?

Log in

No account? Create an account

zelenyikot


Открытый космос Зеленого кота

Космос ближе, чем кажется


Previous Entry Share Next Entry
Как производят лучшие ракетные двигатели в мире
zelenyikot
IMG_1042_1100

Продолжаем экскурсию по химкинскому НПО "Энергомаш". В предыдущей серии, мы посетили их демонстрационный зал, а теперь пройдемся по самому предприятию.

В прошлый раз меня критиковали за громкий эпитет "лучшие двигатели". Я соглашусь, что правильнее было бы назвать "Лучшие кислород-керосиновые двигатели...", но не хотелось перегружать заголовок. Может кто-то и с таким уточнением не согласится, но после первого репортажа пришла хорошая для "Энергомаша" новость - американская компания Orbital Scienses заказала 60 двигателей РД-181 для своей ракеты Antares, после того, как самарские двигатели подвели на старте. Но это тема для отдельного разговора, а пока выдвигаемся в цеха.

Надо отдать должное организаторам экскурсии: все начальники цехов были предупреждены, ждали гостей и с радостью рассказывали о вкладе своего цеха в создание сложнейших двигателей.

Сначала мы двинулись на испытательные стенды. Это многоэтажное здание, которое осталось в наследство от Советского Союза. И оно является тем "супероружием", которое позволяет "Энергомашу" создавать самые эффективные кислород-керосиновые ракетные двигатели.

В "прихожей" установлена старая камера сгорания от "Фау-2" - в память о том с чего все началось.

IMG_1027

Поднимаемся на лифте и выходим в темный зал, напоминающий обыкновенный заводской цех, но треть всего объема занимает гигантский раструб стенда.

Когда мы пришли, на стенде не было двигателей, а сам он был закрыт тяжелой заглушкой.

IMG_0984-900

Инженеры рассказывали о том, как его создавали, как испытывали на нем самые мощные в мире двигатели РД-170, потом переделывали под РД-180 для американского заказа, а потом под РД-191 для "Ангары".

А я смотрел на эту циклопическую конструкцию и думал о том, как хорошо, что ее удалось сохранить на протяжении 90-х, не попилить на металлолом или просто не оставить гнить. Сейчас строительство такого сооружения обошлось бы в сотни миллионов долларов, превратилось бы в долгострой вроде "Восточного", обросло коррупционными скандалами и протестами экологов... Но ничего этого не произошло. Завод работает, ракеты летают, испытательный стенд в деле.

Вот тут, на сайте НПО "Энергомаш" нашелся хороший фильм об РД-170, его производстве и испытаниях:


Хотя навскидку сложно разобраться в переплетении трубопроводов, но по основным функциям стенда можно понять, что к чему там нужно. Исчерпывающий нелегальный фоторепортаж lana_sator с этого же места известен многим ЖЖ-юзерам.

На стенде испытывают кислород-керосиновые двигатели, поэтому вся инфраструктура вокруг него создана с этой целью. Из баков подается керосин и кислород, при этом мощная огненная струя тут же смешивается с колоссальными потоками воды, которые гасят вибрацию и связывают на химическом уровне вредные продукты горения. На случай, если "что-то идет не так", автоматика прекращает доступ горючего, а сеть форсунок заполняет испытательную камеру негорючим азотом, прерывая возможность неконтролируемого воспламенения. Азот же используют для наддува топлива и создания режимов работ, аналогичным условиям в ракете.

Система, судя по всему, эффективная, если в ней и взрывались двигатели, то последствия аварий не оставили следов.

IMG_0969

После осмотра стенда, выбираемся на крышу, где с высоты десятиэтажного дома можно рассмотреть две огромные вытяжные трубы испытательных стендов, сопутствующие строения и окрестности Химок.

IMG_1002_IMG_1009-8-900

Когда, в советское время, на стендах испытывали двигатели для "Протона" и военных ракет, экологическая ситуация в окрестностях была не самая здоровая. Вообще, конечно, вызывает удивление, что испытания двигателей на таких токсичных компонентах, проводили так близко к самому крупному городу страны. Но логику тех времен сейчас понять трудно, тогда все оправдывала работа над "ядерным щитом страны", поэтому с возможными жертвами не считались.

