Na vrcholu sankcí proti Rusku Američané dokonale pochopili, že na některých místech se bez ruských dovozů neobejdou. Například, bez raketového motoru RD-180, menší kopie sovětského motoru RD-170, na kterém Spojené státy stále vypouštějí své rakety Atlas do vesmíru.
Od vytvoření raketového motoru RD-170 uplynulo asi 40 let, ale nebyli pro něj vytvořeni žádní hodní konkurenti. Podle západních konstrukčních úřadů je RD-170 stropem technického pokroku v raketových motorech na kapalné palivo a zahraniční novináři to nazývají „korunou tisícileté historie raketových motorů“.
Tsiolkovsky měl pravdu
Zakladatel kosmonautiky Konstantin Tsiolkovsky navrhl použití motoru na kapalná paliva v raketách již v roce 1903. Ale po první světové válce začal vývoj raketových paliv na bázi nitrocelulózy.
Přestože se nikdo nenapadlo vzdát se motorů na kapalná paliva. V roce 1926, americký Robert Goddard vypustil kapalinu-poháněl Nell raketu. Za 2,5 sekundy vyšplhala na 12 metrů. V roce 1933 vytvořil Friedrich Zander podobnou raketu OP-2 pomocí kapalného kyslíku s benzínem v SSSR.
Na rozdíl od pevného paliva byl kapalný motor velmi rozmarný. Proto mnoho návrhářů v tom nevidělo potenciál. Dokud Wernher von Braun spolu s Walterem Thielem neposlal své V-2 do Londýna v roce 1944. Tyto střely měly proudový motor na kapalné palivo (LRE). Je pravda, že sám Brown věřil, že z konstrukce motoru vymačkal všechno možné.
V motoru s kapalným pohonem je tryska spalovací komory vystavena kolosálním teplotám. Další zvýšení výkonu by jednoduše roztavilo kov trysky. Možnost ochlazení trysky zevnitř byla obtížná, protože stěny musely být ztenčeny pro odvod tepla. Pokud je však kov tenký, nevydrží tlak a také se zhroutí.
Propagační video:
Řešení problému bylo nalezeno v 50. letech 20. století v SSSR a USA téměř současně. Tryska se začala skládat ze dvou těles, umístěných jedna v druhé, mezi kterými cirkulovala chladicí kapalina. Ideálně samotné palivo. Koneckonců kapalný kyslík vaří při teplotě -183 °. V tomto případě byla vnitřní tenká stěna chlazena palivem a vnější tlustá stěna nedovolila komoře explodovat z tlaku.
V roce 1960 byl v SSSR pod vedením konstruktérů Sergei Korolev a Valentin Glushko vytvořen mezikontinentální balistická raketa R-7, na které byl nainstalován motor na komponenty „tekutý kyslík - petrolej“. 12. dubna 1961 právě tato raketa vrhla kosmickou loď Vostok-1, kterou pilotoval kosmonaut č. 1 Jurij Gagarin, na orbitu Země.
Pomlčka na Měsíc
Po prvním letu do vesmíru se oba supervelmoc připojily k dalšímu závodu - k lunárnímu. V důsledku toho byli Američané první, kdo dosáhl Měsíce, ale SSSR měl také vlastní základy. Přestože význam letu na Měsíc pro Moskvu zmizel, bylo rozhodnuto, že jako první ovládne Mars nebo Venuši.
To vyžadovalo těžkou meziplanetární loď s výkonným a spolehlivým motorem. Na počátku 60. let zahájila společnost OKB-1 pod vedením Sergeje Koroleva program na výrobu proudových motorů na kapalné palivo N-1. Všechny čtyři spouštění N-1 však utrpěly fiasko a v roce 1974 byl program N-1 uzavřen.
Program pro vytvoření opakovaně použitelného vesmírného systému Energia - Buran se stal slibnějším. Akademik Valentin Glushko byl jmenován generálním designérem NPO Energia. Věřil, že nejlepším prostředkem pro uvedení kosmické lodi Buran na oběžné dráze by bylo startovací vozidlo Energia (PH), které místo dvou silných pohonných látek, předpokládaných dříve, bude mít čtyři urychlovače startu s motory RD-170.
