RD-107 - RD-107
 Raketový motor RD-107 "Vostok" v Muzeu kosmické a raketové technologie (Petrohrad). | |
| Země původu |  Sovětský svaz |
|---|---|
| Návrhář | OKB-456 |
| Výrobce | JSC Kuzněcov[1] |
| aplikace | Posilovací motor |
| Přidružený L / V | Rodina odpalovacích zařízení R-7 |
| Předchůdce | RD-105 |
| Postavení | Ve výrobě |
| Motor na kapalná paliva | |
| Pohonná látka | LOX / Petrolej |
| Cyklus | Cyklus generátoru plynu |
| Výkon | |
| Tah (vakuum) | RD-107: 1 000 kN (220 000 lbF) RD-107A: 1020 kN (230 000 lbF) |
| Tah (SL) | RD-107: 810 kN (180 000 lbF) RD-107A: 839 kN (189 000 lb.F) |
| Jásp (vakuum) | RD-107: 313 s RD-107A: 320,2 s |
| Jásp (SL) | RD-107: 256 s RD-107A: 263,3 s |
| Rozměry | |
| Suchá hmotnost | RD-107: 1190 kg (2620 lb) RD-107A1190 kg (2620 lb) |
| Použito v | |
| Zesilovače první fáze pro R-7 rodina | |
| Reference | |
| Reference | [2][3][4][5][6] |
The RD-107 a jeho sourozenec, RD-108, jsou typem raketový motor původně použit ke spuštění R-7 Semyorka rakety. Motory RD-107 byly později použity ve vesmíru nosná vozidla na základě R-7. Od roku 2015[Aktualizace], velmi podobný RD-107A a RD-108A motory se používají ke spuštění Sojuz-FG, Sojuz-2.1a, a Sojuz-2.1b, které jsou v aktivní službě.[7]
Design
RD-107 byl navržen pod vedením Valentin Glushko v Laboratoři experimentálního designu s plynovou dynamikou (OKB-456) v letech 1954 až 1957. Využívá se kapalný kyslík a petrolej jako pohonné hmoty působící v a generátor plynu cyklus. Jak bylo typické pro všechny potomky V-2 raketa technologie je turbína poháněna párou generovanou katalytické rozklad H2Ó2. Parní generátor používá pevné látky F-30-P-G katalyzátor. Jsou založeny na peletě s proměnnou velikostí pokryté ve vodném roztoku o manganistan draselný a sodík. Každý motor používá čtyři pevné hlavní spalovací komory. RD-107 má další dva nonius spalovací komory, které mohou tah vektor v jedné rovině dodávat řízení polohy. RD-108 má čtyři takové nonnierovy spalovací komory, které dodávají plně vektorové řízení do stupně Blok-A. Jednonápravová turbočerpadlo jednotka zahrnuje parní turbínu, čerpadlo oxidátoru, palivové čerpadlo a generátor plynného dusíku pro natlakování nádrže.[3]
Jednou z důležitých inovací tohoto motoru byla schopnost používat proměnné poměr směsi mezi palivem a okysličovadlem. Přirozené kolísání výroby mezi jednotlivými motory znamenalo, že bez aktivní regulace spotřeby paliva by každý posilovač vyčerpával kyslík a palivo různými rychlostmi. To by mohlo vést ke konci hoření až k desítkám tun nespáleného paliva. Generovalo by to obrovskou zátěž pro strukturu a kontrolní autoritu kvůli hromadné nerovnováze. Proto byl vyvinut systém řízení poměru směsi, aby byla zajištěna současná spotřeba pohonné hmoty mezi čtyřmi posilovači R-7.[3][8]
Výroba