Сейчас испытывают только кислород-керосиновые движки, и об экологии можно не переживать. У входа в испытательный корпус мне даже показывали кормушку для белок - символ чистоты окрестностей. Вообще, за время пребывания на испытательной площадке слово "экология" звучало неоднократно - видно больной вопрос для сотрудников предприятия, хотя я его даже не задавал.

- Правее не снимай, - просит меня один из технических сотрудников предприятия, указывая на недостроенный корпус, - Скажут развалины.
Второй поясняет:
- Это новый испытательный корпус, для многоразовых космических систем. Видел, как американцы собираются корабли сажать на ракетных двигателях? Вот и у нас такое делали еще в восьмидесятые. Это строили стенды для испытания посадочных ракетных двигателей, да так и не достроили...
- А достраивать не собираются?
- У предприятия денег нет, да и заказа нет. Теперь только если вы, молодые, возьметесь за такую задачу...


В раздумьях об упущенных возможностях переходим на другую сторону крыши. Оттуда видны сферические емкости для кислорода, цилиндрические - для азота, керосиновые цистерны чуть правее, в кадр не попали.

IMG_1014

Наконец выдвигаемся на производство.
Первый по программе - сварочный цех. Молодой сварщик готовит станок. Через пару минут - он уже в работе - фото вначале текста.

IMG_1029

В соседнем помещении - автоматический сварочный станок. На переднем плане специалисты заняты работой.

IMG_1661

Кстати, еще одно наблюдение, по поводу возраста сотрудников. Для других космических предприятий существует проблема отсутствия специалистов среднего возраста. Как, например, на НПО Лавочкина. Проблема идет из 90-х, когда с предприятий уходили самые активные. Сейчас пришли молодые, но они только набираются опыта, и учатся мудрости у тех, кто еще помнит штурм Луны, Марса и Венеры в 70-80-е.

На "Энергомаше" возрастного пробела незаметно. Видимо сказывается контракт 90-х на поставки двигателей на Atlas-V американской космической программы. Заказ уберег предприятие от утечки мозгов и рук в трудное время, хотя и прибыльным он стал только к 2012 году.

IMG_1759

А мозги и руки на предприятии, как и вообще в космонавтике, очень важны. Почти в каждом цехе плакаты, напоминающие о важности качества продукции, о необходимости соблюдения техники безопасности и аккуратности.

IMG_1728

IMG_1763

IMG_1665

Мы проходим через разные производственные линии. Вот мастер Андрей проверяет качество сварочного шва титановых шаробаллонов:

IMG_1077

IMG_1076

Рядом встречаются знакомые по первой части репортажа сильфонные соединения. Уникальная конструкция "Энергомаша" применяется как для крепления камеры сгорания, на качающий карданный подвес,

IMG_1082

так и для отдельных соединений трубопроводов.

IMG_1080

Заходим в кузнечный цех.
Да-да, сложнейшая конструкция двигателя, с его микронными допусками, колоссальными нагрузками и высокой точностью изготовления, вырастает вот из таких болванок нержавеющей стали.

IMG_1673

IMG_1705

Здесь, под рев газовых печей, ее обрабатывают бодрые кузнецы,..

IMG_1675

IMG_1688

...которые обращаются с раскаленными пудовыми стальными кольцами, как с игрушками.

IMG_1679

"Три кольца - премудрым эльфам - для добра их гордого..."

IMG_1699

Затем перемещаемся в цех гидроабразивной обработки.

IMG_1711

Струя воды режет сталь не хуже джедайских мечей.

IMG_1719

Сувенир космоблогеру от космогидрорезчиков.

IMG_1722

Движемся далее, заглядываем в литейный цех. Само литье не показывают, зато демонстрируют изделия после литья. Я не разобрался в технологии, поэтому не могу сказать почему это так выглядит, но смотрится забавно. А вот тут объясняют.

IMG_1737

IMG_1730

Следующий пункт программы - цех механообработки.
Меня проводят мимо нескольких поскрипывающих резцами токарных станков хрущевских времен, и с гордостью демонстрируют стройные ряды автоматических фрезерных пятикоординатных станков. В работе их снимать не интересно, через стекло виднеются только смутные контуры устройств и потеки охладительной жидкости. Но вот один створ открывается и я бросаюсь туда с камерой в руках.

IMG_1756

О, так это наш старый знакомый - ротор бустерного насосного агрегата окислителя. Не представляю, как производили такую деталь в 80-е, когда не было современной техники. Но ведь "Энергия" летала же...

