метан ЖРД многоразовые двигатели

1. 71 07-5/558
Óã
ÎÀÎ ÍÏÎ ÝÍÅÐÃÎÌÀØ èì. àêàäåìèêà Â.Í.ÃËÓØÊÎ
Íà ïðàâàõ ðóêîïèñè
ÓÄÊ 629.7.036.54-63
Êëåïèêîâ Èãîðü Àëåêñååâè÷
ÂÛÁÎÐ ÝÍÅÐÃÎÌÀÑÑÎÂÛÕ ÕÀÐÀÊÒÅÐÈÑÒÈÊ
ÌÀÐØÅÂÛÕ ÌÍÎÃÎÐÀÇÎÂÛÕ ÆÐÄ ÍÀ ÑÆÈÆÅÍÍÎÌ
ÍÐÈÐÎÄÍÎÌ ÃÀÇÅ
05.07.05 -òåïëîâûå, ýëåêòðîðàêåòïûå äâèãàòåëè
è ýïåðãîóñòàïîâêè ëåòàòåëüïûõ àïïàðàòîâ
Äèññåðòàöèÿ
íà ñîèñêàíèå ó÷åíîé ñòåïåíè äîêòîðà òåõíè÷åñêèõ íàóê
Ïðåçèäèóì ÂÀÊ Ìèíîáðíàóêè Ðîññèè
(ðåøåíèå îò èÌïÎ^ 200^ ã. ¹ÙÄ.)
Î'
ðåøèë âûäàòü äèïëîì ÄÎÊÒÎÐÀ
íàóê
Íà÷àëüíèê îòäåëà
Ìîñêâà - 2005

2. 2
ÑÎÄÅÐÆÀÍÈÅ
Ñòð.
ÑÏÈÑÎÊ ÑÎÊÐÀÙÅÍÈÉ 7
ÂÂÅÄÅÍÈÅ 10
ÃËÀÂÀ 1. ÀÍÀËÈÇ ÎÍÛÒÀ ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ ÆÐÄ 18
1.1. Îñíîâíûå òåõíè÷åñêèå òðåáîâàíèÿ ê ÆÐÄ
ìíîãîêðàòíîãî ïîëåòíîãî èñïîëüçîâàíèÿ 18
1.2. Ñîñòîÿíèå ðàçðàáîòêè ìíîãîðàçîâûõ ÆÐÄ ÌÏÈ 21
1.3. Èñïîëüçîâàíèå îïûòà ðàçðàáîòîê ÆÐÄ ÍÏÎ Ýíåðãîìàø.. 25
1.3.1. Èñïîëüçîâàíèå îïûòà ðàçðàáîòêè ÆÐÄ ïà âûñîêî-êïïÿùïõ
êîìïîïåïòàõ òîïëèâà 25
1.3.2. Îïûò ðàçðàáîòêè ÆÐÄ íà êðèîãåïïîì, ýêîëîãè÷åñêï
÷èñòîì òîïëèâå "êèñëîðîä - ÐÃ-1" ÐÄ-170 (171), êàê áàçà äëÿ
ïîèñêîâ îáëèêà ÆÐÄ äëÿ ìïîãîðàçîâûõ ñðåäñòâ âûâåäåíèÿ 35
1.3.2.1. ÍÈÐ íà ýêñíåðèìåíòàëüíûõ óñòàíîâêàõ 1ÓÊ, 1ÓÊÑ, 2ÓÊ 40
1.3.2.2. Àâòîíîìíàÿ îòðàáîòêà øòàòíûõ êàìåðû è ãàçîãåíåðàòîðà
â ñîñòàâå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ óñòàíîâêàõ 2ÓÊÑ è ÇÓÊ 45
1.3.2.3. Ñèñòåìà àâòîìàòèçèðîâàííîé îáðàáîòêè
ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ 49
1.3.2.4. Èññëåäîâàíèå âîçìîæíîñòåé ïîäòâåðæäåíèÿ
êîëè÷åñòâåííûõ ïîêàçàòåëåé íàäåæíîñòè ìíîãîðàçîâûõ
ìîùíûõ ÆÐÄ 54
1.3.2.5. Èíæåíåðíûå êðèòåðèè îòðàáîòêè ÆÐÄ 59
1.3.2.6. Îáåñïå÷åíèå ðåñóðñà òóðáèíû äâèãàòåëÿ ÐÄ-170 (171),
äîñòàòî÷íîãî äëÿ íà÷àëà ëåòíûõ èñïûòàíèé 64
1.3.2.7. Èñïîëüçîâàíèå îïûòà ñîçäàíèÿ ÐÄ-170 äëÿ äðóãèõ
ðàçðàáîòîê 71
1.4. Èññëåäîâàíèÿ ÆÐÄ íà ìåòàíîâîì ãîðþ÷åì 78
1.5. Âûâîäû ïî Ãëàâå 1 80

3. 3
Ñòð.
ÃËÀÂÀ 2. ÏÐÅÄÂÀÐÈÒÅËÜÍÛÅ ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß ÑÕÅÌ È
ÏÀÐÀÌÅÒÐÎÂ ÆÐÄ ÄËß ÍÅÐÑÍÅÊÒÈÂÍÛÕ ÌÍÎÃÎÐÀÇÎÂÛÕ
ÑÐÅÄÑÒÂ ÂÛÂÅÄÅÍÈß 81
2.1. Ïðåäâàðèòåëüíûé âûáîð ãîðþ÷èõ 82
2.2. Ïðåäâàðèòåëüíûé àíàëèç äâóõêîìïîíåíòíûõ ÆÐÄ 91
2.3. Ïðåäâàðèòåëüíûé àíàëèç òðåõêîìïîíåíòíûõ ÆÐÄ íà
êèñëîðîäå, ÓÂÃ è âîäîðîäå 100
2.3.1. Äâèãàòåëè áåç äîæèãàíèÿ 100
2.3.1.1. Âûáîð îïòèìàëüíûõ âàðèàíòîâ ñõåì äâèãàòåëÿ 101
2.3.2. Òðåõêîìïîíåíòíûå äâèãàòåëè ñ äîæèãàèèåì 108
2.3.3. Îáùèé àíàëèç ðåçóëüòàòîâ íðåäâàðèòåëüíîãî ýòàíà è
ðåêî1åíäàöèè 112
2.4. Ïðîáëåìíûå âîïðîñû ñîçäàíèÿ ïåðñïåêòèâíûõ ÆÐÄ
ÌÏÈ íà Îã+ÓÂÃ 121
2.4.1. Ðåñóðñ è íàäåæíîñòü 121
2.4.2. Æèâó÷åñòü è áåçîíàñíîñòü 125
2.4.3. Íàó÷íîå ñîíðîâîæäåíèå ÎÊÐ 128
2.5. Îñîáåííîñòè ýêñïåðèìåíòàëüíîé îòðàáîòêè äâèãàòåëÿ... 129
2.5.1. Î íîñòðîåíèè íëàíîâ ýêñíåðèìåíòàëüíîé îòðàáîòêè
òðåõêîìíîíåíòíûõ ÆÐÄ áîëüøîãî ðåñóðñà 130
2.5.2. Îñîáåííîñòè ýêñíëóàòàöèè äâèãàòåëÿ ìíîãîðàçîâîãî
ïîëåòíîãî èñíîëüçîâàíèÿ 136
2.6. Âûâîäû ïî Ãëàâå 2 138
ÃËÀÂÀ 3. ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈÅ ÂÎÇÌÎÆÍÛÕ ÝÍÅÐÃÎ-
ÌÀÑÑÎÂÛÕ ÕÀÐÀÊÒÅÐÈÑÒÈÊ ÆÐÄ ÐÀÇËÈ×ÍÛÕ ÑÕÅÌ ÍÀ
ÒÎÍËÈÂÅ Î2+ÑÍà (ÌÅÒÀÍ),  ØÈÐÎÊÎÌ ÄÈÀÏÀÇÎÍÅ ÒßÃ... 141
3.1. Öåëü è ìåòîäîëîãèÿ èññëåäîâàíèÿ 141
3.1.3. Ìåòîäèêà ðàñ÷åòà ïàðàìåòðîâ äâèãàòåëåé 146