Motory RD-107 a RD-108 se vyrábějí v JSC Kuzněcov závod v Samara, Rusko pod dohledem Privolzhskiy pobočka NPO Energomash, také známý jako Volga větev.[1][3][5] Pobočka Privolzhsky byla organizována jako pobočka OKB-456 v roce 1958, konkrétně pro výrobu motorů RD-107 a RD-108. Pobočku vedl Y.D. Solovjev do roku 1960, poté R.I. Zelenev do roku 1975, poté A.F. Udalov do roku 1978 a v současnosti jej vede A.A. Ganin.[9]
Verze
Varianty RD-107
Úpravy designu RD-107 vedly k výrobě několika odlišných verzí motoru:
- RD-107 (AKA 8D74): Originální verze.[4] Používá se na R-7, Sputnik, Vostok a Voskhod.[3]
- RD-107K (AKA 8D74K): Vylepšená verze 8D74. Používá se na Molniya (8K78).[3]
- RD-107ММ (AKA 8D728 nebo 8D74M): Zvýšený tah nad 8D74K o 5%.[4] Používá se na Molniya-M (8K78М) a Sojuz (11A511).[3]
- RD-117 (AKA 11D511): Vylepšené strukturální změny.[4] Používá se na Sojuz-U (11А511U) a Sojuz-U2 (11A511U2).[3]
- RD-107А (AKA 14D22): Vylepšená verze 11D511 s novým designem vstřikovače, který eliminoval vysokofrekvenční nestability spalování.[4] Používá se na Sojuz-FG (11А511U-FG), Sojuz-STA (372RN21A) a Sojuz-STB (372RN21B).[3]
- RD-107А (AKA 14D22KhZ): Chemicky zapálená verze 14D22. Používá se na Sojuz-2.1a (14A14-1A) a Sojuz-2.1b (14A14-1B).[3][10]
| Motor | RD-107 | RD-107K | RD-107ММ | RD-117 | RD-107A | RD-107A |
|---|---|---|---|---|---|---|
| AKA | 8D74 | 8D74K | 8D728 nebo 8D74M | 11D511 | 14D22 | 14D22KhZ |
| Rozvoj | 1954-1959 | 1965-1976 | 1969-1975 | 1993-2001 | 2001-2004 | |
| Cyklus motoru | Tekutá pohonná látka raketový motor hořící RG-1 /LOX v generátor plynu cyklus s turbínou poháněnou párou generovanou katalytické rozklad H2Ó2 | |||||
| Tlak spalovací komory | 5,88 MPa (853 psi) | 5,88 MPa (853 psi) | 5,85 MPa (848 psi) | 5,32 MPa (772 psi) | 6,00 MPa (870 psi) | 6,00 MPa (870 psi) |
| Tah (hladina moře) | 813,98 kN (182 990 lbf) | 818,88 kN (184090 lbf) | 755,14 kN (169 760 lbf) | 778,68 kN (175 050 lbf) | 839,48 kN (188 720 lbf) | 839,48 kN (188 720 lbf) |
| Tah (vakuum) | 1 000,31 kN (224 880 lbf) | 995,41 kN (223780 lbf) | 921,86 kN (207240 lbf) | Neznámý | 1019,93 kN (229290 lbf) | 1019,93 kN (229290 lbf) |
| Specifický impuls (hladina moře) | 256 s (2,51 km / s) | 256,2 s (2,512 km / s) | 257 s (2,52 km / s) | 253 s (2,48 km / s) | 263,3 s (2,582 km / s) | 263,3 s (2,582 km / s) |
| Specifický impuls (vakuum) | 313 s (3,07 km / s) | 313,3 s (3,072 km / s) | 314 s (3,08 km / s) | 316 s (3,10 km / s) | 320,2 s (3,140 km / s) | 320,2 s (3,140 km / s) |
| Výška | 2865 mm (112,8 palce) | 2865 mm (112,8 palce) | 2865 mm (112,8 palce) | 2865 mm (112,8 palce) | 2578 mm (101,5 palce) | 2578 mm (101,5 palce) |
| Průměr | 1850 mm (73 palců) | 1850 mm (73 palců) | 1850 mm (73 palců) | 1850 mm (73 palců) | 1850 mm (73 palců) | 1850 mm (73 palců) |
