RD-171MV
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El RD-171MV es un motor de cohete de propulsante líquido de ciclo cerrado ruso en desarrollo con postcombustión de gas generador oxidante, equipado con cuatro cámaras de combustión y propulsado por vapor de oxígeno y queroseno. NPO Energomash se está desarrollando para su uso en la primera etapa del nuevo vehículo de lanzamiento de clase media Soyuz-5 ( Irtysh ) y en la primera etapa del futuro cohete superpesado Yenisei para vuelos al espacio cercano y profundo.
El motor RD-171MV es una versión mejorada del motor ruso RD-171M . El RD-171M , a su vez, fue desarrollado en 2001 sobre la base del motor soviético RD-170 aumentando el empuje en un 5%, debido a la alteración de las unidades de suministro de combustible (principalmente la TNA principal ), y cambios en los sistemas de control [1 ] . El RD-171MV se diferenciará del RD-171M ruso por un nuevo sistema de control que excluye el uso de componentes importados, así como por una serie de soluciones tecnológicas y de diseño desarrolladas durante el funcionamiento de los motores RD-180 , RD-191 ( por ejemplo, se han aplicado medidas adicionales de protección contra incendios). Además, el RD-171MV será el primer motor de cohete ruso, cuya documentación de diseño original no serán dibujos en papel, sino modelos electrónicos en 3D [2] . No habrá diferencias cardinales con el motor RD-171M en términos de partes hidráulicas y dinámicas de gas [3] .
Recibió el nombre no oficial del motor rey , su potencia es comparable a la potencia de una gran central eléctrica [4] .
El RD-171MV se convertirá en el motor base de oxígeno-queroseno de la primera etapa para toda la nueva línea de vehículos de lanzamiento rusos, desde el URM ligero y pesado Angara ( RD-191 , una cuarta parte de 171MV) hasta el mediano Soyuz -6 ( RD -180 , la mitad de 171 MB) y el súper pesado Yenisei (171 MB completo). Los tres motores tienen una interdependencia tecnológica del 70 % [5] .
Desarrollo
RD-171MV será el primer motor Energomash, cuya documentación de diseño original no serán dibujos en papel , sino modelos electrónicos en 3D. Sobre la base de la documentación electrónica, se compilan procesos tecnológicos y programas de control para modernas máquinas CNC multicoordinadas ( sistema PLM ), que pueden reducir significativamente el tiempo de desarrollo del motor, optimizar el proceso de fabricación y, como resultado, reducir el costo total [6] [7] .
Cronología de la creación
| Tipo de trabajo
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Momento
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| Inicio de los trabajos de creación del motor.
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2017
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| Finalización del diseño preliminar
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febrero 2018
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| Desarrollo y liberación de diseño y documentación tecnológica.
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2018-2019
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| Finalización de la traducción de la documentación de diseño a formato 3D
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julio de 2019 [8]
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| Inicio de pruebas de unidades de motor
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2019
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| Pruebas de fuego del primer RD-171MV
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diciembre 2019
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| Pruebas de fuego de la segunda y siguientes muestras.
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desde 2020 hasta principios de 2021
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| Entrega del primer kit de vuelo para Soyuz-5
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marzo 2021
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| Entrega del segundo kit de vuelo para Soyuz-5
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septiembre 2021
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| Entrega de un motor completamente desarrollado para la Soyuz-5 tripulada
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2023
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Financiación del desarrollo
- El 8 de agosto de 2017, Igor Arbuzov, director general de NPO Energomash, dijo a los medios que la empresa invertiría casi 7 mil millones de rublos para fines de 2019 en la preparación para la producción de motores RD-171MV [9] .
- El 7 de febrero de 2018, se publicó un plan para 2018 en el sitio web de NPO Energomash, del cual se deduce que se asignaron 750 millones de rublos para la modernización de la base de banco del Complejo de Pruebas Científicas para garantizar la prueba de unidades de motor desde el principio. de 2019 [10] .
- El 1 de septiembre de 2019, NPO Energomash publicó un contrato en el portal de contratación pública por un monto de 19,5 millones de rublos para la compra de productos largos de fundición de acero y aleaciones para la producción de motores RD-171MV [11] .
Inicio de obra y etapa de anteproyecto (2017 - febrero 2018)
En 2017, NPO Energomash comenzó a crear el motor RD-171MV.