4. 4
Ñòð.
3.2. Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ ïàðàìåòðîâ äâèãàòåëåé è èõ
îñíîâíûõ àãðåãàòîâ 155
3.2.1. Äâèãàòåëè ïî ñõåìå ñ äîæèãàíèåì îêèñëèòåëüíîãî ãàçà 155
3.2.2. Äâèãàòåëè íî ñõåìå ñ äîæèãàíèåì âîññòàíîâèòåëüèîãî ãàçà.. 155
3.2.2.1. Ðåçóëüòàòû ýíåðãåòè÷åñêèõ óâÿçîê äâèãàòåëåé ñ
äîæèãàíèåì âîññòàíîâèòåëüíîãî ãàçà ïðè Òãã=1300Ê 156
3.2.3. Äâèãàòåëè áåç äîæèãàííÿ ãåíåðàòîðíîãî ãàçà 159
3.2.4. Ïàðàìåòðû äâèãàòåëåé, ðàáîòàþùèõ íî ñõåìå 2+2 165
3.3. Îöåíêà ìàññû äâèãàòåëåé 167
3.3.1. Ìàññû äâóõêîìíîíåíòíûõ äâèãàòåëåé 167
3.3.2. Ìàññû òðåõêîìíîíåíòíûõ äâèãàòåëåé 171
3.4. Îáùèé àíàëèç è îáîáùåíèå ðåçóëüòàòîâ 172
3.5. ÂÛÂÎÄÛ ïî ãëàâå 3 179
ÃËÀÂÀ 4. ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈÅ ÏÓÒÅÉ ÏÐÀÊÒÈ×ÅÑÊÎÃÎ
ÏÐÈÌÅÍÅÏÈß ÆÐÄ Ñ ÄÎÆÈÃÀÏÈÅÌ ÎÊÈÑËÈÒÅËÜÏÎÃÎ
ÃÀÇÀ 182
4.1. Êîíöåïöèÿ êîììåð÷åñêîãî ìîáèëüíîãî ðàêåòíî-
êîñìè÷åñêîãî êîìïëåêñà «ÐÈÊØÀ» 182
4.2. Äâèãàòåëè ÐÄ-169, ÐÄ-185äëÿ ÐÍ «ÐÈÊØÀ» 184
4.2.1. Êîíñòðóêöèÿ äâèãàòåëåé 186
4.2.1.1. Îñîáåííîñòè óñëîâèé ðàáîòû êîíñòðóêöèè äâèãàòåëåé.... 186
4.2.1.2. Êîíñòðóêöèÿ äâèãàòåëÿ ÐÄ-190 189
4.2.1.3. Îáåñïå÷åíèå ðàáîòû íðè ïîãðóæåíèå â ãîðþ÷åå
äâèãàòåëÿ ÐÄ-190 189
4.2.1.4. Êîíñòðóêöèÿ äâèãàòåëÿ ÐÄ-185 195
4.2.1.5. Îñîáåííîñòè íàõîæäåíèÿ äâèãàòåëÿ ÐÄ-185 â áàêå
ãîðþ÷åãî 195
4.2.2. Ñîñòîÿíèå ðàçðàáîòêè äâèãàòåëÿ äëÿ ÐÍ «ÐÈÊØÀ» 198
4.3. Äâèãàòåëè äëÿ ðàêåò òèïà «ÀÍÃÀÐÀ» 199

5. 5
Ñòð.
4.3.1. Äâèãàòåëü òÿãîé 150 òå (íà÷àëüíîå íðåäëîæåííå) 199
4.3.2. Äâíãàòåëü ÐÄ-192 201
4.3.2.1. Àíàëèç ýíåðãåòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ðàçëè÷íûõ ñõåì
äâèãàòåëåé 204
4.3.2.1.1. Äâèãàòåëè áåç äîæèãàíèÿ âîññòàíîâèòåëüíîãî
ãåíåðàòîðíîãî ãàçà 204
4.3.2.1.2. Äâèãàòåëè ñ äîæèãàíèåì ãåíåðàòîðíîãî ãàçà 206
4.3.2.1.3. Àíàëèç ðåçóëüòàòîâ ðàñ÷åòîâ 206
4.3.2.4. Íàäåæíîñòü è áåçîïàñíîñòü äâèãàòåëÿ 210
4.4 Îöåíêà ýôôåêòèâíîñòè ìîäåðíèçàöèè ÆÐÄ ñ
äîæèãàíèåì îêèñëèòåëüíîãî ãàçà ïóòåì çàìåíû êåðîñèíà
íà ìåòàí 213
4.5 Âûâîäû ïî Ãëàâå 4 218
ÃËÀÂÀ 5. ÄÎÏÎËÏÈÒÅËÜÏÛÅ ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß
ÂÎÇÌÎÆÍÎÑÒÅÉ ÑÕÅÌ Ñ ÄÂÃÃ í ÂÛÁÎÐ ÎÁËÈÊÀ ÆÐÄ ÄËß
ÍÅÐÑÏÅÊÒÈÂÍÛÕ ÑÂ Ñ ÌÏÈ 220
5.1. Ñîñòîÿíèå ñ ðàçðàáîòêîé ïðåäëîæåíèé ïî êîíöåïöèè
ÆÐÄ ÌÏÈ ïî ðåçóëüòàòàì ÍÈÐ (îáçîð ðàáîò â ÐÔ) 220
5.2. Îïðåäåëåíèå ìèíèìàëüíî âîçìîæíîãî ðàñõîäà ìåòàíà
äëÿ îáåñïå÷åíèÿ íàäåæíîãî îõëàæäåíèÿ êàìåðû ñ öåëüþ
óëó÷øåíèÿ ýíåðãåòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ÆÐÄ ñ
äîæèãàíèåì âîññòàíîâèòåëüíîãî ãàçà 224
5.3. Îöåíêà ýíåðãåòè÷åñêèõ âîçìîæíîñòåé ÆÐÄ ñ ÄÂÃà ïðè
óìåíüøåííîì ðàñõîäå ìåòàíà íà îõëàæäåíèå êàìåðû
(íà ïðèìåðå ÆÐÄ òÿãîé -30 òñ) 235
5.3.1. Èñõîäíûå íðåäïîñûëêí 235
5.3.2. Ðàå÷åòû ìàêåíìàëüíî äîåòíæíìîãî äàâëåííÿ â êàìåðå äëÿ
ðàçëè÷íûõ ñõåì êíåëîðîäíî-ìåòàíîâîãî ÆÐÄ 236

6. 6
Ñòð.
5.3.3. Îöåíêà öåëåñîîáðàçíîãî íðåäåëà íîâûøåíèÿ äàâëåíèÿ â
êàìåðå 242
5.4. Àíàëèç ðàçëè÷íûõ âàðèàíòîâ ñõåì ñ äîæèãàíèåì âîñ-
ñòàíîâèòåëüíîãî ãàçà ïðèìåíèòåëüíî ê ÆÐÄ òÿãîé -200 òñ. 243
5.4.1. Èñõîäíûå íîëîæåíèÿ 243
5.4.2. Âàðíàíòû ñõåì è ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ íàðàìåòðîâ 244
5.5. Êîíöåïöèÿ ìàðøåâîãî ìíîãîðàçîâîãî ÆÐÄ íà
ñæèæåííîì ïðèðîäíîì ãàçå 257
5.6. Âûâîäû ïî Ãëàâå 5 259
6. ÎÑÍÎÂÍÛÅ ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ È ÂÛÂÎÄÛ 261
ÑÈÈÑÎÊ ÈÑÈÎËÜÇÎÂÀÈÈÎÉ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ 263
ÈÐÈËÎÆÅÈÈÅ 109ñòð

7. 7
ÑÏÈÑÎÊ ÑÎÊÐÀÙÅÍÈÉ
ÀÂÄ - àâàðèéíîå âûêëþ÷åíèå äâèãàòåëÿ
ÀÈ - àâòîíîìíûå èñïûòàíèÿ (àãðåãàòîâ è ñèñòåì äâèãàòåëÿ)
ÀÎÝÄ - àâòîìàòèçèðîâàííàÿ îáðàáîòêà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ
äàííûõ
ÀÑÏ - àãðåãàòû ñèñòåì ïèòàíèÿ
ÀÑÏÐ - àâòîìàòèçèðîâàííûå ñèñòåìû ïðîåêòèðîâàíèÿ
ÁÈ - áðîñêîâûå èñïûòàíèÿ (ðàêåòû)
ÁÍÀ - áóñòåðíûé íàñîñíûé àãðåãàò
ÁÄÃÃ - áåç äîæèãàíèÿ ãåíåðàòîðíîãî ãàçà
ÂÁÐ - âåðîÿòíîñòü áåçîòêàçíîé ðàáîòû
ÂÃÃ - âîññòàíîâèòåëüíûé ãàçîãåíåðàòîð
ÂÊÒ - âûñîêîêèïÿùèå êîìïîíåíòû òîïëèâà
Â× - âûñîêî÷àñòîòíàÿ óñòîé÷èâîñòü (íåóñòîé÷èâîñòü)
ïðîöåññîâ â êàìåðå (ãàçîãåíåðàòîðå)
ÃÃ - ãàçîãåíåðàòîð
ÃÒÄ - ãàçîòóðáèííûé äâèãàòåëü
ÄÂÃÃ - äîæèãàíèå âîññòàíîâèòåëüíîãî ãåíåðàòîðíîãî ãàçà
ÄÈ - äîâîäî÷íûå èñïûòàíèÿ
ÄÎÃÃ - äîæèãàíèå îêèñëèòåëüíîãî ãåíåðàòîðíîãî ãàçà
ÄÓ - äâèãàòåëüíàÿ óñòàíîâêà (ñâÿçêà ìîäóëüíûõ äâèãàòåëåé)
ÇÄÈ - çàâåðøàþùèå äîâîäî÷íûå èñïûòàíèÿ
ÈÑÇ - èñêóññòâåííûé ñïóòíèê Çåìëè
ÊÀ - êîñìè÷åñêèé àïïàðàò
ÊÄ - êîíñòðóêòîðñêàÿ äîêóìåíòàöèÿ
ÊÄÈ - êîíñòðóêòîðñêèå äîâîäî÷íûå èñïûòàíèÿ
ÊÎÐÄ - (ñèñòåìà) êîíòðîëÿ ðàáîòû äâèãàòåëåé (íà ðàêåòå Í-1)

