руководством главного конструктора С.А. Косберга. Поскольку возникающие
новые задачи приводили к необходимости увеличивать массу полезной на-
грузки, то в КБ Химавтоматики проводились опытно-конструкторские работы
по совершенствованию данного ЖРД. В частности, были созданы двигате-
ли РД-0110 и РД-0124, основные характеристики которых представлены в
табл. 2 [3].
Таблица 2
Характеристики двигателей третьей ступени конструкции КБХА
ЖРД
Тяга, кН
I
у
, м/с
р
к
, МПа
Год разработки
РД-0109
54,5п
3170п
5
1959
РД-0110
298п
3195п
6,8
1965
РД-0124
294,3п
3520п
15,7
1996
Главной отличительной особенностью двигателя РД-0124 является испол-
нение его по замкнутой схеме — рабочее тело турбины (генераторный газ)
дожигается в четырех камерах сгорания, что позволило значительно увели-
чить удельный импульс по сравнению с прототипом.
Таким образом, модернизация двигателей всех трех ступеней позволяет
увеличить массу полезного груза, выводимого на круговую орбиту высотой
200 км и наклонением 51,6
◦
, на 250. . . 300 кг по сравнению с массой полез-
ного груза РН “Союз”.
Дальнейшее повышение энергомассовых характеристик и надежности
ЖРД связано с использованием в качестве горючего сжиженных природных
газов, в частности сжиженного метана [4]. Новое горючее имеет в рассматри-
ваемом аспекте ряд важных преимуществ перед керосином при сохранении
широкой сырьевой базы и дешевизны. К их числу относятся:
— возможность создания замкнутой схемы ЖРД с восстановительным
газогенератором;
— более высокие энергетические характеристики ракет (на 5. . . 10%
б´ольшая масса полезного груза при одинаковой массе ракеты);
— более высокая энергетическая чистота продуктов сгорания и компонен-
тов, не образующих при аварийных проливах взрывоопасных оксиликвитов,
которые могут возникнуть в топливе керосин–кислород;
— существенное упрощение технологии очистки конструкции ЖРД (и ра-
кетного блока) после огневого контрольного технологического испытания,
а возможно, и полное ее исключение из-за криогенности (самоиспаряемо-
сти) обоих компонентов топлива. Это преимущество следует считать решаю-
щим при переходе в будущем на использование многоразовых транспортных
систем;
— лучшие охлаждающие свойства метана;
— более низкую стоимость метана (в 3 раза меньше, чем у керосина).
Так, научно-исследовательские работы, выполненные в НПО “Энерго-
маш” им. акад. В.П. Глушко [5, 6], показывают, что схема с дожиганием
восстановительного генераторного газа, а также лучшие (по сравнению с
керосином) охлаждающие свойства метана позволяют снизить потребную
мощность насоса окислителя до уровня 5. . . 6% мощности ТНА.
Кроме того, давление за насосом кислорода равно 40МПа, что намно-
го ниже, чем давление за насосом “О” кислородно-керосинового двигателя
РД-191; разница составляет 20МПа. Данные результаты свидетельствуют
о преимуществе восстановительной схемы, поскольку отпадает необходи-
мость разработки высокорасходного и высоконапорного насоса кислорода,
что является необходимым условием достижения высокой надежности и мно-
горазовости использования ЖРД.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2011. № 1 123