- El 20 de junio de 2017, Vladimir Solntsev, Director General de RSC Energia, afirmó que para modernizar el RD-171 sería necesario reducir el peso del motor original, sustituir los accionamientos por otros más modernos (para reducir el precio y aumentar la reactividad), y también, probablemente, cambiar el sistema neumático-hidráulico y los sensores de instrumentación. Por lo tanto, se necesitarán unos tres años para finalizar el motor original a un costo financiero y humano insignificante [12] .
- El 19 de julio de 2017, Igor Arbuzov, Director General de NPO Energomash, anunció que el primer motor RD-171MV, que se utilizará como motor de primera etapa en el cohete Soyuz-5, se entregará al cliente ( Roscosmos ) en 2021, y sus pruebas de vuelo deberían comenzar en 2022 [13] .
- El 8 de agosto de 2017, I. Arbuzov dijo a los medios que la compañía invertiría casi 7 mil millones de rublos para fines de 2019 en preparación para la producción de motores RD-171MV. La reconstrucción de la empresa y la preparación para el inicio de la producción en masa de nuevos motores comenzarán en 2017 [9] .
- El 15 de septiembre de 2017, I. Arbuzov dijo a los medios que el RD-171MV se creará completamente mediante diseño digital; específicamente para estos fines, la empresa compró los productos de software NX y Teamcenter de Siemens [14] .
- A partir de noviembre de 2017 se encuentra en marcha el desarrollo de los elementos estructurales del motor, en el mismo mes se completará el diseño, luego de lo cual se presentará el diseño final del producto y se iniciará su creación; el trabajo debe estar terminado a principios de 2019 [15] .
- El 27 de diciembre de 2017, el servicio de prensa de NPO Energomash anunció el inicio de las pruebas del motor RD-171MV en 2019 [16] .
- A principios de enero de 2018, I. Arbuzov dijo a los medios que el RD-171MV sería un 15-20 % más barato que el RD-171, a precios de 2013 [17] .
- El 7 de febrero de 2018, se publicó un plan para 2018 en el sitio web de NPO Energomash, del cual se deduce que durante el año se gastarán 2 mil millones de rublos en la modernización de la producción principal, de los cuales 750 millones se destinarán a la modernización. de la bancada base del Complejo Científico y de Pruebas para garantizar desde principios de 2019, las pruebas de las unidades motoras RD-171MV [10] .
- El 20 de febrero de 2018, I. Arbuzov dijo a los medios que durante 2018 la empresa entregará una maqueta del RD-171MV al Progress RCC. En marzo de 2021, se entregará el primer conjunto de vuelo, en septiembre de 2021, el segundo conjunto de motores de vuelo para los portaaviones Soyuz-5. En 2023, se entregará un motor completamente desarrollado para su uso en la versión tripulada del vehículo de lanzamiento Soyuz-5 [18] .
- El 27 de febrero de 2018, el servicio de prensa de NPO Energomash anunció la aprobación por parte del consejo científico y técnico de la empresa de la iniciativa de los especialistas de KBKhA para realizar I+D para la introducción y desarrollo de tecnologías de aditivos en la producción de motores de cohetes de combustible líquido. . En concreto, en el marco de I+D del motor RD-171MV, se trabajará en la optimización topológica y fabricación de soportes. El uso de tecnologías aditivas reducirá el tiempo de creación de un motor y reducirá la intensidad de mano de obra de su producción [19] .
En febrero de 2018, se completó el diseño preliminar del motor, el trabajo se entregó al cliente, Roscosmos , en su totalidad y a tiempo.
Etapa de desarrollo y lanzamiento de diseño y documentación tecnológica (febrero 2018 - 2019)
- El 11 de abril de 2018, el servicio de prensa de NPO Energomash informó que la empresa actualmente está desarrollando y emitiendo documentación tecnológica y de diseño para el motor RD-171MV, que se completará en 2019 [20] .
- El 31 de mayo de 2018, Igor Arbuzov, Director General de NPO Energomash, dijo en una entrevista con los medios que actualmente se están desarrollando elementos de motor modernizables y procesos tecnológicos [21] .
- El 3 de septiembre de 2018, el diseñador jefe de NPO Energomash, Petr Levochkin, dijo a los medios que las pruebas de fuego del motor se realizarían a fines de 2020 y principios de 2021 [22] .