Myšlenka na kyslík-petrolejový motor RD-170 patří také společnosti Glushko, ale v roce 1976 ji začal tým Energomash Design Bureau pod vedením Vitaly Radovského vylepšovat. Vrcholem návrhu bylo, že oblast maximálních teplot probíhala podél osy spalovací komory a „na okrajích“byla mnohem „chladnější“. To umožnilo zvýšit výkon bez rizika zničení trysky. Ale ještě předtím, než palivo vstoupilo do komory, byly samozápalné komponenty smíchány přímo v potrubí. Samotná tryska byla vyrobena z unikátní slitiny niklu, která vydrží agresivní směs s tlakem 270-300 atmosfér. Výsledkem bylo vytvoření nejvýkonnějšího motoru na světě s 20 miliony koňských sil!
Ukázalo se, že motor RD-170 byl o 5,5% výkonnější než americký jednosložkový motor F-1, zatímco jeho velikost byla téměř jeden a půlkrát menší. Současně je RD-170 úspornější, protože je postaven podle schématu uzavřeného cyklu, zatímco F-1 implementuje jednodušší, ale méně efektivní otevřený cyklus. Ačkoli je charakteristický „ekonomický“spíše libovolný: v jedné komoře RD-170 o průměru pouze 380 milimetrů hoří za 600 kilogramů paliva za sekundu.
25. srpna 1980 proběhla první zkouška motoru RD-171 (verze RD-170 pro raketu Zenit) a poté do 15. května 1987 proběhly desítky testů, první úspěšné vypuštění startovacího vozidla Energia s motory RD. 170 v první fázi. A 15. listopadu 1988 byl proveden první a bohužel poslední vesmírný let kosmické lodi „Buran“vypuštěné na oběžné dráze pomocí spouštěcího vozidla „Energia“. Byla to labutí píseň sovětské kosmonautiky.
Maska nikdy nesnila
Konstrukce RD-170 vzbudila díky svým vlastnostem obdiv i mezi Američany. Nemohli pochopit: jak je to možné?! V sovětských dobách byl design motoru klasifikován, ale po rozpadu SSSR chtěly Spojené státy získat stejný výkonný motor.
V 90. letech se NPO Energomash, který vyráběl RD-170, ocitl v obtížné ekonomické situaci. Americký návrh umožnil zachování podniku. V USA však existoval zákon, který brání dodávce dovážených produktů do strategických odvětví. Poté, na objednávku americké společnosti Pratt & Whitney, Energomash údajně vyvinul nový motor - RD-180. Ačkoli ve skutečnosti šlo o motor s polovičním motorem RD-170 - pro Američany byla síla modelu RD-170 příliš vysoká. Prodej RD-180 v USA se uskutečnil prostřednictvím RD-Amros (RD-AMROSS), společného podniku mezi Pratt & Whitney a NPO Energomash. Patentová práva na tento motor vlastnila Amros. Ukázalo se, že právní vývoj je napůl Američan, napůl Rus. Ve skutečnosti je však RD-180 odkazem sovětské vesmírné éry.
Přestože podle podmínek smlouvy dostali Američané veškerou technickou dokumentaci a právo vyrábět motor doma, Yankees nikdy nebyl schopen sestavit RD-180. Ukázalo se, že dokumentace není všechno. Ačkoli liberálové tvrdí, že Spojené státy to prostě nepotřebují, říkají, že je levnější koupit to v Rusku, není. Možná, když jde o brambory nebo olej, je to pravda, ale USA dávají přednost sbírání strategického vybavení pro astronautiku doma. Prostě nemohli.
Přestože v únoru 2019 Elon Musk uvedl, že motor Raptor vyrobený jeho společností SpaceX překonal RD-180 z hlediska tlaku ve spalovací komoře, bylo by naivní tomu uvěřit bez opakovaných testů. Americká společnost United Launch Alliance (ULA) proto opět podepsala smlouvu s ruskou NPO Energomash na dodávku motorů RD-180 do roku 2020. A Musk, přestože se o to pokouší, neprokázal před 40 lety svou konkurenceschopnost se sovětskou kosmonautikou.
Prokhor EZHOV