамерный ЖРД L-5 многократного включения с вытеснительной системой подачи обоих компонентов топлива.

Разработку небольших кислородно-водородных ЖРД для верхних ступеней РН Europa концерны SEP и MBB начали в середине 1960-х гг. независимо друг от друга. Концерн SEP разрабатывал четырехкамерный ЖРД SEPR с тягой около 60 кН. Концерн MBB создавал альтернативный однокамерный ЖРД OPHOS практически с такими же характеристиками. Но обе компании в ходе своей работы встретились со значительными трудностями, и к моменту прекращения работ над РН Europa оба ЖРД проходили только стендовую отработку.

После создания в 1975 г. Европейского Космического Агентства и начала работ над новыми РН серии Ariane, концерны SEP и MBB решили объединить свои усилия в создании кислородно-водородных ЖРД. Это позволило к 1979 г. закончить разработку первого западноевропейского ЖРД указанного типа, получившего индекс НМ-7. Он объединил в себе лучшие конструктивные и схемные решения двигателей SEPR и OPHOS.

НМ-7 является однокамерным двигателем без дожигания. Он имеет насосную подачу обоих компонентов одним ТНА. В 1988 г. для РН Ariane-4 был создан экономичный форсированный вариант данного ЖРД, получивший индекс НМ-7В.

Вторым западноевропейским кислородно-водородным ЖРД, созданным концернами SEP и MBB, является мощный маршевый двигатель НМ-60 VULCAIN для первой ступени перспективной РН Arianе-5.

Однокамерный двигатель ЖРД НМ-60 открытой схемы имеет два автономных ТНА подачи кислорода и водорода (по типу американского ЖРД J-2). По своей конструкции ЖРД НМ-60 является современным кислородно-водородным ЖРД, обеспечивающим высокую надежность и значительный ресурс (до 7000 с при 20 включениях).

В 1998 г. концерны SEP и MBB приступили к разработке кислородно-водородного ЖРД НМ-100. Он имеет аналогичную американскому ЖРД SSME схему с дожиганием восстановительного водородного газа, который вырабатывается в двух одинаковых газогенераторах и обеспечивает привод двух автономных ТНА кислорода и водорода.

Характеристики западноевропейских азотно-кислотных ЖРД
Тип ЖРД
VEXIN
VALOIS
VIKING-2
VIKING-5
VIKING-4
L-5
Год создания
1965
1967
1979
1984
1984
1971
Фирма
SEP
SEP
SEP
SEP, MBB
SEP, MBB
MBB
Ракета-носитель
Diamant-A
Diamant-B
Ariane-1
Ariane-3
Ariane-3
Ariane-5
Компоненты топлива
АК+скипидар+вода
АК+НДМГ+вода
АК+НДМГ+вода
АК+НДМГ+вода
АК+НДМГ+вода
AT+AZ-50
Тяга у земли, кН
247
348
610
677
790
(в пустоте)
23
(в пустоте)
Удельный импульс,
Н-с/кг
1990
2143
2390
2470
2900
3040
Давление в камере,
М Па
1,76
2,05
5,4
5,85
5,85
1,0
Расширение сопла
3,6
5,2
14
14
21
77
Масса, кг
390
415
695
750
760
214 (ДУ)
Время работы, с
95
120
140
205
130
6000
Высота/диаметр, м
1,8 / 1,0
2,2 / 1,2
2,9 / 1,2
3,1 / 1,2
3,9 / 1,7
1,4 / 1,2

Характеристики западноевропейских кислородно-водородных ЖРД
Тип ЖРД
HM-7
HM-7B
HM-60
HM-100
Год создания
1979
1988
1995
1998
Фирма
SEP
SEP, MBB
SEP, MBB
SEP, MBB
Ракета-носитель
Ariane-1
Ariane-4
Ariane-5
Ariane-5
Тяга в пустоте, кН
60
63
1070
1220
Удельный импульс,
Н-с/кг
4323
4442
4240
4450
Давление в камере,
М Па
3,05
3,5
10
20
Расширение сопла
60
83
45
40
Мощность ТНА, кВт
420
485
3030(O2), 11900(H2)
14100(O2), 35200(H2)
Масса, кг
150
155
1450
1200
Время работы, с
545
725
500
550
Высота/диаметр, м
1,7 / 1,0
1,9 / 1,1
4,0 / 2,3
3,9 / 2,1

предыдущий материал
оглавление
следующий материал