| Zamýšlené použití | R-7, Sputnik, Vostok, a Voskhod | Molniya (8K78) | Molniya-M (8K78М) a Sojuz (11A511) | Sojuz-U (11А511U) a Sojuz-U2 (11A511U2) | Sojuz-FG (11А511U-FG), Sojuz-STA (372RN21A) a Sojuz-STB (372RN21B) | Sojuz-2.1a (14A14-1A) a Sojuz-2.1b (14A14-1B) |
| Postavení | V důchodu | V důchodu | V důchodu | V důchodu | Ve výrobě | Ve výrobě |
| Reference | Pokud není uvedeno jinak:[3][4] | |||||
Varianty RD-108
Podobné úpravy vedly k několika odlišným verzím RD-108:
- RD-108 (AKA 8D75): Originální verze.[4] Používá se na R-7, Sputnik, Vostok a Voskhod.[3]
- RD-108K (AKA 8D75K): Vylepšená verze 8D74. Používá se na Molniya (8K78).[3]
- RD-108ММ (AKA 8D727 nebo 8D75M): Zvýšený tah nad 8D74K o 5%.[4] Používá se na Molniya-M (8K78М) a Sojuz (11A511).[3]
- RD-118 (AKA 11D512): Vylepšené strukturální změny.[4] Používá se na Sojuz-U (11А511U).[3]
- RD-118PF (AKA 11D512PF): Verze 11D5212, která běží na Syntin spíše než RG-1. Využila vybrané injektory k minimalizaci nestability beze změny konstrukčních metod. Vyžadovalo to však značný počet vyrobených motorů, aby se získaly vstřikovače, které splňovaly přísné specifikace. Používá se na Sojuz-U2 (11A511U2).[3][11]
- RD-108А (AKA 14D21): Vylepšená verze 11D511 s novým designem vstřikovače, který eliminoval vysokofrekvenční nestability spalování.[4] Používá se na Sojuz-FG (11А511U-FG), Sojuz-STA (372RN21A) a Sojuz-STB (372RN21B).[3]
- RD-108А (AKA 14D21KhZ): Chemicky zapálená verze 14D22. Používá se na Sojuz-2.1a (14A14-1A) a Sojuz-2.1b (14A14-1B).[3][10]
| Motor | RD-108 | RD-108K | RD-108ММ | RD-118 | RD-118PF | RD-108A | RD-108A |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AKA | 8D75 | 8D75K | 8D727 nebo 8D75M | 11D512 | 11D512PF[11] | 14D21 | 14D21KhZ |
| Rozvoj | 1954-1959 | 1965-1976 | 1969-1975 | 1979-1981 | 1993-2001 | 2001-2004 | |
| Cyklus motoru | Tekutá pohonná látka raketový motor hořící RG-1 /LOX v generátor plynu cyklus s turbínou poháněnou párou generovanou katalytické rozklad H2Ó2 | ||||||
| Pohonná látka | RG-1 /LOX | Syntin /LOX[11] | RG-1 /LOX | ||||
| Tlak spalovací komory | 5,10 MPa (740 psi) | 5,10 MPa (740 psi) | 5,32 MPa (772 psi) | 5,85 MPa (848 psi) | 5,39 MPa (782 psi) | 5,44 MPa (789 psi) | 5,44 MPa (789 psi) |
| Tah (hladina moře) | 745,33 kN (167 560 lbf) | 745,33 kN (167 560 lbf) | 676,68 kN (152 120 lbf) | 818,88 kN (184090 lbf) | Neznámý | 792,41 kN (178 140 lbf) | 792,41 kN (178 140 lbf) |
| Tah (vakuum) | 941,47 kN (211 650 lbf) | 941,47 kN (211 650 lbf) | 833,60 kN (187 400 lbf) | 1 000,31 kN (224 880 lbf) | Neznámý | 921,86 kN (207240 lbf) | 921,86 kN (207240 lbf) |
| Specifický impuls (hladina moře) | 248 s (2,43 km / s) | 248,2 s (2,434 km / s) | 253 s (2,48 km / s) | 257 s (2,52 km / s) | 263,5 s (2,584 km / s) | 257,7 s (2,527 km / s) | 257,7 s (2,527 km / s) |
