WikiSort.ru - Космос

«РД-270» (Ракетный двигатель 270, 8Д420) — советский жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) производства ОКБ-456. Предназначался для использования на первых ступенях альтернативной лунной ракеты «УР-700». Работы над двигателем были завершены 31 декабря 1970 года вместе с прекращением работ над ракетой-носителем. Разработка была остановлена на стадии доводочных испытаний и существуют только пробные двигатели.

На 2009 год является самым мощным однокамерным ракетным двигателем, который когда-либо разрабатывался в СССР и России. Топливом служат высококипящее горючее гептил и окислитель АТ (N₂O₄). Является развитием первого в истории некриогенного ЖРД РД-253 с закрытым циклом, применяемого на РН Протон («УР-500») и использует схему полнопоточного закрытого цикла с дожиганием окислительного и топливного газа. Благодаря давлению камеры сгорания 264,5 атм — одному из самых больших из применяемых на 2009 год в ЖРД — обладает очень большим показателем эффективности двигателя, удельным импульсом на поверхности Земли, равным 301 c.

История

Разработка двигателя РД-270 была начата 26 июня 1962 года под руководством В.П. Глушко и к 1967 году предварительные исследовательские работы были закончены. В период 1967-1969 гг проводились огневые испытания экспериментальных двигателей с укороченным соплом и без регуляторов. Всего было проведено 27 испытаний 22 двигателей. Три двигателя испытывались повторно, а один – трижды. На этом этапе работы над двигателем были закончены из-за сворачивания советской лунной программы и, в частности, работ по семейству РН «УР-700».

В ходе разработки двигателя, модификация РД-270М испытывалась на предмет возможности использования топлив с теоретически высоким удельным импульсом в паре с тем же окислителем, что и у базового двигателя. В качестве топлива был выбран пентаборан. Было подтверждено увеличение удельного импульса на 42 c по сравнению с РД-270.^[2] В рамках работ по другой лунной РН Н-1 существовал проект модификации РД-270К, который должен был быть выполнен по той же схеме, но с использованием компонентов РГ-1/кислород (см. РД-170) - данная модификация не могла быть доведена до успешно испытанных изделий по той причине, что в данном случае для работы двигателя с высоким удельным импульсом оказалось достаточно применить схему ЖРД частичного замкнутого цикла с дожиганием окислительного газа.

Конструкция

Кроме основных данных, приведенных в таблице, следует отметить, что двигатель имеет пределы дросселирования тяги 95-105%, возможность управления вектором тяги в пределах ±12° (проект «Р-56») и диапазон ±8° по проекту РН «УР-700». Коэффициент массового соотношения компонентов окислителя к топливу составляет 2.67 и может изменяться на 7%.

Из-за необходимости обеспечения высокого удельного импульса и давления в камере сгорания, РД-270 использует замкнутую схему с полной газификацией компонентов, что достигается применением двух турбин с камерами предварительного сгорания, в одной из которых сжигается переобогащенная топливом смесь, а в другой переобогащенная окислительная смесь. По двум независимым контурам под управлением контроллера двигателя проходит всё потребляемое топливо, переходя в газообразное состояние. После этого окислительный и топливный генераторный газ поступают в камеру сгорания для дожигания. Такая схема носит название «газ-газ», так как оба жидких топливных компонента газифицируются перед подачей в камеру сгорания.

Из-за наличия двух газогенераторов (камер предварительного сгорания) и 2 ТНА которые шли в одну камеру и работали параллельно, наблюдались низкочастотные пульсации в газогенераторе и камере. Основная проблема в синхронизации совместной работы двух ТНА. ТНА пытались пересилить друг друга, стабилизировать их без помощи БЦВМ не удалось. Данную проблему смогли решить только через 10 лет в двигателе RS-25 используя БЦВМ.

В силу необходимости усиленного охлаждения РД-270 во время работы, в конструкции камеры сгорания был введен пояс дополнительного пленочного охлаждения с 4 щелями, а на самых теплонапряженных участках сопла применено покрытие диоксидом циркония.^[1]

См. также

• Серия «УР» (Универсальная ракета)
• Ракета-носитель «Протон»
• Ракета-носитель «Н1»
• ЖРД закрытого цикла
• РД-253
• РД-264
• РД-170 — более мощный четырехкамерный двигатель на керосине.

Примечания

Ссылки

• К ИСТОРИИ РАЗРАБОТКИ ЖИДКОСТНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ РД-270 ДЛЯ РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ УР-700
• РД-270 на Astronautix. (en)