Jetzt arbeitet die russische Industrie an der Entwicklung eines vielversprechenden Flüssigtreibstoff-Raketentriebwerks RD-171MV. Das einzigartig leistungsstarke Produkt ist für Trägerraketen der Zukunft gedacht und soll einen qualitativen Durchbruch in der Branche schaffen. Gleichzeitig ist 2019 für das Programm von besonderer Bedeutung. In der jüngeren Vergangenheit fanden mehrere wichtige Ereignisse in der Geschichte des Projekts statt, weitere werden in den kommenden Monaten erwartet.
2019 und die Zukunft
Die Entwicklungsarbeiten am RD-171MV-Triebwerk werden seit 2017 durchgeführt. Projektentwickler ist NPO Energomash. Das bestehende RD-171M-Antriebssystem wurde als Grundlage für das neue Produkt genommen - eine Variante der Entwicklung des älteren RD-170-Motors. Durch den Einsatz bewährter Lösungen und neuer Komponenten sollte eine weitere Rekordleistungssteigerung erreicht werden. Die hohen deklarierten Eigenschaften haben bereits zur Entstehung des Spitznamens "Zarenlok" geführt.
Im Februar 2019 gab die Führung von Roscosmos den Abschluss des Baus des ersten experimentellen RD-171MV bekannt. Nach einiger Vorbereitung soll dieses Produkt Brandtests unterzogen werden. Im Juli sprach NPO Energomash über die Montage von drei weiteren Versuchsmotoren und legte auch den Zeitpunkt des Testbeginns des ersten Produkts fest. Diese Arbeiten sind für die zweite Dezemberhälfte geplant.
Ende August wurde das Modell RD-171MV neben anderen Entwicklungen auf der Messe MAKS-2019 gezeigt. Gleichzeitig wurde bekannt, dass innerhalb der nächsten zwei Jahre das Mock-up des neuen Triebwerks mit der ersten Stufe der vielversprechenden Trägerrakete Sojus-5/Irtysch getestet wird.
Am 1. September erschienen Informationen über die Absicht der NPO Energomash, Walzstahl für den Bau neuer Motoren zu kaufen. In diesem Fall sprechen wir von „der Hauptproduktion für die Fertigstellung des RD-171MV. Die Gesamtkosten der gekauften Walzprodukte betragen 19,5 Millionen Rubel. All dies bedeutet, dass das Programm in naher Zukunft die Phase des Prototypenbaus verlassen und in eine neue Phase übergehen wird.
Ende dieses Jahres wird NPO Energomash Tests des ersten experimentellen RD-171MV starten. Zukünftig werden weitere Motoren getestet. 2021 wird der Hersteller den ersten Flugsatz zur Montage an der Sojus-5-Rakete an Subunternehmer übergeben. Für 2022 sind mehrere Starts solcher Raketen mit neuen Antriebssystemen geplant. Frühestens Mitte der zwanziger Jahre werden "Sojus-5" und RD-171MV in den vollwertigen Betrieb gehen.
Verbessertes Design
Das Produkt RD-171MV wird auf Basis bestehender Motoren entwickelt und unterscheidet sich von diesen in einer Reihe von Komponenten und Technologien, die eine Leistungssteigerung ermöglichen. Interessant ist das neue Projekt auch in seinen Entwicklungsmethoden. Dies ist die erste Engine von NPO Energomash, die ursprünglich in elektronischer Form und ohne Verwendung von Papierdokumenten erstellt wurde.
RD-171MV ist ein Vierkammer-Raketentriebwerk, das ein Kerosin-Sauerstoff-Treibstoffpaar verwendet. Mit einem Eigengewicht von 10,3 Tonnen ist das Produkt in der Lage, 806 Tonnen Schub im Leeren zu entwickeln. Wärmekapazität - 27 Tausend MW. Es wurde eine verbesserte Turbopumpeneinheit mit einer Leistung von 180.000 kW verwendet. Damit ähnelt das neue Raketentriebwerk, wie die Entwickler betonen, in einigen Eigenschaften einem ziemlich großen Kraftwerk. Außerdem ist es derzeit das stärkste Raketentriebwerk der Welt.
Der neue Motor unterscheidet sich von den bisherigen Produkten seiner Familie nicht nur in den Eigenschaften, sondern auch in den Designmerkmalen. Es verwendet moderne Materialien und Technologien. Darüber hinaus wurden völlig neue Elemente eingeführt, wie zum Beispiel ein vom RD-191-Motor übernommenes Regelsystem.