8. 8
ÊÑ - êàìåðà ñãîðàíèÿ
ÊÑ - êîñìè÷åñêèå ñðåäñòâà âûâåäåíèÿ
ÊÒÈ - êîíòðîëüíî-òåõíîëîãè÷åñêèå èñïûòàíèÿ äâèãàòåëÿ
ËÀ - ëåòàòåëüíûé àïïàðàò
ËÈ - ëåòíûå èñïûòàíèÿ
ÌÀÊÑ - ìíîãîðàçîâàÿ àâèà-êîñìè÷åñêàÿ ñèñòåìà
ÌÂÈ - ìåæâåäîìñòâåííûå èñïûòàíèÿ
ÌÊÑ - ìíîãîðàçîâàÿ êîñìè÷åñêàÿ ñèñòåìà
ÌÊÑ - ìíîãîðàçîâûå êîñìè÷åñêèå ñðåäñòâà âûâåäåíèÿ
ÌÏÈ - ìíîãîðàçîâîå ïîëåòíîå èñïîëüçîâàíèå
ÌÏÎ - ìåæïóñêîâàÿ îáðàáîòêà ïîëîñòåé äâèãàòåëÿ
ÌÐÊÊ - ìîáèëüíûé ðàêåòíî-êîñìè÷åñêèé êîìïëåêñ
ÌÒÊÊ - ìíîãîðàçîâûé òðàíñïîðòíî-êîñìè÷åñêèé êîìïëåêñ
ÎÃÃ - îêèñëèòåëüíûé ãàçîãåíåðàòîð
ÎÈ - îãíåâûå èñïûòàíèÿ äâèãàòåëÿ
ÎÏÈ - îäíîðàçîâîå ïîëåòíîå èñïîëüçîâàíèå
ÎÑÈ - îãíåâîå ñòåíäîâîå èñïûòàíèå äâèãàòåëÿ â ñîñòàâå ðàêåòû
ÏÃÑ - ïíåâìî (ïèðî) - ãèäðàâëè÷åñêàÿ ñõåìà
ÏÄÈ - ïðåäâàðèòåëüíûå äîâîäî÷íûå èñïûòàíèÿ àãðåãàòîâ
äâèãàòåëÿ
ÐÄÈ - ðåñóðñíûå äîâîäî÷íûå èñïûòàíèÿ äâèãàòåëÿ
ÐÊÑ - ðàêåòíî-êîñìè÷åñêèå ñðåäñòâà âûâåäåíèÿ
ÐÈ - ðàêåòà-íîñèòåëü
ÐÑÊ - ðåãóëèðîâàíèå ñîîòíîøåíèÿ êîìïîíåíòîâ
ÑÀÇ - ñèñòåìà àâàðèéíîé çàùèòû äâèãàòåëÿ
ÑÁÈ - ñèñòåìà áåçîïàñíîñòè íîñèòåëÿ
ÑÂ - ñðåäñòâà âûâåäåíèÿ

9. ÑÈ - ñåðòèôèêàöèîííûå èñïûòàíèÿ
ÑÊÀ - ñèñòåìà êîíòðîëÿ àâàðèéíîñòè
ÑÏÃ - ñæèæåííûé ïðèðîäíûé ãàç (ìåòàí)
ÑÑÑ - ñïóòíèêîâûå ñèñòåìû ñâÿçè
ÑÒÄ - ñèñòåìà òåõíè÷åñêîãî äèàãíîñòèðîâàíèÿ
ÑÓ - ñèñòåìà óïðàâëåíèÿ
ÒÇ - òåõíè÷åñêîå çàäàíèå
ÒÍÀ - òóðáî-íàñîñíûé àãðåãàò
Ø - òåõíè÷åñêîå ïðåäëîæåíèå
ÒÒ - òåõíè÷åñêîå òðåáîâàíèå
ÓÂà - óãëå-âîäîðîäíîå ãîðþ÷åå
ÝÏ - ýñêèçíûé ïðîåêò
ÝÓÈ - ýêâèâàëåíòíûå óñêîðåííûå èñïûòàíèÿ

10. 10
ÂÂÅÄÅÍÈÅ
Àêòóàëüíîñòü òåìû
 ïîñëåäíèå ãîäû ðàçâèòèå ìèðîâîé öèâèëèçàöèè ïðîõîäèò ïîä
çíàêîì áóðíîé èíôîðìàòèçàöèè îáùåñòâà, îõâàòûâàþùåé âñå ñòîðîíû
äåÿòåëüíîñòè ÷åëîâå÷åñòâà.
Óæå ñåãîäíÿ îñóùåñòâëÿåòñÿ ðàçðàáîòêà ñèñòåì, îáåñïå÷èâàþùèõ
ãëîáàëüíîå èíôîðìàöèîííîå îáñëóæèâàíèå â ðåæèìå ðåàëüíîãî âðåìåíè.
Âàæíåéøóþ ðîëü â îðãàíèçàöèè òåëåêîììóíèêàöèé èãðàþò
êîñìè÷åñêèå ñðåäñòâà. Ýòà ðîëü îñîáåííî âåëèêà äëÿ Ðîññèè, ó÷èòûâàÿ åå
îãðîìíóþ òåððèòîðèþ è íàëè÷èå ìíîãèõ òðóäíîäîñòóïíûõ è óäàëåííûõ
ðàéîíîâ, â êîòîðûõ èñïîëüçîâàíèå àëüòåðíàòèâíûõ ñðåäñòâ ýêîíîìè÷åñêè
íåöåëåñîîáðàçíî.
Ñïðîñ íà òåëåêîììóíèêàöèîííûå óñëóãè îò ñïóòíèêîâûõ ñèñòåì ñâÿçè
(ÑÑÑ) ïîñòîÿííî ðàñòåò è ïðåâûøàåò ïðåäëîæåíèÿ [1.. .7].
 ìèðå ðàçâåðíóëàñü æåñòêàÿ êîíêóðåíöèÿ ïðîåêòîâ ñîçäàíèÿ
ñïóòíèêîâûõ òåëåêîììóíèêàöèîííûõ ñèñòåì, èçâåñòíû äåñÿòêè òàêèõ
ïðîåêòîâ, ìíîãèå èç êîòîðûõ ðåàëèçóþòñÿ âûâîäîì íà îðáèòû êîñìè÷åñêèõ
àïïàðàòîâ. Êðèòåðèé ðåàëèçàöèè - ñòîèìîñòü âûâîäà ïîëåçíîé íàãðóçêè.
Àáñîëþòíûå çàòðàòû íà çàïóñêè ðàêåò-íîñèòåëåé ñîñòàâëÿþò äåñÿòêè
è ñîòíè ìèëëèîíîâ äîëëàðîâ.
Ñòîèìîñòü çàïóñêà ïîëåçíîé íàãðóçêè â ìèðå ñîñòàâëÿëà 14-40 òûñ.
äîëë./êã â çàâèñèìîñòè îò òèïà ÐÍ è îðáèòû.
Ñíèæåíèå çàòðàò íà çàïóñê ìîæåò áûòü äîñòèãíóòî ïóòåì ñîçäàíèÿ
ñðåäñòâ âûâåäåíèÿ ñ ìíîãîðàçîâûì èñïîëüçîâàíèåì.
Öåëüþ ðàçâèòèÿ ðàêåòíî-êîñìè÷åñêîé òåõíèêè ÿâëÿåòñÿ ñíèæåíèå
çàòðàò íà âûâîä ïîëåçíûõ íàãðóçîê ïî êðàéíåé ìåðå íà ïîðÿäîê.
Ðîññèÿ çàíèìàåò ïåðâîå ìåñòî â ìèðå ïî çàïàñàì ïðèðîäíîãî ãàçà
(-40%), ñæèæåííûé ïðèðîäíûé ãàç (ÑÏÃ) íàõîäèò ïðèìåíåíèå â àâèàöèè,
àâòîìîáèëüíîì òðàíñïîðòå, îäíàêî äî ñèõ ïîð îí íå èñïîëüçóåòñÿ â ðàêåòíî-