- El 16 de octubre de 2018, el servicio de prensa de NPO Energomash anunció la producción de un modelo de referencia del motor RD-171MV. El diseño creado se utilizará en la producción posterior de prototipos del motor RD-171MV, en el que se probará [23] .
- El 3 de diciembre de 2018, I. Arbuzov, en una entrevista con los medios, dijo que todos los plazos para la creación del RD-171MV se están cumpliendo en su totalidad. Hasta fin de año, se entregará un diseño dinámico al Progress RCC [24] .
- El 27 de diciembre de 2018, se publicó un mensaje en el sitio web de NPO Energomash, según el cual se completó la producción de la maqueta dinámica RD-171MV [25] .
La fase de producción del trabajo de desarrollo de Phoenix
- El 8 de febrero de 2019, el titular de Roscosmos, D. Rogozin, anunció a través de la red social Twitter la finalización del montaje del primer motor RD-171MV, que ahora se prepara para las pruebas de fuego [26] [27] .
- Finales de abril de 2019: entrega de una maqueta dinámica del motor RD-171MV al Progress RCC.
- El 22 de julio de 2019, el jefe de NPO Energomash, Igor Arbuzov, dijo a los medios que Energomash había comenzado a ensamblar el segundo, tercero y cuarto RD-171MV. [28] .
- El 27 de agosto de 2019, el Director General de RCC Progress, Dmitry Baranov, dijo a los medios que la maqueta dinámica del motor RD-171MV se probaría en la empresa en la primera etapa del vehículo de lanzamiento Soyuz-5 bajo desarrollo en los próximos dos años [29] .
- El 1 de septiembre de 2019, NPO Energomash inició el procedimiento de adquisición de productos largos de acero fundido y aleaciones para su uso en la producción de RD-171MV como parte del trabajo de desarrollo de Phoenix [30] .
- El 25 de septiembre de 2019, el servicio de prensa de NPO Energomash anunció que el trabajo de creación de documentación de diseño electrónico para el motor RD-171MV de mayo de este año se completará a fines de septiembre y principios de octubre [31] .
- El 3 de junio de 2020, Proton-PM PJSC firmó dos contratos con NPO Energomash para la producción de palanquillas fundidas para el motor RD-171MV a partir de aleaciones de acero y titanio. Como parte de Phoenix R&D, hasta noviembre de 2021, Proton-PM se compromete a producir 29 tipos de acero y cuatro tipos de fundición de titanio para tres motores. Otro contrato cubre el período 2022-2026 e implica la producción de piezas fundidas para 17 motores [32] .
- El 18 de diciembre de 2020, el jefe de Roscosmos, D. Rogozin, anunció en las redes sociales que Energomash había realizado con éxito la primera prueba de fuego de tamaño completo del RD-171MV [33] [34] .
- El 20 de enero de 2021, Roskosmos anunció que se llevó a cabo el programa de prueba completo del RD-171MV en NPO Energomash: estas pruebas de fuego se "completaron en su totalidad y se aprobaron en el modo normal". [35]
- El 31 de marzo de 2021, NPO Energomash completó un ciclo de tres meses de ocho pruebas de fuego del primer motor de desarrollo RD-171MV [36] .
- El 7 de septiembre de 2021, NPO Energomash completó las pruebas de encendido del segundo motor RD-171MV. El programa de prueba se completó en su totalidad. Las pruebas se llevaron a cabo en el modo normal. En un futuro próximo, la empresa enviará el motor RD-171MV retirado del puesto de tiro a Samara. El Progress RCC ensamblará la primera etapa del vehículo de lanzamiento Soyuz-5, y el motor se someterá a una serie de pruebas como parte de la primera etapa del cohete [37] .
- El 25 de octubre de 2021, el Progress RCC recibió el primer motor RD-171MV para ensamblar como parte de la primera etapa del vehículo de lanzamiento Soyuz-5 [38]
- El 26 de agosto de 2022, NPO Energomash completó con éxito las pruebas de fuego del motor de acabado RD-171MV. [39] [40] [41]
Eventos esperados
En 2021 está previsto realizar una serie de pruebas del motor RD-171MV como parte de la etapa del vehículo de lanzamiento Soyuz-5 en desarrollo [42] [43] en el Progress RCC .
