Проект «Браво, Воронеж! Виват, Россия!» создан и реализуется при патронаже
Воронежской региональной общественной организации «Гражданское собрание «ЛИДЕР»

Воронеж — родина ракетных двигателей

 

 

Ракетные двигатели живут не больше 5 минут. Однако на их создание могут уйти годы напряженного труда самых разных специалистов, которых в просторечии называют одним словом – ракетчики.

Воронежский механический завод

Создание ракетных двигателей в Воронеже занимаются сразу два предприятия ракетно-космической отрасли — Воронежский механический завод (ВМЗ) и ОАО «Конструкторское бюро химавтоматики» (КБХА), которые в феврале 2007 года в соответствии с Указом Президента РФ стали частью Государственного космического научно-производственного центра им. М.В.Хруничева.

Здание КБХА в Воронеже

Общепринятым днем основания КБХА считается 13 октября 1941 года, когда был издан приказ Народного комиссара авиационной промышленности № 1066 о разделении опытно-конструкторского бюро Московского авиационного карбюраторного завода № 33, к тому моменту эвакуированного в город Бердск, на два самостоятельных ОКБ и преобразовании одного из них в «… опытно-конструкторское бюро для организации основной базы по производству агрегатов непосредственного впрыска на базе завода № 296». Начальником нового ОКБ и одновременно заместителем главного конструктора завода был назначен Семен Ариевич Косберг. Под его руководством и начались работы по исследованию, конструированию, модернизации и испытанию агрегатов непосредственного впрыска (НВ) топлива в цилиндры авиамоторов, что имело колоссальное значение для обороноспособности страны. В годы Великой Отечественной войны от решения задач такого класса в полном смысле слова зависели тысячи жизней, как военных, так и гражданских людей. В начале войны превосходство немецкой авиации в воздухе («Фокке-Вульфов-190» и «Мессершмиттов-109») оборачивалось большими потерями для СССР — в воздухе и на земле.

Сборка авиационного мотора на заводе

Весной 1946 года ОКБ Козберга перебазировалось в Воронеж на завод Министерства авиационной промышленности (ВМЗ), и по его номерному названию, которым предприятие обозначалось, как и все военные заводы того времени, стало именоваться ОКБ завода N154.
Продолжив в Воронеже тематику работ, начатых в Бердске, конструкторы ОКБ-154 с 1946 по 1952 год разработали более 40 разных агрегатов НВ, большинство которых было полностью отработано и испытано на двигателях и самолётах, после чего передано в серийное производство.

Двигатель РД0200 для второй ступени ракеты ЗУР 5В11

Полученный опыт был использован для перехода ОКБ-154 ОКБ на качественно иную ступень развития – создание жидкостных авиационных ракетных двигателей (ЖРД), разрабатывавшихся поначалу как дополнительные силовые установки для истребителей-перехватчиков (РД0100, РД0101, РД0102). Успешные результаты той работы послужили основанием для преобразования ОКБ при заводе N154 в самостоятельное государственное предприятие союзного значения ОКБ-154, которому в 1957 году была поручена разработка двигателей для зенитных управляемых ракет (ЗУР) на самовоспламеняющихся компонентах ракетного топлива.
Спроектированный по открытой схеме при десятикратном регулировании тяги, первый ракетный двигатель такого типа (РД0200) был разработан для второй ступени ЗУР 5В11, и, пройдя все виды испытаний, изготавливался серийно.

Межконтинентальная баллистическая ракета Р-9А

В конце 50-х годов, когда назрел вопрос о создании более мощной ракеты Р-9 второго поколения взамен ракеты 8К72, ОКБ-154 разработало кислородно-керосиновый двигатель РД0106 (ведущий конструктор Я.И. Гершкович) для второй ступени (блок «Б») этой ракеты . Его высокие энергетические характеристики, удобная компоновка в сочетании с относительно небольшим размером по высоте и простота в эксплуатации стали основанием для разработки на базе данного ЖРД ряда двигателей для космических ракет, созданных в ОКБ-1 С.П. Королева.

Двигатель межконтинентальной баллистической ракеты Р-9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для выведения трёх первых искусственных спутников Земли С.П. Королевым были использованы двухступенчатые ракеты-носители Р-7, представлявшие из себя поочерёдно работающие двигатели. Первая ступень, отрывая ракету от Земли, поднимала ее в верхние слои атмосферы, а вторая — выводила ракету на околоземную орбиту. Для того, чтобы преодолеть гравитационное притяжение Земли и вывести в открытый космос объекты массой до 7 тонн, требовалась более мощная ракета-носитель, оснащенная третьей ступенью, которая была бы способна разогнать ракету до второй космической скорости (11,2 км/с). Разработкой двигателя этой ступени и занялись воронежские конструкторы.