Идем дальше.

IMG_1739

Эээм... не знаю что или кто находится за дверью... Мои сопровождающие тоже не смогли сказать.

Зато напротив нас ждут: Отдел метрологии и контроля качества.

IMG_1752

Элементы ракетных двигателей сложно не только произвести, но и проверить точность изготовления. Тут могут.

IMG_1748

После всех этапов обработки, доводки и проверки качества, детали попадают в громадный цех окончательной сборки. В него пройти сложнее - дополнительный паспортный контроль, халаты и бахилы на обувь.

А при входе накатывает советская космическая ностальгия.

IMG_1788
Сразу видно - здесь помнят!

Даже скручивая новый агрегат для американской ракеты, энергомашевцы не забывают, что подняли и родной космос.

IMG_1792

Я собирался домой, а РД-191 для "Ангары" собирался в космос.

IMG_1779

Что же сказать в заключение?
Завод работает, и загружен делом уже годов до 20-х. Плохо, что из-за политических игр уходящего года практически останавливается производство советской гордости - непревзойденного "РД-170". Его применяли в украинских "Зенитах", но в текущей ситуации слабая надежда на продолжение совместного производства. Есть сложности и с экспортными "РД-180", на которых летает половина американской космонавтики на ракетах Atlas-5 компании United Launch Alliance - заказ завершается в 2018 году. Продлевать не собираются. Кое-кто дошутился про батуты. Теперь Пентагон готов вкладывать сотни миллионов долларов, на разработку собственного аналога, лишь бы не зависеть от российской продукции. Правда на смену ULA пришла Orbital Scienses с ракетой Antares, и заказом на "РД-181" по программе снабжения Международной космической станции. NASA не столь принципиально, как военные. Годы мирного сотрудничества в космосе не прошли даром, но для МКС им нужно гораздо меньше.

Есть еще заказ на "РД-191" - для российской "Ангары", но его объемы полностью зависят от востребованности ракеты. Пока летает "Протон", нет оснований полагать, что "Ангаре" найдется работа, кроме экспериментальных пусков.

"Энергомаш" сейчас разрабатывает перспективные метановые двигатели. Это топливо будущего, оно не оставляет нагара на элементах двигателя, что облегчает их многократное использование. Правда многоразовых ракет пока нет в ближайших российских планах, но есть надежда, что, стараниями Илона Маска и компании SpaceX наступит прозрение, и осознание необходимости таких ракет придет и в Россию.

zelenyikot

Выражаю благодарность Департаменту информационной политики и СМИ Объединенной ракетно-космической корпорации и пресс-службе НПО "Энергомаш", за помощь в организации съемок.
Subscribe to  zelenyikot

promo zelenyikot september 5, 07:45 77
Buy for 800 tokens
Наконец-то я могу официально объявить, что в продаже появилась научно-популярная книга моего авторства об исследовании Солнечной системы автоматическими межпланетными станциями. Здесь можно найти как описание отдельных космических миссий последних лет, так и обобщенные результаты исследований…

  • 1
Я вам могу сказать, что в 2014 году в космос запущено ракет со всех стран в которых российских двигателей половина. Вот вам и экспорт.

Ваши ёрзания по поводу двигателя не понимаю. РД-170 самый мощный ЖРД в мире! Мерлин хуже.

А Falcon ушёл в длительный отпуск. Ракета сломалась не выдержав нагрузок. Да и Маску нужно людей с Теслы увольнять. Убытки однако.

Разумеется, российских двигателей не половина ни в каком году. Большая часть двигателей первых ступеней - твердотопливная.

И что, что мощный РД-170? Зенит оказался провалом, в том числе, из-за двигателя. Merlin всяко лучше.

Falcon полетит в ноябре. А Tesla удваивает выпуск, открывает завод в Европе.

Зенит не Российская ракета.

Tesla увольняет сотрудников в США.

Falcon не летает.

Из всех запущенных в 2014 году ракет Российских ракет было запущено больше всего в мире. А с учётом того, что и американские ракеты используют российские двигатели, выходит, что российские двигатели используются чаще всего в мире. Это факт!

Это она стала не российской, когда начались сложности. В ином случае, вы бы писали о России, наследнице СССР.

Tesla не увольняет сотрудников. Это ложь.

