俄开始生产或是世界最大推力的液体火箭发动机

辽东信息港 刘 欣2019-09-11 07:03:19
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近日俄罗斯媒体报道称,俄罗斯已经开始生产被认为是世界上推力最大的“沙皇引擎”——新型液体火箭发动机RD-171MV。这一发动机计划用于正在研发的“联盟-5”中型运载火箭的第一级发动机及“叶尼塞”重型运载火箭。RD-171MV发动机推力超过800吨,位居世界首位,同时它还可重复使用10—15次。

对此,航天专家葛明龙告诉科技日报记者:“RD-171MV发动机是目前世界推力最大的液体火箭发动机,比美国载人登月用的土星五号运载火箭的F-1发动机的680吨推力还大一百多吨。不过有所不同的是,RD-171MV是双涡轮泵四推力室的组合发动机,F-1是单涡轮泵单推力室的标准发动机。虽然标准发动机的单体推力室和涡轮泵的研制难度大,但一旦研制成功,单体可靠性高。当然,只要发动机能达到高可靠性,组合发动机也不失为一种好的设计。”

同时,RD-171MV发动机使用了液氧煤油推进剂并采用高压补燃(分级燃烧循环)系统,是地面比冲有望达到316秒的高性能发动机,比F-1常规液氧煤油发动机的265秒比冲高得多。它还可重复使用10—15次,大大降低发动机的使用成本,是高可靠性发动机。F-1是一次性使用的常规发动机,虽然制造成本低些,但使用成本高。

记者了解到,目前俄罗斯最大推力的火箭发动机是RD-170,推力达740吨。

“RD-170用在了‘能源’号运载火箭上,1988年11月15日圆满完成运载‘暴风雪’号航天飞机的发射。该发动机是液氧煤油高压补燃的双涡轮泵四推力室组合发动机,其与稍作改进的RD-171M发动机是研制RD-171MV发动机的蓝本。”葛明龙科普道,“鉴于苏联解体后,还未见俄罗斯实际使用‘能源’号运载火箭及其RD-170、RD-171M等发动机,再加上RD-171MV发动机的推力加大并且宣称能多次重复使用,研制难度较大。不过有成功过的蓝本,今年年底前点火试验和2021年首飞还是可能的。”

俄罗斯专家表示,制造这一火箭发动机是俄航天领域的一个突破,它将让俄罗斯在火箭发动机领域保持领先地位。今天,只有俄罗斯能制造最完美的发动机,美国排在第二位,其他国家都远远落后。

对此,葛明龙表示了肯定:“液体火箭发动机技术排名世界第一的是俄罗斯,主要包括了RD-170、171M、171MV、180、191等大推力高压补燃液氧煤油发动机。位居世界第二的是美国,主要是100吨推力级J-2氢氧发动机和200吨推力级RS-25、RS-25D/E等高压补燃氢氧发动机。目前可以肯定地说,美国在这方面落后俄罗斯,甚至暂时落后中国的高压补燃液氧煤油发动机技术。”

“不过,不用俄罗斯的RD-171MV发动机,美国也能研制出相当级别的重型运载火箭。NASA(美国国家航空航天局)的SLS Block 2重型运载火箭有两个推力1600吨级的固体火箭助推器,芯级火箭用的是4台海平面推力190吨的RS-25D/E高压补燃氢氧发动机。美国SpaceX公司的多用途‘大猎鹰火箭’BFR则研制了300吨推力级Raptor高压补燃液氧甲烷发动机,进行31机和6机并联。”葛明龙指出。

很多人关心,俄罗斯这款或许是世界推力最大的火箭发动机未来是否能安装在洲际导弹上。对此,葛明龙表示:“火箭发动机和洲际导弹发动机可以通用,其前提是使用无毒可贮存推进剂。但是,在固体洲际导弹已经发展越来越好的情况下,要不要走这条路还需要深入论证。”

可以肯定,RD-171MV发动机不会用于洲际导弹,它将用在“联盟-5”中型运载火箭和“叶尼塞”重型运载火箭上。因为冷冻型液氧不适合用作洲际导弹的氧化剂,且洲际导弹不需要大到800吨的推力。即便有这样大的洲际导弹,其实用性和机动性也会很差。(记者 张强)

责编:吴正丹

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