С.П. Королев и С.А. Косберг (третий слева)

После деловой встречи главного конструктора ОКБ-154 С.А. Косберга с главным конструктором ОКБ-1 С.П. Королевым, состоявшейся 10 февраля 1958 года, совместными усилиями двух конструкторских бюро был разработан кислородно-керосиновый двигатель РД0105 для третьей ступени ракетоносителя «Луна» (ведущий конструктор двигателя В.П. Кошельников). Получивший внутрифирменное название РО-5, двигатель (РД-0105) был создан за 9 месяцев. По воспоминаниям его разработчиков, работать приходилось по трое суток подряд, порой без выходных.

Двигатель РД-0105

 

 

 

 

 

 

2 января 1959 года, впервые в истории космонавтики разогнав ракету-носитель до второй космической скорости и став первым в мире двигателем, запущенным в космическом пространстве, двигатель РД-0105 в составе третьей ступени РН отправил в полет станцию «Луна-1», которая 4 января того же года пролетела на расстоянии 5 — 6 тысяч километров от лунной поверхности и стала первым искусственным спутником Солнца. Затем автоматическая межпланетная станция «Луна-2» 12 сентября 1959 года впервые в истории человечества достигла лунной поверхности, доставив на неё вымпел с изображением Государственного герба ССС. И, наконец, 4 октября 1959 года двигатель РД-0105 использовался в составе третьей ступени для вывода в космическое пространство станции «Луна-3», которой было проведено первое в мире фотографирование обратной стороны Луны, где позднее одному из лунных кратеров было присвоено имя главного конструктора ОКБ-154 С.И. Козберга.

РН «Восток» (схема третьей ступени)

 

 

 

Одновременно с «лунным» двигателем РД-0105 в ОКБ-154 велась разработка менее известного по причине его крайней секретности кислородно-керосинового двигателя РД0106, предназначенного для второй ступени боевой межконтинентальной баллистической ракеты первого поколения Р-9А (по классификации НАТО — SS-8 «Sasin»), разработанной в ОКБ-1 под руководством С.П. Королева. Ее первый испытательный пуск произошел 9 апреля 1961 года на полигоне Байконур — накануне самого известного из всех стартов космических кораблей «Востока» под номером 1 с первым космонавтом на борту.

Межконтинентальная баллистическая ракета Р-9А в сборочном цехе завода

 

 

 

 

 

 

 

Первый в мире космический корабль с человеком на борту на космическую орбиту вывела третья ступень ракеты-носителя «Восток», основу которой составлял жидкостно-реактивный двигатель РД0109 (ведущий конструктор В.П. Кошельников), разработанный в ОКБ-154 на базе двигателя РД0105 и имевший повышенную надежность и улучшенные технические характеристики за счет создания новой экономичной и легкой камеры сгорания. До «гагаринского» полета с его помощью на околоземную орбиту слетали корабли с собаками-испытателями Белка и Стрелка, а так же с манекеном человека по прозвищу Иван Иваныч. И, начатый 12 апреля 1961 года знаменитой исторической фразой «Поехали!», легендарный полет одноместного космического корабля «Восток-1» , пилотируемого Ю.А. Гагариным, продолжился словами космонавта № 1: «Козберг сработал!..». Для людей посвященных это значило: корабль вышел на околоземную космическую орбиту.

Взлет РН «Восток» со стартовой площадки №1 космодрома Байконур

Жидкостно-реактивный двигатель РД0109

Копия того самого РД-0109 для «гагаринской» ракеты «Восток» до сих пор хранится в музее КБХА. Давление — 50 атмосфер, тяга — 5,5 тонн, температура в камере сгорания — больше двух тысяч градусов. И вся эта мощь спрятана в агрегате меньше человеческого роста!
С этим первым полетом человека в космос связана забавная история, о которой знают лишь немногие люди, причастные к освоению космического пространства. Некий французский винодел завещал академии наук той страны, которая впервые пошлёт человека в космос, свою огромную коллекцию шампанского. И во исполнения его завещания в декабре 1961 года в Москву прибыл вагон с французским шампанским Свою долю получил и ОКБ-154, конструкторам которого досталось немного – немало, а 3 целых ящика игристого вина, произведенного согласно стандартам французской провинции Шампань, с традиционной надписью на этикетках бутылок — «выдержанное».