11. 11
êîñìè÷åñêîé òåõíèêå, ïîýòîìó ïîèñê âîçìîæíîñòåé èñïîëüçîâàíèÿ ÑÏà â
êà÷åñòâå ðàêåòíîãî ãîðþ÷åãî äëÿ ÆÐÄ ñîîòâåòñòâóåò öåëè ñíèæåíèÿ çàòðàò
íà âûâîä ïîëåçíûõ ãðóçîâ.
Íàó÷íî-òåõíè÷åñêîé ïðîáëåìîé ÿâëÿåòñÿ âûáîð ýíåðãîìàññîâûõ
õàðàêòåðèñòèê äâèãàòåëåé ñ ó÷åòîì ìíîãîêðàòíîãî ïîëåòíîãî èñïîëüçîâàíèÿ
(ÌÏÈ), ïîñêîëüêó îáëèê, ïàðàìåòðû, ñòîèìîñòü, íàäåæíîñòü, êðàòíîñòü
èñïîëüçîâàíèÿ è ýêñïëóàòàöèîííûå õàðàêòåðèñòèêè ñðåäñòâ âûâåäåíèÿ
ñóùåñòâåííî îïðåäåëÿþòñÿ ñîîòâåòñòâóþùèìè õàðàêòåðèñòèêàìè
äâèãàòåëüíîé óñòàíîâêè.
Ïîýòîìó âûáðàííàÿ òåìà äèññåðòàöèè - àêòóàëüíà è íàõîäèòñÿ â ðóñëå
òåíäåíöèé ðàçâèòèÿ ìèðîâîãî ñîîáùåñòâà è ðàêåòíî-êîñìè÷åñêîé òåõíèêè,
ïðè ýòîì âûáîð ïðîåêòíûõ ïàðàìåòðîâ ÆÐÄ ñ ó÷åòîì åãî ìíîãîêðàòíîãî
èñïîëüçîâàíèÿ ïîñëóæèò íåîáõîäèìîé áàçîé äëÿ ïðîåêòíûõ ðàçðàáîòîê
ïåðñïåêòèâíûõ ñðåäñòâ âûâåäåíèÿ.
Îáúåêò èññëåäîâàíèÿ - êëàññ æèäêîñòíûõ ðàêåòíûõ äâèãàòåëåé íà
ýêîëîãè÷åñêè ÷èñòîì òîïëèâå êèñëîðîä - ñæèæåííûé ïðèðîäíûé ãàç ñ
ìíîãîðàçîâûì ïîëåòíûì èñïîëüçîâàíèåì (ÌÏÈ) â ñîñòàâå ïåðñïåêòèâíûõ
ñðåäñòâ âûâåäåíèÿ.
Ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè áëàãîäàðÿ ðàáîòàì ãîëîâíûõ ÏÈÈ è ÊÁ
ðàêåòíî-êîñìè÷åñêîé îòðàñëè (ÖÍÈÈÌÀØ, ÏÈÖ èì. Ì.Â.Êåëäûøà, ÐÊÊ
"Ýíåðãèÿ", ÏÏÎ "Ýíåðãîìàø" è äð.), ñëîæèëèñü îáùèå òðåáîâàíèÿ ê
ïåðñïåêòèâíûì ñðåäñòâàì âûâåäåíèÿ (äâóõñòóïåí÷àòûå íîñèòåëè ëåãêîãî è
ñðåäíåãî êëàññîâ íà ýêîëîãè÷åñêè ÷èñòîì òîïëèâå, ñî ñïàñàåìîé è
ìíîãîêðàòíî èñïîëüçóåìîé ïåðâîé ñòóïåíüþ, îáëàäàþùåé âûñîêîé
íàäåæíîñòüþ è áåçîïàñíîñòüþ è äð.).
Ðàáîòû â íàïðàâëåíèè âûáîðà îïòèìàëüíîãî îáëèêà ñðåäñòâ
âûâåäåíèÿ (ÑÂ) ñ ÌÏÈ âåäóòñÿ â ÐÔ, ÑØÀ, Åâðîïå è äð., ïðè ýòîì îñîáàÿ
ðîëü îòâîäèòñÿ âûáîðó êîíöåïöèè äâèãàòåëüíîé óñòàíîâêè (âûáîð

12. 12
ðàçìåðíîñòè, òîïëèâà, ýíåðãîìàññîâûõ õàðàêòåðèñòèê, ñõåìû, îáåñïå÷åíèå
ïîâûøåííîé íàäåæíîñòè è áåçîïàñíîñòè).
Ïåðâûå ïîïûòêè ñîçäàíèÿ ÆÐÄ ÌÏÈ áûëè ïðåäïðèíÿòû â ÑØÀ
(SSME) è â ÑÑÑÐ (ÐÄ-170) ñ èñïîëüçîâàíèåì â ïàðå ñ êèñëîðîäîì ãîðþ÷èõ
- âîäîðîäà è êåðîñèíà, îäíàêî â ÑØÀ íå ïîëó÷èëè çàëîæåííîé â çàäàíèè
êðàòíîñòè è ñòîèìîñòü âûâåäåíèÿ ïîëåçíîé íàãðóçêè ñîñòàâèëà 20
òûñ.äîë./êã, ÷òî ñîîòâåòñòâîâàëî ïðèìåíåíèþ îäíîðàçîâûõ ñðåäñòâ
âûâåäåíèÿ.  ÐÔ ïîëó÷èëè óíèêàëüíûé îïûò îáåñïå÷åíèÿ ãàðàíòèðîâàííîé
10-êðàòíîé íàðàáîòêè â ñòåíäîâûõ óñëîâèÿõ ïðè äîñòàòî÷íî âûñîêèõ
ýíåðãî-ìàññîâûõ õàðàêòåðèñòèêàõ äâèãàòåëÿ.
Âìåñòå ñ òåì, äî ðàáîò àâòîðà íå áûëî ñèñòåìíûõ ïðîåêòíûõ
èññëåäîâàíèé âîçìîæíîñòåé èñïîëüçîâàíèÿ ÆÐÄ íà òîïëèâå "êèñëîðîä -
ñæèæåííûé ïðèðîäíûé ãàç (ìåòàí)" ìíîãîêðàòíîãî ïîëåòíîãî
èñïîëüçîâàíèÿ.
Çàäà÷à ðàáîòû - èññëåäîâàòü ñõåìû, ýíåðãî-ìàññîâûå è
ýêñïëóàòàöèîííûå õàðàêòåðèñòèêè êëàññà ÆÐÄ ñ èñïîëüçîâàíèåì
ñæèæåííîãî ïðèðîäíîãî ãàçà â êà÷åñòâå ãîðþ÷åãî è âûáðàòü îïòèìàëüíóþ
êîíöåïöèþ ÆÐÄ â ýòîì êëàññå ñ ïîçèöèé ìíîãîêðàòíîãî èñïîëüçîâàíèÿ, è
ñîçäàòü çàäåë ïðîåêòíûõ ðåøåíèé ïî äâèãàòåëþ äëÿ âûáîðà êîíöåïöèè
ìíîãîðàçîâûõ ñðåäñòâ âûâåäåíèÿ, äëÿ ýòîãî ïðèçíàíî íåîáõîäèìûì:
1. Ïðîàíàëèçèðîâàòü îïûò ñîçäàíèÿ ÆÐÄ îäíîðàçîâîãî èñïîëüçîâàíèÿ íà
áàçå ðàçðàáîòîê ÆÐÄ ÍÏÎ "Ýíåðãîìàø" è îöåíèòü ôðàãìåíòû, êîòîðûå
ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû äëÿ ïåðñïåêòèâíûõ ÆÐÄ ñ ìíîãîðàçîâûì
èñïîëüçîâàíèåì.
2. Îöåíèòü ýíåðãîìàññîâûå è ýêñïëóàòàöèîííûå õàðàêòåðèñòèêè ÆÐÄ íà
ñæèæåííîì ïðèðîäíîì ãàçå äëÿ âàðèàíòîâ ñõåì è êëþ÷åâûõ ïàðàìåòðîâ,
â òîì ÷èñëå è ñ èñïîëüçîâàíèåì âîäîðîäà â êà÷åñòâå òðåòüåãî
êîìïîíåíòà.

