Семен Резниченко (Игорь Васильев)

В ракетных двигателях Энергомаша применят аддитивные технологии и композитные материалы

news3dtoday

Первоначальная публикация: http://3dtoday.ru/blogs/news3dtoday/v-raketnykh-dvigatelya-energomasha-primenyat-additivnye-tekhnologii-i-kompozitnye-materialy-/

Главный конструктор Научно-производственного предприятия НПО «Энергомаш» рассказал о перспективах применения 3D-принтеров в разработке и производстве ракетных двигателей, в том числе вариантов на сжиженном природном газе.

Как утверждает главный конструктор НПО «Энергомаш» Петр Лавочкин, предприятие намеревается использовать аддитивные технологии в разработке и производстве двигателя с тягой 80-100 тонн на основе РД-120, изначально сконструированного для ракет-носителей «Зенит» и запущенного в серийное производство на украинском Южном машиностроительном заводе (Южмаш). Маркетологи химкинского предприятия считают, что при условии достижения конкурентной цены новые двигатели могут быть востребованы на коммерческом рынке.

«Стоит задача не просто воспроизвести двигатель, а спроектировать его заново, сделать его менее трудоемким с точки зрения производства, чтобы он имел не только отличные энергетические характеристики, но и привлекательную, конкурентоспособную стоимость. Благодаря развитию аддитивных технологий у нас появляется возможность за несколько часов сделать ту работу, на которую раньше ушли бы месяцы. Например, печать такой сложной сборочной единицы, как смесительная головка. Снижение трудоемкости – колоссальное. Но есть и сложности. Одна из них – подбор и применение материалов, обладающих хорошей прочностью и хорошей теплопроводностью. Работаем вместе с ведущими металлургическими институтами страны и все работы проводим за собственные средства. Пока идут предварительные расчеты, после которых будет принято решение по диапазону тяги и схеме двигателя. Новый двигатель будет создан полностью в цифре, планируем максимально использовать аддитивные технологии и композитные материалы», – рассказывает Левочкин.

Параллельно НПО «Энергомаш» ведет работы над кислородно-метановым двигателем. Как поясняет генеральный директор Игорь Арбузов, такие силовые установки обладают рядом преимуществ – отсутствием нагара, пониженными нагрузками и возможностью многоразового использования. Кроме того, применение в качестве топлива природного газа облегчит развитая сырьевая база, тогда как запасы подходящего керосина дефицитны. Еще в 2012 году бывший главный конструктор Энергомаша Владимир Чванов пояснял, что для заправки ракет нужны определенные сорта керосина, получаемые из нефти, добываемой на Троицко-Анастасиевском месторождении в Краснодарском крае. Запасы месторождения иссякают, а потому топливо приходится перегонять из других сортов нефти, что ведет к значительному повышению себестоимости.

Наконец, технологии 3D-печати планируется использовать в производстве силовых установок для перспективных ракет-носителей среднего класса «Союз-5», позиционируемых в качестве аналога ракетам «Falcon 9» американской компании SpaceX. На базе «Союза-5» рассматривается и создание сверхтяжелой ракеты – прямого конкурента проекту «Ангара» и нового носителя пилотируемых космических аппаратов. На первые ступени планируется устанавливать модернизированные двигатели РД-171МВ, а вторые оборудовать четырехкамерными РД-0124, применяемыми на ракетах «Союз 2.1б». В феврале этого года Роскосмос отрапортовал об успешных огневых испытаниях 3D-печатных камер сгорания РД-0124. Интересен и тот факт, что «Союз-5» разрабатывается на основе все тех же ракет-носителей «Зенит», при этом РД-0124 должны заменить РД-120 для устранения зависимости от украинских поставщиков, а теперь Энергомаш взялся за модернизированную версию РД-120.

Будущее «Союза-5» тем временем не безоблачно из-за сокращающегося бюджета Роскосмоса и дочерних предприятий, в число которых входит НПО «Энергомаш». В ближайшие три года федеральная космическая программа недополучит примерно 150 миллиардов рублей, при этом общая стоимость программы на 2016-2025 годы изначально оценивалась в 1,4 триллиона рублей. Как считает научный руководитель Института космической политики Иван Моисеев, сокращение бюджета приведет к невозможности создания новой ракеты-носителя и сверхтяжелого варианта на ее основе. Кроме того, Моисеев сомневается в целесообразности проекта, напоминая о средствах, вложенных в «Ангару».

«Можно сказать, что то, что только что запланировано – сверхтяжелая ракета – она не нужна, потому что для нее нет нагрузок, а это уже миллиард только на эскизный проект. Также сомнительна разработка новых ракет-носителей по своей целесообразности, потому что у нас число грузов, которые мы выводим, достаточно хорошо известно, и оно не растет стабильно. Ракету надо делать, если поставлена задача что-то доставить такое, что старые ракеты не могут сделать», – поясняет Моисеев.