Реактивная сила французского шампанского

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В процессе мирного освоения космического пространства воронежское ОКБ-1 успешно применяло и свои военные наработки. Так на базе ранее отработанного кислородно-керосинового двигателя РД0106 второй ступени боевой ракеты Р-9А была создана серия двигателей (РД0107, РД0108 и РД0110) для третьих ступеней ракет-носителей «Молния», «Восход» и «Союз», которые обеспечили запуски автоматических межпланетных станций к Марсу и Венере, а так же вывод на околоземные орбиты космических кораблей с экипажами из двух и трех человек.

Ракетный двигатель РД0110

Созданный в КБХА в 1963 году, двигатель РД-0110 оказался самым долгоживущим. Обеспечивая доставку космонавтов и грузов на орбитальные космические станции, ракеты-носители «Союз» с воронежским двигателями третьей ступени летали в космос более 1 700 раз, тем самым установив мировой рекорд. И за это время РД-0110 не отказал ни разу!


В то время, как ракеты-носители с воронежскими двигателями третьей ступени продолжали один за другим выводить в околоземное пространство мирные космические корабли, в ОКБ-154 и на Воронежском механическом заводе с одноименном номером 154, являющимся предприятием-спутником воронежского конструкторского бюро, продолжались работы по заказам оборонного ведомства – создавались и испытывались новые образцы двигателей для войск ПВО и ракетных подразделений стратегического назначения.

Межконтинентальная баллистическая ракета УР200 на параде в Москве

Пуск межконтинентальной баллистической ракеты УР200 (SS-8 «Sasin»)

С 1961 по 1964 год в Воронеже были созданы жидкостные реактивные двигатели для первой (РД0203 и РД0204) и второй (РД0206 и РД0207) ступеней межконтинентальной баллистической ракеты УР200, по натовской классификации известной как SS-8 «Sasin», которая была разработана в ОКБ-52 В. Н. Челомея. Это были новые, технически более сложные, первые в мире ЖРД на высококипящих компонентах топлива, выполненные по схеме с дожиганием генераторного газа. Применение такой схемы позволило сразу более чем в 2 раза увеличить давление в камере (до 150 кгс/см2 вместо 70 кгс/см2) по сравнению с двигателями открытых схем и исключить потери удельного импульса тяги на привод турбины ТНА.

Созданные в короткий срок, мощные и высокоэкономичные воронежские двигатели, пройдя наземную отработку и этап летных испытаний, стали базовыми для создания очередных ЖРД.

В 1963 году КБ В.Н. Челомея приступило к разработке межконтинентальной баллистической ракеты второго поколения PC-10 (SS-11 «Sego») — самой массовой из всех отечественных МБР. Для ее первой ступени в воронежском ОКБ-154 в 1963—1966 годах были созданы двигатели РД0216 и РД0217. Повышенные технические и эксплуатационные требования к ракете определили необходимость обеспечения высокой экономичности и надежности двигателя и защиты его внутренних полостей от окружающей среды, что было выполнено и подтверждено наземной отработкой и летными испытаниями в составе ракеты.

Межконтинентальная баллистическая ракета PC-10 (SS-11 «Sego»)

Ядерный ракетный двигатель РД0410

В 1966 году конструкторам ОКБ-154 была разработана ракетная часть двигателя РД-0410 — первого и единственного советского ядерного ракетного двигателя, который предполагалось использовать для разгона и торможения космических аппаратов, а так же коррекции их орбиты при освоении дальнего космоса. В течение 15 лет воронежцы вместе с атомщиками занимались этими перспективными исследованиями, проводили испытания на Семипалатинском полигоне. А потом работы были свернуты и двигатель навсегда занял место в музее КБХА.

Накопленный опыт воронежских конструкторов ЖРД послужил основанием для привлечения воронежского ОКБ-154 к проектным работам по созданию ракетных двигателей нового поколения с более высоким давлением в камере сгорания, первыми из которых явились двигатели РД0233, РД0234 и РД0235, созданные в 1969—1974 годах для первой ступени межконтинентальной баллистической ракеты третьего поколения РС-18 (SS-19 «Stiletto»)

Пуск МБР РС-20 (SS-18 «Satan»)

 

 

 

 

 

 

 

 

А в 1967 году на воронежском ОКБ-154 начались работы по созданию двигателя РД0228 для второй ступени ракеты РС-20 (SS-18 «Satan»), генерального конструктора М.К. Янгеля. Двигатель разрабатывался на базе ЖРД РД0212 третьей ступени ракеты-носителя «Протон», однако был значительно мощнее и отличался условиями эксплуатации в составе ступени.