13. 13
3. Âíóòðè èññëåäóåìîãî êëàññà ÆÐÄ âûáðàòü êîíöåïöèþ, íàèáîëåå
ïðèñïîñîáëåííóþ ê ìíîãîðàçîâîìó èñïîëüçîâàíèþ, è îöåíèòü
âîçìîæíîñòü ðàçðàáîòêè òàêîãî ÆÐÄ.
4. Âûÿâèòü îñíîâíûå êëþ÷åâûå ïðîáëåìû, ñâÿçàííûå ñ ðàçðàáîòêîé ÆÐÄ
ìíîãîêðàòíîãî èñïîëüçîâàíèÿ äëÿ èññëåäóåìîãî êëàññà äâèãàòåëåé è
îöåíèòü ïóòè èõ ðåøåíèÿ.
5. Îöåíèòü ðàçíûå âàðèàíòû ÆÐÄ, äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ ðàçðàáîò÷èêàìè
ñðåäñòâ âûâåäåíèÿ â êà÷åñòâå èñõîäíûõ äàííûõ íà ïðîåêòíîé ñòàäèè.
Äîñòîâåðíîñòü ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ áàçèðóåòñÿ íà ïðèìåíåíèè
îñâîåííûõ â ÍÏÎ Ýíåðãîìàø è îòðàñëè ìåòîäîâ ñèñòåìíîãî
ïðîåêòèðîâàíèÿ è ìåòîäèê ðàñ÷åòîâ, ïîäòâåðæäåííûõ ìíîãî÷èñëåííûìè
ýêñïåðèìåíòàëüíûìè äàííûìè, ïîëó÷åííûìè ïðè îãíåâûõ íàçåìíûõ è
ëåòíûõ èñïûòàíèÿõ, à òàêæå íà âêëþ÷åíèè â àíàëèç êîíñòðóêöèé
ïðîòîòèïîâ, ïàðàìåòðû è íàäåæíîñòü êîòîðûõ ïîäòâåðæäåíû îïûòîì
íàçåìíîé îòðàáîòêè è ýêñïëóàòàöèè â ñîñòàâå ðàêåò.
Íàó÷íàÿ íîâèçíà ðàáîòû
1. Ïðåäëîæåíî è îáîñíîâàíî èñïîëüçîâàíèå ÑÏà (ìåòàíà), êàê ãîðþ÷åãî äëÿ
ìíîãîðàçîâûõ ìàðøåâûõ ÆÐÄ.
2. Îáîñíîâàíà âîçìîæíîñòü îõëàæäåíèÿ êàìåðû ïðè óìåíüøåííîì ðàñõîäå
õëàäàãåíòà - ìåòàíà ñ ñóùåñòâåííûì ñíèæåíèåì ãèäðîñîïðîòèâëåíèÿ
îõëàæäàþùåãî òðàêòà.
3. Ïññëåäîâàíû ýíåðãîìàññîâûå è ýêñïëóàòàöèîííûå õàðàêòåðèñòèêè
äâèãàòåëåé íîâîãî êëàññà - ÆÐÄ íà ñæèæåííîì ïðèðîäíîì ãàçå (ìåòàíå).
4. Ïðåäëîæåíà è îáîñíîâàíà êîíöåïöèÿ áàçîâîãî ÆÐÄ íà ÑÏÃ (ìåòàí), ñ
èñïîëüçîâàíèåì ñõåìû ñ äîæèãàíèåì âîññòàíîâèòåëüíîãî ãàçà,
îáëàäàþùàÿ ïðèåìëåìûìè ïðåäïîñûëêàìè ñîçäàíèÿ ÆÐÄ ìíîãîêðàòíîãî
èñïîëüçîâàíèÿ äëÿ ïåðñïåêòèâíûõ ñðåäñòâ âûâåäåíèÿ, ñ âûñîêèìè
ýíåðãåòè÷åñêèìè õàðàêòåðèñòèêàìè.

14. 14
5. Ðåçóëüòàòû ðàáîò, ïðåäñòàâëåííûõ â äèññåðòàöèè, çàùèùåíû 38
àâòîðñêèìè ñâèäåòåëüñòâàìè è ïàòåíòàìè íà èçîáðåòåíèÿ.
Ïðàêòè÷åñêàÿ çíà÷èìîñòü ðàáîòû. Ïîâûøåíèå êà÷åñòâà
ïðîåêòèðîâàíèÿ è ñíèæåíèå çàòðàò íà ðàçðàáîòêó ïåðñïåêòèâíûõ
ìíîãîðàçîâûõ ñðåäñòâ âûâåäåíèÿ çà ñ÷åò çàäåëà ïðîåêòíûõ ðåøåíèé ïî
äâèãàòåëÿì â øèðîêîì äèàïàçîíå ïàðàìåòðîâ è ñõåì.
Âèåäðåíèå
1. Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòíî-ïðîåêòíûõ èññëåäîâàíèé èñïîëüçîâàíû â
ïðîåêòàõ (òåõíè÷åñêèõ ïðåäëîæåíèÿõ, ýñêèçíûõ ïðîåêòàõ) ÏÏÎ
"Ýíåðãîìàø", ÃÐÖ èì. Ìàêååâà, êîðïîðàöèè "Êîìïîìàø". Ïîñòàíîâëåíèåì
Ïðàâèòåëüñòâà ÐÔ îò 18.07.1996 ã. ¹1155 ðàçðàáîòêà ìåòàíîâîé ðàêåòû
"Ðèêøà" ñ äâèãàòåëÿìè ÍÏÎ "Ýíåðãîìàø" áûëà âêëþ÷åíà â êîñìè÷åñêóþ
ïðîãðàììó Ðîññèè.
2. Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé ïî ìåòàíîâûì ÆÐÄ èñïîëüçîâàíû â
ñâîäíûõ îò÷åòàõ ãîëîâíûõ ÏÈÈ è ÊÁ îòðàñëè ïî òåìàì ÏÏÐ "Îòïîð",
"Îðåë", "Ðàçâèòèå", "Äâèãàòåëü", "Âíåäðåíèå", "Ìåòàí" è â Åâðî-
Ðîññèéñêîì ïðîåêòå "Âîëãà".
3. Ïðè ñîçäàíèè áàçîâîãî ÆÐÄ ÐÄ-170 (171) èñïîëüçîâàíû ðåçóëüòàòû
ðàáîò àâòîðà (âûáîð ïðèíöèïèàëüíîé ñõåìû, ïðîâåäåíèå àâòîíîìíîé
îòðàáîòêè àãðåãàòîâ è ïðîöåññîâ íà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äâèãàòåëÿõ òèïà
"ÓÊ", ñîçäàíà ñèñòåìà ÀÎÝÄ, èñïîëüçóåìàÿ äëÿ îáðàáîòêè ðåçóëüòàòîâ
èñïûòàíèé è ÑÒÄ äâèãàòåëåé, îáåñïå÷åíèå äîñòàòî÷íîé óñòàëîñòíîé
ïðî÷íîñòè è ðåñóðñà òóðáèíû è äð.), ÷òî ðåàëèçîâàíî â êîíñòðóêöèè
äâèãàòåëÿ è òåõíîëîãèè åãî èçãîòîâëåíèÿ è èñïûòàíèé è ïîäòâåðæäåíî
óñïåøíîé ýêñïëóàòàöèåé ïðè ëåòíûõ èñïûòàíèÿõ ÐÍ "Áóðàí", "Çåíèò"
(SeaLaunch) è ATLAS-III, V (USA) ñ àíàëîãè÷íûìè ïî êîíñòðóêöèè ÆÐÄ
ÐÄ-180.