| Specifický impuls (vakuum) | 315 s (3,09 km / s) | 314,2 s (3,081 km / s) | 316 s (3,10 km / s) | 314 s (3,08 km / s) | Neznámý | 320,6 s (3,144 km / s) | 320,6 s (3,144 km / s) |
| Výška | 2865 mm (112,8 palce) | 2865 mm (112,8 palce) | 2865 mm (112,8 palce) | 2865 mm (112,8 palce) | 2865 mm (112,8 palce) | 2865 mm (112,8 palce) | 2865 mm (112,8 palce) |
| Průměr | 1950 mm (77 palců) | 1950 mm (77 palců) | 1950 mm (77 palců) | 1950 mm (77 palců) | 1950 mm (77 palců) | 1950 mm (77 palců) | 1950 mm (77 palců) |
| Zamýšlené použití | R-7, Sputnik, Vostok a Voskhod | Molniya (8K78) | Molniya-M (8K78М) a Sojuz (11A511) | Sojuz-U (11А511U) | Sojuz-U2 (11A511U2) | Sojuz-FG (11А511U-FG), Sojuz-STA (372RN21A) a Sojuz-STB (372RN21B) | Sojuz-2.1a (14A14-1A) a Sojuz-2.1b (14A14-1B) |
| Postavení | V důchodu | V důchodu | V důchodu | V důchodu | V důchodu | Ve výrobě | Ve výrobě |
| Reference | Pokud není uvedeno jinak:[3][4] | ||||||
Práce na motorech 14D21 a 14D22 byly zahájeny v roce 1986 a předběžná konstrukce byla dokončena v roce 1993. Tyto motory mají nový design hlavy vstřikovače, který zvyšuje specifický impuls. První spuštění a Pokrok nákladní kosmická loď používající nosnou raketu vybavenou těmito motory se uskutečnila v květnu 2001. První lidský vesmírný let spuštění s využitím těchto motorů proběhlo v říjnu 2002.[5]
Hypergolický vs. pyrotechnické zapalování
Aktuálně vyráběné motory jsou zapalovány pyrotechnickým zapalovacím systémem. Energomash uvádí, že nový systém hypergolického zapalování (u motorů označených 14D21KhZ a 14D22KhZ) je připraven k certifikaci a letovým testům.[5]
Reference
- ^ A b „RD-107, RD-108“. JSC Kuzněcov. Citováno 2015-07-17.
- ^ "RD-107-8D74". Encyclopedia Astronautica. Citováno 2015-07-14.
- ^ A b C d E F G h i j k l m n Ó str q r s „ЖРД РД-107 и РД-108 и их модификации“ [RD-107 a RD-108 a jejich modifikace] (v ruštině). Citováno 2015-07-14.
- ^ A b C d E F G h i j k „Seznam motorů NPO Energomash“. NPO Energomash. Citováno 2015-06-20.
- ^ A b C d „RD-107/108“. NPO Energomash. Citováno 2015-07-14.
- ^ John R. London III (říjen 1994). LEO za levné (PDF). Air University Press. str. 68–69. ISBN 0-89499-134-5. Archivovány od originál (PDF) dne 2008-05-14.
- ^ „Motory“. NPO Energomash. Citováno 2015-07-14.
- ^ Chertok, Boris (červen 2006). „Kapitola 16 - Sedm problémů rakety R-7“. Rockets and People Vol. 2 - Vytvoření raketového průmyslu (PDF). Svazek 2 (NASA SP-2006-4110). NASA. p. 292. Citováno 2015-07-15.
- ^ "Dějiny". NPO Energomash. Citováno 2015-07-14.
- ^ A b Zak, Anatoly. „Nosná raketa Sojuz-2 (14A14)“. RussianSpaceWeb. Citováno 2015-07-14.
- ^ A b C Pilulka, Nicolasi. „Le lanceur Soyouz-U2 (11A511U-2)“ [Sojuz-U2 Launcher (11A511U-2)] (ve francouzštině). Kosmonavtika.com. Citováno 2015-07-14.
externí odkazy
| Kapalné palivo |
|  | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tuhé palivo | ||||||||||||||
| ||||||||||||||