Después de 2023: producción de 3-4 motores en serie al año.
Construcción
Los principales parámetros de los motores de la familia RD-171
| Los principales parámetros de los motores de la familia RD-171 [44]
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| Opción de motor
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RD-171
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RD-171M
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RD-171MV
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| Combustible
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Oxígeno + queroseno
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| Período de desarrollo
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1976-1988
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1992-1996, 2003-2004
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2017—2019
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| Estado del motor
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Fuera de producción desde 1995
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Emitido
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Lanzado [11]
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| Solicitud
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Zenit-2 y Zenit-3SL
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Zenit-3SL , Zenit-3SLB , Zenit-3F
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Soyuz-5 y RN STK
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| Número y período de lanzamientos
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54 lanzamientos, 1985-2005
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30 lanzamientos, 2006-2017
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0 lanzamientos (2023 - gg.)
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| reutilizable
|
Sí
|
Sí
|
Sí
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| Número de cámaras de combustión
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cuatro
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cuatro
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cuatro
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| Posibilidad de cámaras basculantes
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Plano de la tangente
|
Plano de la tangente
|
Plano de la tangente
|
| Número de ENT
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1 (esquema de un solo eje)
|
1 (esquema de un solo eje)
|
1 (esquema de un solo eje)
|
| Empuje, rectificado/vacío, tf (kN)
|
740 / 806 (7257 / 7904)
|
740 / 806 (7257 / 7904)
|
/ ( / )
|
| Impulso específico, terrestre/vacío, s
|
309 / 337
|
309 / 337
|
|
| Presión en la cámara de combustión, kgf / cm 2
|
250
|
250
|
|
| Peso, seco/inundado, kg
|
9500 / 10500
|
9300 / 10300
|
/ 10300
|
| Dimensiones, altura/diámetro, mm
|
4150 / 3565
|
4150 / 3565
|
4150 / 3565
|
| tiempo de trabajo, s
|
140
|
150
|
180
|
| Precio de un motor, millón de rublos / millón de dólares
|
545 (a partir del 01.01.2011) [45] / 15
|
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1200/20
|
Véase también
Notas
- ↑ RD-173 // Wikipedia. — 2021-05-19. (Ruso)
- ↑ Rusia ha probado con éxito el motor de cohete de combustible líquido más potente del mundo . 3DNews - Resumen digital diario . Consultado el 28 de julio de 2021. Archivado desde el original el 28 de julio de 2021. (Ruso)
- ↑ Chvanov V.K., Sudakov V.S. Lyovochkin P.S. Los modernos motores de cohetes líquidos de JSC NPO Energomash llevan el nombre del académico V.P. Glushko. Estado de programas y perspectivas (al 110 aniversario del nacimiento del académico V.P. Glushko) // "Técnicas y tecnologías espaciales": revista. - Korolev : RSC Energia , 2018. - Emisión. 3 (22) . - S. 13-15 . — ISSN 2308-7625 . Archivado desde el original el 24 de septiembre de 2019.
- ↑ Julia Zhdanova. Los misiles rusos se suministrarán con "Tsar Engines" . " Kommersant " (1 de septiembre de 2019). Consultado el 2 de septiembre de 2019. Archivado desde el original el 2 de septiembre de 2019. (indefinido)
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- ↑ Se planea crear el motor ruso RD-171MV exclusivamente "en digital" . " RIA Novosti " (15 de septiembre de 2017). Consultado el 18 de abril de 2018. Archivado desde el original el 16 de septiembre de 2017. (indefinido)
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- ↑ "Tenemos las bases para crear cohetes reutilizables" . Periódico " Izvestia " (11 de enero de 2018). Consultado el 18 de abril de 2018. Archivado desde el original el 10 de enero de 2018. (indefinido)
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- ↑ NPO Energomash . Continúa el trabajo en la creación del motor RD-171MV para el vehículo de lanzamiento Soyuz-5 y STK . Corporación Estatal " Roscosmos " (11 de abril de 2018). Consultado el 18 de abril de 2018. Archivado desde el original el 12 de abril de 2018. (indefinido)
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- ↑ Noticias. NPO Energomash probó los motores RD-171MV y RD-191 . www.roscosmos.ru _ Consultado el 28 de enero de 2021. Archivado desde el original el 28 de enero de 2021. (indefinido)
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