15. 15
Àïðîáàöèÿ, ïóáëèêàöèè
Ïî òåìå äèññåðòàöèè èìåþòñÿ 86 íàó÷íûõ ïóáëèêàöèé (ñòàòüè,
äîêëàäû, ïàòåíòû), â òîì ÷èñëå 19 â 4 èçäàíèÿõ, ðåêîìåíäîâàííûõ ÂÀÊ.
Îñíîâíûå ðåçóëüòàòû ðàáîòû ïðåäñòàâëåííûå â äèññåðòàöèè
äîêëàäûâàëèñü è îáñóæäàëèñü íà
- ìåæîòðàñëåâûõ íàó÷íî-òåõíè÷åñêèõ êîíôåðåíöèÿõ â 50-ÖÍÈÈÊÑ
(1981,1985,1990 ãã.);
- ìåæäóíàðîäíûõ àâèàêîñìè÷åñêèõ ñàëîíàõ â Ëå Áóðæå è ã. Æóêîâñêîì
(1995,1997,1999 ãã.);
- 48-ÎÌ ìåæäóíàðîäíîì àýðîêîñìè÷åñêîì êîíãðåññå (ã. Òóðèí, Èòàëèÿ,
1997 ã.);
- ìåæäóíàðîäíîé êîíôåðåíöèè "Ìîáèëüíûå òåëåêîììóíèêàöèè: îïûò
Ðîññèè è ÑÍÃ (Ìîñêâà, 1998 ã.);
- 3-åé ìåæäóíàðîäíîé êîíôåðåíöèè "Ñïóòíèêîâàÿ ñâÿçü", ICSC-98,
Ìîñêâà, 1998 ã.;
- XXXIII, XXXIV, XXXV ÷òåíèÿõ ïî íàó÷íîìó íàñëåäèþ
Ê.Ý.Öèîëêîâñêîãî (ã.Êàëóãà, 1998 ã., 1999 ã., 2001 ã.);
- íàó÷íî-òåõíè÷åñêîé êîíôåðåíöèè ÐÀÍ, ÐÊÀ ê 90-ëåòèþ Â.Í.Ãëóøêî
(ã.Õèìêè, 1998 ã.);
- Ðîññèéñêîé ìåæîòðàñëåâîé íàó÷íî-òåõíè÷åñêîé êîíôåðåíöèè "Ðàêåòíî-
êîñìè÷åñêèå äâèãàòåëè" (Ìîñêâà, ÌÂÒÓ èì. Áàóìàíà, 1998 ã.;
- XXIV àêàäåìè÷åñêèõ ÷òåíèÿõ ïî êîñìîíàâòèêå (Ìîñêâà, ÌÃÓ, 2000 ã.);
- Îòðàñëåâîé íàó÷íî-òåõíè÷åñêîé êîíôåðåíöèè (ã.Õèìêè, ÍÍÎ
Ýíåðãîìàø, 2001 ã.) è äð. è îïóáëèêîâàíû â òåçèñàõ è äîêëàäàõ
óïîìÿíóòûõ êîíôåðåíöèé
Ëè÷ïûé âêëàä àâòîðà
- ïîñòàíîâêà çàäà÷ èññëåäîâàíèÿ ñ âûáîðîì èñõîäíûõ ïðåäïîñûëîê;

16. 16
- ó÷àñòèå â ïðîåêòíûõ è ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ðàáîòàõ ïî âûáîðó
îñíîâíûõ õàðàêòåðèñòèê äâèãàòåëÿ-ïðîòîòèïà ñ ðåøåíèåì ðÿäà
êëþ÷åâûõ ïðîáëåì åãî ñîçäàíèÿ;
- îáîáùåíèå îïûòà ðàçðàáîòêè äåñÿòêîâ îäíîðàçîâûõ ÆÐÄ äëÿ áîåâûõ è
êîñìè÷åñêèõ ñðåäñòâ âûâåäåíèÿ è âûáîð ðåøåíèé, ïðèåìëåìûõ äëÿ
ìíîãîðàçîâîãî äâèãàòåëÿ;
- ðàçðàáîòêà ìåòîäèêè êîìïëåêñíîãî ðàñ÷åòíî-êîíñòðóêòîðñêîãî àíàëèçà
ïàðàìåòðîâ ÆÐÄ íà ïðîåêòíîé ñòàäèè;
- ðàçðàáîòêà ñõåì ÆÐÄ äëÿ èññëåäîâàíèÿ ýíåðãîìàññîâûõ õàðàêòåðèñòèê
ÆÐÄ, ðàñ÷åòû áàëàíñîâ ìîø;íîñòåé ÒÍÀ;
- èññëåäîâàíû ñõåìû ÆÐÄ è ïîêàçàíà ïåðñïåêòèâíîñòü ÑÏÃ (ìåòàíà) äëÿ
ìíîãîðàçîâîãî ÆÐÄ;
- èññëåäîâàí ïðîöåññ ðàçðàáîòêè ÆÐÄ ñ êîëè÷åñòâåííûìè îöåíêàìè ïî
âèäàì ðàáîò íà âñåõ ýòàïàõ è îïðåäåëåíà èíôîðìàöèîííàÿ îñíîâà
ôóíêöèîíàëüíîé ñèñòåìû òåõíè÷åñêîãî äèàãíîñòèðîâàíèÿ
ìíîãîðàçîâûõ ÆÐÄ;
- ðàçðàáîòàíà ìåòîäèêà ðàñ÷åòíî-ýñïåðèìåíòàëüíîãî îáåñïå÷åíèÿ
äîëãîâå÷íîñòè òóðáèíû ìíîãîðàçîâîãî ÆÐÄ ñ ó÷åòîì òåõíîëîãèè
èçãîòîâëåíèÿ;
- ïðîâåäåíû îáîáùåíèå è àíàëèç ðåçóëüòàòîâ èññëåäîâàíèé ñõåì è
ýíåðãîìàññîâûõ õàðàêòåðèñòèê íîâîãî êëàññà ÆÐÄ íà ÑÏà ñ ó÷åòîì
ìíîãîðàçîâîñòè èñïîëüçîâàíèÿ è ïðåäëîæåíà êîíöåïöèÿ ÆÐÄ.
Íåêîòîðûå ðàáîòû âûïîëíåíû ñîâìåñòíî ñ äðóãèìè èññëåäîâàòåëÿìè,
îäíàêî àâòîð âíåñ ðåøàþùèé âêëàä â ïîëó÷åíèå ðåçóëüòàòîâ,
èçëîæåííûõ â äèññåðòàöèè.
Ñîñòàâ ðàáîòû è ëîãèêà èññëåäîâàíèÿ
Äèññåðòàöèÿ ñîñòîèò èç "Ââåäåíèÿ", 5-è ãëàâ è "Âûâîäîâ" îáùèì
îáúåìîì 292 ñòðàíèöû (â òîì ÷èñëå 59 ñòðàíèö - òàáëèöû è ðèñóíêè) è
ïðèëîæåíèÿ (109 ñòðàíèö), ãäå ïðèâîäÿòñÿ ìàòåðèàëû, ïîÿñíÿþùèå

17. 17
îòäåëüíûå ïîëîæåíèÿ, ïðåäñòàâëåííûå â îñíîâíîì òåêñòå, ñïèñîê
èñïîëüçîâàííîé ëèòåðàòóðû âêëþ÷àåò 214 íàèìåíîâàíèé.
 ãëàâå 1 ïðèâåäåíû îñíîâíûå òðåáîâàíèÿ è ñîñòîÿíèå ðàçðàáîòêè
ÆÐÄ ÌÏÈ, ðàññìàòðèâàåòñÿ èñïîëüçîâàíèå èìåþùåãîñÿ îïûòà ðàçðàáîòêè
äâèãàòåëåé â ÍÏÎ "Ýíåðãîìàø" ïðèìåíèòåëüíî ê ÆÐÄ ÌÏÈ.
 ãëàâå 2 èññëåäóþòñÿ ïðîåêòíûå ïàðàìåòðû 2-õ è 3-õ êîìïîíåíòíûõ
ÆÐÄ òÿãîé -200 òñ è ïîêàçûâàåòñÿ ïåðñïåêòèâíîñòü ÑÏà - êàê ãîðþ÷åãî.
 ãëàâå 3 èññëåäóþòñÿ ïðîåêòíûå ïàðàìåòðû ÆÐÄ â äèàïàçîíå òÿã îò
2 äî 200 òñ, ðàçíûõ ñõåì è äàâëåíèé â ÊÑ ïðè îõëàæäåíèè êàìåðû ïîëíûì
ðàñõîäîì ãîðþ÷åãî, âûäåëÿþòñÿ ñõåìû ñ äîæèãàíèåì îêèñëèòåëüíîãî
òóðáîãàçà.
 ãëàâå 4 èññëåäóþòñÿ âîçìîæíîñòè ïðàêòè÷åñêîãî èñïîëüçîâàíèÿ
ÆÐÄ ñ äîæèãàíèåì îêèñëèòåëüíîãî òóðáîãàçà (ÐÍ òèïà "Ðèêøà", "Àíãàðà").
 ãëàâå 5 èññëåäóþòñÿ äîïîëíèòåëüíûå âîçìîæíîñòè îõëàæäåíèÿ
ìåòàíîì êàìåð ðàçìåðíîñòüþ îò 2 äî 200 òñ è âûÿâëÿþòñÿ íîâûå
âîçìîæíîñòè äëÿ ïîâûøåíèÿ ýíåðãåòèêè ñõåìû ñ äîæèãàíèåì
âîññòàíîâèòåëüíîãî òóðáîãàçà è äåëàåòñÿ âûáîð êîíöåïöèè ÆÐÄ ÌÏÈ.