Ракета-носитель УР 500 («Протон») на стартовой площадке

Создание в ОКБ В.Н. Челомея мощной двухступенчатой ракеты-носителя УР 500, впоследствии именовавшейся «Протон», которая была способна выводить на орбиту тяжелые объекты массой до 20 тонн, стало этапом в развитии отечественной космонавтики. Для второй ступени РН «Протон» специалистами воронежского ОКБ-154, переименованного в Конструкторское бюро химавтоматики (КБХА), были разработаны два двигателя — ЖРД РД0208 и РД0209 (ведущий конструктор В.П. Козелков), в качестве прототипа которых был использован двигатель РД0206, ранее созданный для второй ступени боевой ракеты УР-200.
Изначально планировавшаяся для запуска пилотируемых космических кораблей ТКС и Л-1/«Зонд» (советской лунно-облётной программы), а также тяжёлых ИСЗ различного назначения и межпланетных станций, ракета-носитель «Протон» явилась основным средством выведения всех советских и российских орбитальных станций «Салют-ДОС» и «Алмаз», модулей станций «Мир» и Международной космической станции.

Трехступенчатый РН «Протон»

Впоследствии модернизированные для применения на второй ступени более мощной трехступенчатой РН «Протон», воронежские двигатели РД0208 и РД0209 получили наименование РД0210 и РД0211 (ведущий конструктор В.П. Козелков), а для третьей ступени — РД0212 (ведущий конструктор Я.И. Гершкович). Кроме того, для коррекции орбиты космической станции «Алмаз», выводимой на орбиту РН «Протон», специалисты КБХА (ведущий конструктор В.М. Бородин) создали двигатель РД0225 многократного включения (до 100 раз), с возможностью пребывания на орбите до двух лет.

Пуск ракеты-носителя «Протон» с космодрома Байконур

Как известно, трехступенчатой ракетой-носителем «Протон» с Земли на Луну были доставлены луноходы, совершен запуск межпланетных космических аппаратов, взявших пробы лунного грунта, а так же совершивших посадки на Марс и Венеру. С появлением ракеты-носителя такого класса стало возможным выводить в космос долговременные орбитальные станции «Салют» и «Мир», а также модули «Заря» и «Звезда» для международной космической станции.

Испытательный комплекс КБХА

В начале 1970-х годов в Воронеже на предприятиях КБХА и ВМЗ приступили к разработке ракетных двигателей, тяга в которых создается за счет плазменной вспышки, инициированной лазером — так называемых, непрерывных газодинамических С02 — лазеров (ГДЛ) большой мощности. В результате было создано целое семейство стендовых образцов ГДЛ с мощностью излучения от 10 до 600 кВт, а также бортовой космический ГДЛ РД0600, работающих на газообразных компонентах топлива (ведущие конструкторы В.П. Кошельников, Г.И. Завизион , В.Ю. Гутерман).

Воронежские ракетчики

Кислородно-водородный двигатель ЖРД РД0120

А середины 1970-х годов сотрудничество воронежских конструкторов с ОКБ-1 С.П. Королёва вышло на новую ступень развития, связанную с разработкой кислородно-водородного двигателя РД-0120. К тому времени КБХА вошло в НПО «Энергия»,которое возглавил академик В.П. Глушко – один из основоположников ракетостроения в нашей стране.

Новая программа НПО «Энергия» базировалась на создании ракетно-космических комплексов с использованием жидкого водорода как компонентов топлива, а, следовательно, вызывала необходимость создания двигателей, работающих на этих компонентах. Работа по созданию маршевого двигателя второй ступени тяжёлого ракетоносителя и была поручена специалистам КБХА, усилиями которых был создан самый мощный в мире кислородно-водородный двигатель ЖРД РД0120 (главные конструкторы Г.И. Чурсин, В.С. Рачук, ведущий конструктор — Л.Н. Никитин), используемый в качестве маршевого двигателя второй ступени для ракетно-космического комплекса «Буран – Энергия».