Das Antriebssystem RD-171MV soll mit neuen Trägerraketen verwendet werden, die seine hohen Eigenschaften effektiv nutzen können. Es wird bereits daran gearbeitet, neue Raketen verschiedener Klassen speziell für die Zarenmaschine zu entwickeln.
Booster-Raketen
Für den Einsatz des RD-171MV werden nach aktuellen Planungen zwei vielversprechende Raketen unterschiedlicher Klassen entwickelt. Das Potenzial des Antriebssystems kann in mittleren und superschweren Trägerraketen genutzt werden. Beide Proben müssen frühestens in der zweiten Hälfte der zwanziger Jahre in Betrieb gehen.
Seit 2015 entwickelt das Progress Rocket and Space Center eine neue mittlere Trägerrakete, Sojus-5, auch bekannt als Phoenix und Irtysh. Die erste Stufe einer solchen Rakete wird mit der RD-171MV-Installation ausgestattet, die zweite Stufe soll andere Triebwerke verwenden. Flugtests der Irtysh sollen 2022 beginnen und Mitte des Jahrzehnts in Dienst gestellt werden.
Das geschätzte Startgewicht der neuen Rakete wird 530 Tonnen betragen, davon sind fast 400 Tonnen Treibstoff und Oxidationsmittel für das Triebwerk der ersten Stufe. Irtysh wird in der Lage sein, bis zu 17 Tonnen Fracht in eine erdnahe Umlaufbahn oder 2,5 Tonnen in eine geostationäre Umlaufbahn zu befördern. Aufgrund der hohen Eigenschaften des Triebwerks der ersten Stufe wird die neue Trägerrakete gewisse Vorteile gegenüber anderen Produkten ihrer Klasse aufweisen.
Die Irtysh-Entwicklungen werden im Projekt der superschweren Trägerrakete Jenissei verwendet, die von der Energia Corporation entwickelt wird. Es wurden mehrere Architekturoptionen für eine solche Rakete mit gemeinsamen Merkmalen und Komponenten vorgeschlagen. Die erste Stufe des Jenissei soll in Form eines Pakets aus mehreren Stufen des Irtysch mit RD-171MV-Motoren hergestellt werden. Die Tsar Engine kann auch in einer Single-Block-Zweitstufe eingesetzt werden. Die nächsten Jahre sollen für das Design und die Entwicklung der notwendigen Produkte genutzt werden. Der Erstflug des Jenissei wird etwa 2028 stattfinden.
Bei Verwendung der ersten Stufe mit sechs RD-171MV-Triebwerken wird die Jenissei-Rakete eine Masse von mehr als 3100 Tonnen haben und eine Last von mindestens 100 Tonnen für LEO-Missionen liefern können.
Schlüssellink
Die erfolgreiche Umsetzung der bestehenden Pläne wird es ermöglichen, die Erforschung des Weltraums sowohl in Umlaufbahnen als auch in anderen Himmelskörpern fortzusetzen. Die vielversprechende Irtysh / Sojus-5-Rakete wird in der Lage sein, die bestehenden Träger, die Ausrüstung in die Umlaufbahn bringen, zu ergänzen und zu ersetzen, und für den Jenissei werden ernstere Aufgaben gestellt. Darüber hinaus hängt der Erfolg beider Projekte direkt vom RD-171MV-Motor ab.
Die Tests der experimentellen Zarenmotoren beginnen in diesem Jahr und dauern bis 2021-22. Dann werden ähnliche Produkte mit der Irtysh-Rakete getestet, und in einigen Jahren sollen die ersten Muster der Jenissei erscheinen. Tatsächlich legen die aktuellen Arbeiten den Grundstein für weitere praktische Erfolge.
Damit erhält die russische Raumfahrtindustrie mittel- und langfristig mehrere Instrumente unterschiedlicher Klassen auf einmal, die zur Lösung unterschiedlichster Aufgaben geeignet sind. Die neuen Trägerraketen werden vielversprechende Forschungs- und Entwicklungsprogramme bieten und ihre Position auf dem Startmarkt stärken. Das Schlüsselglied in den aktuellen Plänen zur Schaffung einer neuen Raketen- und Weltraumtechnologie ist das "Tsar Engine" - RD-171MV, das noch getestet werden muss.