18. 18
ÃËÀÂÀ 1. ÀÍÀËÈÇ ÎÏÛÒÀ ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ ÆÐÄ
1.1. Îñíîâíûå òåõíè÷åñêèå òðåáîâàíèÿ ê ÆÐÄ ìíîãîêðàòíîãî
ïîëåòíîãî èñïîëüçîâàíèÿ
Îñíîâíûå òåõíè÷åñêèå òðåáîâàíèÿ ê ÆÐÄ ìíîãîêðàòíîãî ïîëåòíîãî
èñïîëüçîâàíèÿ (ÌÏÈ) ñëîæèëèñü â íà÷àëå 90-õ ãîäîâ ïðîøëîãî âåêà íà áàçå
ïðîðàáîòîê îòå÷åñòâåííûõ (ÖÍÈÈÌàø, ÖÈÀÌ, ÍÈÈÒÃÒ, ÐØÎ "Ýíåðãèÿ",
ÍÏÎ "Ìîëíèÿ". 50-ÖÍÈÈÊÑ ÌÎ è äð.) è àìåðèêàíñêèõ (Aerojet,
Rocketdyne è äð.) èññëåäîâàíèé ïåðñïåêòèâ ðàçâèòèÿ ðàêåòíî-êîñìè÷åñêèõ
ñðåäñòâ âûâåäåíèÿ (ÐÊÑÂ), â òîì ÷èñëå è ñ ó÷åòîì ñîáñòâåííîãî îïûòà
àâòîðà ïî àíàëèçó è ïðîãíîçàì ïóòåé ðàçâèòèÿ ÆÐÄ äëÿ ÐÊÑÂ, è ñâåëèñü ê
ñëåäóþùèì îñíîâíûì ïîëîæåíèÿì, îòëè÷àþùèì ìíîãîêðàòíîãî
èñïîëüçîâàíèÿ ÆÐÄ îò èìåþùèõñÿ ÆÐÄ îäíîêðàòíîãî ïîëåòíîãî
èñïîëüçîâàíèÿ [88-92]:
1. Ïðåæäå âñåãî ÆÐÄ ìíîãîêðàòíîãî èñïîëüçîâàíèÿ äîëæíû ðàáîòàòü íà
ýêîëîãè÷åñêè ÷èñòûõ êîìïîíåíòàõ òîïëèâà (îêèñëèòåëü-êèñëîðîä), è
èìåòü ýêîëîãè÷åñêè ÷èñòûé âûáðîñ ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ.
2. Ðàêåòû-íîñèòåëè òÿæåëîãî êëàññà (ñ Ìïã ~ 100 ò íà îïîðíîé îðáèòå Í =
200 êì) âðÿä ëè öåëåñîîáðàçíî ðàññ÷èòûâàòü íà ìíîãîêðàòíîå
èñíîëüçîâàíèå, ò.ê. òðóäíî ïðåäñòàâèòü âîçìîæíîñòü âûâîäà ÈÑÇ òàêîé
ìàññû ñ ÷àñòîòîé, íàïðèìåð, ðàç â íåäåëþ. Ñêîðåå âñåãî íîñèòåëè
ñðåäíåãî êëàññà (Ìïã ~ 20-30 ò) è ëåãêîãî êëàññà (Ì,|ã < 5 ò)
öåëåñîîáðàçíî ðàññìàòðèâàòü â ìíîãîðàçîâîì èñïîëíåíèè ïåðâîé
ñòóïåíè.
3. Ìíîãîðàçîâûé ÆÐÄ äîëæåí îáëàäàòü áîëåå âûñîêîé íàäåæíîñòüþ, ÷åì
ÆÐÄ îäíîðàçîâîãî èñïîëüçîâàíèÿ, è áîëåå âûñîêîé æèâó÷åñòüþ
êîíñòðóêöèè â ñëó÷àå ïîÿâëåíèÿ äåôåêòîâ èëè îòêàçîâ îòäåëüíûõ
àãðåãàòîâ, ÷òîáû îáåñïå÷èòü ñâîåâðåìåííîå âûêëþ÷åíèå îòêàçàâøåãî
äâèãàòåëÿ áåç ïîâðåæäåíèÿ ðàêåòû.

19. 19
4. Îò ìíîãîðàçîâîãî íîñèòåëÿ òðåáóåòñÿ âûïîëíåíèå çàäà÷è â ñëó÷àå îòêàçà
(àâàðèè) îäíîãî äâèãàòåëÿ è ñïàñåíèå ýêèïàæà è ïîëåçíîé íàãðóçêè ïðè
îòêàçå äâóõ äâèãàòåëåé. Îòñþäà âûòåêàåò íåîáõîäèìîñòü ðàçðàáîòêè
ìíîãîðàçîâîãî ÆÐÄ îáúåäèíåííîãî ñ ñèñòåìîé àâàðèéíîé çàùèòû (ÑÀÇ),
êîòîðàÿ äîëæíà âî-âðåìÿ îòêëþ÷èòü îòêàçàâøèé äâèãàòåëü, è íå
ïîçâîëèòü àâàðèè ðàñïðîñòðàíèòüñÿ íà äðóãèå äâèãàòåëè, êîòîðûå
äîëæíû îáëàäàòü ðåçåðâîì ïî òÿãå è ôîðñèðîâàòüñÿ íà âåëè÷èíó,
êîìïåíñèðóþùóþ ïîòåðþ îòêàçàâøåãî äâèãàòåëÿ,
5. Èç ï. 4 âûòåêàåò, ÷òî äâèãàòåëüíàÿ óñòàíîâêà ïåðâûõ ñòóïåíåé íîñèòåëÿ
äîëæíà ñîñòîÿòü èç íåñêîëüêèõ ìîäóëüíûõ äâèãàòåëåé è ÷åì èõ áîëüøå,
òåì íà ìåíüøóþ äîëþ òÿãè èõ íàäî ôîðñèðîâàòü, îäíàêî ÷èñëî èõ
îãðàíè÷èâàåòñÿ îáåñïå÷åíèåì íàäåæíîñòè ÄÓ (ñâÿçêè äâèãàòåëåé).
6. Ïî ïðîðàáîòêàì ÍÏÎ "Ýíåðãèÿ", ÖÍÈÈÌàø, ÏÈÖ èì. Êåëäûøà è
ÏÏÎÝÌ äëÿ ñðåäñòâ òÿæåëîãî è ñðåäíåãî êëàññîâ îïòèìàëüíàÿ
ðàçìåðíîñòü ïî òÿãå ìîäóëüíîãî äâèãàòåëÿ äîëæíà ñîñòàâëÿòü 200-400 òñ,
ïðè ýòîì ÄÓ ïåðâûõ ñòóïåíåé 2-õ ñòóïåí÷àòûõ ðàêåò-íîñèòåëåé ìîæåò
ñîñòàâëÿòü îò 4 äî 12 ìîäóëüíûõ äâèãàòåëåé; â ýòîì ñëó÷àå íàäî
ïðåäóñìàòðèâàòü ôîðñèðîâàíèå ïî òÿãå (èëè ïî äàâëåíèþ â êàìåðå) íà 25
% â ñëó÷àå 5 äâèãàòåëüíîé ÄÓ, ÷òî ïðåäñòàâëÿåòñÿ ðåàëüíî âûïîëíèìûì.
7. Ìíîãîðàçîâûé ÆÐÄ äîëæåí îáëàäàòü äîñòàòî÷íî âûñîêèì ðåñóðñîì âî
âñåõ óñëîâèÿõ ýêñïëóàòàöèè, ÷òîáû îáåñïå÷èòü äåñÿòêè èëè ñîòíè
ñðàáàòûâàíèé (âêëþ÷àÿ êàê ñîáñòâåííî ïîëåòû, òàê è âîçìîæíîñòü
ïðåäñòàðòîâîãî îãíåâîãî îïðîáûâàíèÿ â ñîñòàâå ðàêåòû, à òàêæå
ïðîâåäåíèå äîñòàòî÷íîãî êîëè÷åñòâà êîíòðîëüíûõ îãíåâûõ èñïûòàíèé â
çàâîäñêèõ óñëîâèÿõ ìåæäó ïîëåòàìè, è îïðåäåëåííûé çàïàñ, ïîñêîëüêó
ïîÿâëåíèå èçíîñîâûõ äåôåêòîâ ïðîèñõîäèò ñ äîñòàòî÷íî áîëüøèì
ðàçáðîñîì ïî âðåìåíè.
8. Ìíîãîðàçîâûå ÆÐÄ äîëæíû áûòü êîíòðîëåñïîñîáíûìè è
ðàçðàáàòûâàòüñÿ ñîâìåñòíî ñ ñèñòåìîé òåõíè÷åñêîãî äèàãíîñòèðîâàíèÿ