Факт, что на одном Falcon 10 Merlin. А на одном Atlas четыре ТТУ. Вы не способны сформулировать факт, не дано.

Я же писал вам, что российские изготовители потеряли будущее, заработанное предыдущим развитием. Постсоветским, притом. Речь о будущем. Но где вам до времен глаголов, слишком для вас сложно.

Зенит не мог стать российской ракетой так как всегда производился на Украине в Южмаше.

Tesla действительно увольняет сотрудников http://www.pvsm.ru/kitaj/85251

Ваши доводы про Merlin лишь подтверждают немощность этого двигателя. )) Сколько Falcon с Merlin стартовало в этом году? А?

В 2015 году российские производители заключили договор на миллиард долларов на поставку 60 РД-181 и ещё на полмиллиарда на доставку астронавтов к МКС. А чем может похвастаться американская ракетно-космическая отрасль в экспорте? Сколько они продали?

"Виноград зелен". РД-170 оказался аварийным. Да и РД-120 тоже.

Вы прямо писали об американцах. Так что поздравляю вас с враньем.

Шесть Falcon-9 запущено в 2015 и еще запустят. 60 Merlin.

Рынок США - самый крупный. Им особо не нужен экспорт. Не справляются с собственными потребностями. Но скоро будет 20 пусков в год одного только Falcon-9. Производство развернуто.

И это тогда, когда в России сворачивают производство Протон, а Ангара будет когда-нибудь, "в 2024", Зенит прикрыли.

И даже Союз теснят. К тому же, у него одна неудача в прошлом году и одна в этом. Обе неудачи с новыми Союз-2.


Edited at 2015-10-03 07:05 pm (UTC)

Что? 6? Последний из которых завершился полным фиаско, а предыдущие не были реализованы полностью?

Россия запустила в 2015 году 17 своих ракетоносителей и плюс ещё поставила два на экспорт, т. е. всего 19 ракет на своих двигателях. Американцы запустили 15 из которых 6 были запущены на российских РД-180. Т. е. только 9 (!) американских ракет взлетело на исконно американских двигателях. А сколько американцы поставили на экспорт? Это конкретное отставание в ракетных двигателях.

И что, что "завершился"? Все предыдущие полностью успешны.

Разница в том, что российская отрасль сворачивается и снижает цены. А ULA и SpaceX наоборот. Именно это я вам втолковываю. А на рынке господствует Ariane. Собирает сливки. Деньги важнее числа пусков.

Тем более важнее продажи двигателей. Главные доходы у производителя спутника, на втором месте у производителя пуска. Доля цены носителя в пуске - половина. Ну а двигатели - часть той половины.

Тем более что двигатели продают по себестоимости, а прежде - за половину ее. Это имело бы смысл, если бы приводило к захвату рынка. А он теряется - см. второй абзац.

Edited at 2015-10-03 08:34 pm (UTC)

Российская отрасль сворачивается и подписывает контракты с США на полтора миллиарда долларов. Угу.

А сколько двигателей продали на экспорт США?

Да, чего не сделаешь, чтобы спасти отрасль, все-равно сворачивается. Но что за полтора миллиарда?

США владеет рынком. Сами себе и продают. Впрочем, КВТК для Ангары делали с помощью Pratt&Whitney, да тут разрыв из-за Крыма. Из США поставляют миру технологии. России тоже.

Вы хотите сказать, что российские производители соглашаются на получение денег от покупателей ради спасения отрасли? ))) А я думал, что именно так и происходит купля-продажа в капиталистическом обществе. :)

Факт в том, что за 20 лет США так и не смогли создать нормальный двигатель замкнутого цикла.

Да, конечно, ради спасения отрасли из России продавали ЖРД за пол цены.

В США давно есть лучшие в истории ЖРД замкнутого цикла - SSME. Вам бы почитать. Но их произвели мало, так как использовали по много раз.

Угу, а теперь США не способны вывести человека в космос. От такие технологии. ))

США не могли выводить человека в космос с 1975 по 1981-й, это не помешало им потом создать самую масштабную и результативную пилотируемую программу Шаттлов.

США с конца 60-х способны вывести людей в космос. Уже лет 30, как на это способны европейцы. Теперь способны китайцы и скоро будут способны индийцы.

Полеты Союзов оправданы только МКС. Не будет МКС, не будет космонавтики России.

  • 1