По сложности и новизне технических решений эта была наиболее значимая разработка КБХА. Для создания высокоэнергетического двигателя, работающего на криогенных компонентах топлива, потребовались решение целого ряда научных, конструкторских и технологических проблем, организация нового производства, новой экспериментальной базы.

Высокая надежность двигателя была подтверждена более чем 800 огневыми испытаниями с суммарной наработкой около 170000 с, в том числе двумя летными испытаниями в составе РН «Энергия» и в составе ракетно-космической системы «Энергия-Буран».

Участники проекта «Энергия-Буран» на космодроме Байконур

В 1987 году КБ машиностроения генерального конструктора В.П. Макеева начало разработку межконтинентальной баллистической ракеты для подводных лодок Р-29РМ (РСМ-54) комплекса Д-9РМ, получившего в НАТО обозначение SS-N-23 «Skiff». Для первой ступени этой ракеты специалистам КБХА был создан двигателя РД0243 с предельными техническими характеристиками (главный конструктор В.П. Козелков, ведущий конструктор В.А. Ежов), который по своим энергомассовым характеристикам является наиболее совершенным из всех существующих двигателей такого класса.

Запуск МБР с борта подводного крейсера

Как и все оборонные предприятия, КБХА в конце 1980-х и начале 1990-х годов пережило сложный период рыночных преобразований, политической и экономической дезинтеграции, макроэкономической нестабильности. Предприятию пришлось находить внутренние ресурсы при конверсии производства и в поиске новых партнёров как на внутреннем рынке, так и за рубежом.

Ракета-носитель «Ангара»

Ракетный двигатель РД0124 (РД0124А)

 

Начиная с конца XX века, специалисты воронежского КБХА принимают участие в самом большом проекте отечественного ракетостроения – ракетно-космическом комплексе «Ангара» ГКНПЦ имени М. В. Хруничева. С 1998 года в Воронеже велись работы по созданию двигателя РД0124 (РД0124А) для второй ступени для второй ступени ракеты-носителя «Ангара» (главные конструкторы В.П. Козелков, В.Д. Горохов, ведущие конструкторы В.В. Гурин, В.М. Фомин, В.П. Решетников), который за весь постсоветский период стал первым новым ЖРД, используемым на отечественной ракете и самым экономичным в мире кислородно-керосиновым двигателем.

 

Одновременно с тем на КБХА работали над созданием ЖРД 14Д23 для модернизированной ракеты «Союз-2.1в».

РН «Союз-2.1б» в полете

В феврале 2007 года оба воронежских ракетно-космических предприятия КБХА и ВМЗ в соответствии с Указом Президента РФ стали частью Государственного космического научно-производственного центра им. М.В.Хруничева. В объединенную компанию вместе с ними вошли производственное объединение «Полет», Московское предприятие по комплектованию оборудованием «Длина» и Конструкторское бюро химического машиностроения имени А.М.Исаева.

Новым направлением в деятельности КБХА и самой последней разработкой воронежских ракетчиков стал инновационный проект ионного двигателя малой мощности, работающего за счет ионизации таких газов, как аргон или ксенон, и их разгона электростатическим полем. Пока известный лишь по фантастической литературе, кинофантастике и компьютерным играм, этот тип двигателя предполагается использовать для освоения дальнего космоса. Пока теоретически…

Космический аппарат с ионным двигателем (проект)





Понравилось? Поделись с друзьями!
Подпишись на новости!

Заметили ошибку? Выделите её и нажмите Ctrl-Enter


Интересные и полезные интернет-ресурсы Воронежского региона:
Достопримечательности Воронежского края
Памятные места Воронежа
Воронежские музеи
Воронежские театры
Масс-медиа Воронежа
Воронежские органы власти

Все права защищены. Сетевое издание "Браво, Воронеж!", 2021
Свидетельство о регистрации Эл № ФС77-75367 от 01 апреля 2019 года. Выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологи и массовых коммуникаций.
Учредители: А.И. Никонов и Е.М. Никонова
Главный редактор: А.И. Никонов (автор-исполнитель проекта)
тел.: +7 (473) 255-14-75
e-mail: bravo-voronezh@yandex.ru
12+
Проект «Браво, Воронеж! Виват, Россия!» создан и реализуется при патронаже Воронежской региональной общественной организации «Гражданское собрание «ЛИДЕР»
При перепечатке активная ссылка на сайт обязательна.


Вверх