20. 20
(ÑÒÄ), íîçâîëÿþùåé äîñòîâåðíî ñóäèòü î ïðèãîäíîñòè äâèãàòåëÿ ê
ïîñëåäóþùåìó èñïîëüçîâàíèþ.
9. Ìíîãîðàçîâûå ÆÐÄ äîëæíû îáåñïå÷èâàòü äîñòàòî÷íî ýôôåêòèâíóþ
ìåæïóñêîâóþ îáðàáîòêó (ÌÏÎ) ïîëîñòåé ñ öåëüþ íàäåæíîãî óäàëåíèÿ
îñòàòêîâ òîïëèâà äëÿ îáåñïå÷åíèÿ áåçîïàñíîñòè ðàáîò ïî ïîäãîòîâêå
äâèãàòåëÿ ê ïîñëåäóþùåìó ïîëåòó è ñàì ïîëåò.
Þ.Êîíñòðóêöèÿ ìíîãîðàçîâîãî ÆÐÄ äîëæíà áûòü ðåìîíòîñïîñîáíîé, òî
åñòü ïîçâîëÿòü çàìåíó ñîìíèòåëüíûõ óçëîâ è àãðåãàòîâ.
È.Ýíåðãåòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ìíîãîðàçîâûõ ÆÐÄ (ýôôåêòèâíûé, ñ
ó÷åòîì ïëîòíîñòè òîïëèâà óäåëüíûé èìïóëüñ è óäåëüíàÿ ìàññà) äëÿ
äâóõñòóïåí÷àòûõ íîñèòåëåé íå äîëæíû áûòü õóæå äîñòèãíóòîãî óðîâíÿ.
12.Ìíîãîðàçîâûå ÆÐÄ äîëæíû òðåáîâàòü ìèíèìàëüíûå çàòðàòû è áûñòðîå
âðåìÿ (íå áîëåå òðåõ ñóòîê) íà ìåæïîëåòíîå îáñëóæèâàíèå.
13.Ìíîãîðàçîâûå ÆÐÄ äîëæíû òðåáîâàòü ìèíèìàëüíûå çàòðàòû íà èõ
ñîçäàíèå íà âñåõ ñòàäèÿõ ïðîöåññà ðàçðàáîòêè (ïðîåêòèðîâàíèå,
èçãîòîâëåíèå, ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ îòðàáîòêà, ýêñïëóàòàöèÿ). Äëÿ
ýêñïåðèìåíòàëüíîé îòðàáîòêè æåëàòåëüíî èñïîëüçîâàòü íåáîëüøîå
êîëè÷åñòâî äâèãàòåëåé (íàïðèìåð, 10).
Ì.Ïîòåíöèàëüíûå âîçìîæíîñòè è ïðèñïîñàáëèâàåìîñòü ÆÐÄ ê
ìíîãîðàçîâîìó èñïîëüçîâàíèþ äîëæíû çàêëàäûâàòüñÿ ñ íà÷àëà
ðàçðàáîòêè, òî åñòü íà ñòàäèè ïðîåêòèðîâàíèÿ.
15. ïðîöåññå ïðîåêòèðîâàíèÿ è ýêñïåðèìåíòàëüíîé îòðàáîòêè
ìíîãîðàçîâûõ ÆÐÄ äîëæíà áûòü ðàçðàáîòàíà ìåòîäîëîãèÿ óñêîðåííûõ
ýêâèâàëåíòíûõ èñïûòàíèé íà ðåñóðñ ïîä ðåàëüíûå óñëîâèÿ
ýêñïëóàòàöèè, à òàêæå ìåòîäîëîãèÿ îáåñïå÷åíèÿ è ïîäòâåðæäåíèÿ
íàäåæíîñòè, ðåñóðñà, æèâó÷åñòè è ýôôåêòèâíîñòè ðàáîòû ÑÒÄ, ÑÀÇ è
ÌÏÎ ïîëîñòåé.

21. 21
1.2. Ñîñòîÿíèå ðàçðàáîòêè ìíîãîðàçîâûõ ÆÐÄ
Íàçâàííîìó âûøå ñîñòàâó òåõíè÷åñêèõ òðåáîâàíèé íè îäèí èç
ñóùåñòâóþùèõ èëè ðàçðàáàòûâàþùèõñÿ îòå÷åñòâåííûõ, ðàâíî êàê è
çàðóáåæíûõ ÆÐÄ, íå óäîâëåòâîðÿåò.
Ïî ñîñòîÿíèþ íà íàñòîÿùåå âðåìÿ åùå íå ñîçäàíî ÆÐÄ
ìíîãîêðàòíîãî èñïîëüçîâàíèÿ, õîòÿ ïîòðåáíîñòü â ýòîì ïî-ïðåæíåìó
ñóùåñòâóåò, î ÷åì ñâèäåòåëüñòâóþò âåäóùèåñÿ â Ðîññèè, ÑØÀ è Åâðîïå
ïðîåêòíûå èññëåäîâàíèÿ, íàïðàâëåííûå íà ôîðìèðîâàíèå îáëèêà
ìíîãîðàçîâîãî ÆÐÄ.
Áëèæå âñåõ ê ÆÐÄ ìíîãîðàçîâîãî èñïîëüçîâàíèÿ ïîäîøåë
àìåðèêàíñêèé ÆÐÄ SSME äëÿ íîñèòåëÿ "Space Shuttle", ñïðîåêòèðîâàííûé
â 80-å ãîäû ïðîøëîãî ñòîëåòèÿ íà 55 èñïîëüçîâàíèé ñ ðåñóðñîì 7,5 ÷àñîâ,
îäíàêî ïî ñîñòîÿíèþ ýêñïëóàòàöèè ýòèõ äâèãàòåëåé îêàçàëîñü, ÷òî ïîñëå 10
ïîëåòîâ çàìåíÿåòñÿ òàêîå çíà÷èòåëüíîå ÷èñëî óçëîâ, ÷òî äàëåå îò íà÷àâøåãî
ëåòàòü ýêçåìïëÿðà äâèãàòåëÿ ïðàêòè÷åñêè óæå íè÷åãî íå îñòàåòñÿ.
 Ðîññèè ðàçðàáàòûâàëñÿ íîñèòåëü òÿæåëîãî êëàññà "Ýíåðãèÿ-Áóðàí" ñ
çàäà÷åé îáåñïå÷èòü ìíîãîêðàòíîå èñïîëüçîâàíèå äâèãàòåëåé ÐÄ-170 ïåðâîé
ñòóïåíè. Äâèãàòåëü ÐÄ-170(171) ïðîøåë â 1983 ã. ñåðòèôèêàöèþ íà 10-òè
êðàòíîå èñïîëüçîâàíèå, ïî ðåçóëüòàòàì ñòåíäîâûõ èñïûòàíèé, îäíàêî èç-çà
ïðåêðàùåíèÿ ïðîãðàììû "Ýíåðãèÿ-Áóðàí" áîëåå îäíîãî ðàçà ýòè äâèãàòåëè
íå ýêñïëóàòèðîâàëèñü.
 80-å ãîäû ïðîøëîãî ñòîëåòèÿ â Ðîññèè áûë ðàçðàáîòàí ïðîåêò
ìíîãîðàçîâîé àâèàêîñìè÷åñêîé ñèñòåìû "ÌÀÊÑ" ñ èñïîëüçîâàíèåì
ñàìîëåòà "ÌÐÈß" è 3-õ êîìïîíåíòíûõ äâèãàòåëåé ÜØÎ "Ýíåðãîìàø" (áûë
â ñòàäèè àâòîíîìíîé îòðàáîòêè ðàáî÷åãî ïðîöåññà íà ìîäåëüíîé óñòàíîâêå
ìàëîé ðàçìåðíîñòè). Ðàçðàáîòêà ÌÀÊÑ ïðåêðàùåíà. Èç âñåõ òèïîâ
äâèãàòåëåé íàèáîëåå áëèçêèõ ê ÆÐÄ èìååòñÿ îïûò îáåñïå÷åíèÿ
ìíîãîêðàòíîãî èñïîëüçîâàíèÿ ïðèìåíèòåëüíî ê àâèàöèîííûì ÃÒÄ, ãäå çà

22. 22
ìíîãî ëåò ñëîæèëàñü ìåòîäîëîãèÿ îáåñïå÷åíèÿ ìíîãîêðàòíîñòè
èñïîëüçîâàíèÿ ïà ñàìîëåòàõ ðàçíûõ òèïîâ, ÷òî ïðèâåëî ê ïîâûøåïïîìó
âïèìàíïþ ê èçó÷åíèþ àâèàöèîííîãî ïîäõîäà ñïåöèàëèñòîâ, çàíèìàþùèõñÿ
ðàçðàáîòêîé ìíîãîðàçîâûõ ÆÐÄ, â òîì ÷èñëå è äëÿ SSME (USA).
Ñóùíîñòü àâèàöèîííîãî ïîäõîäà, ïà îñíîâàíèè èçâåñòíûõ
ïóáëèêàöèé [8... 12] ìîæíî ñâåñòè ê ñëåäóþùèì îñíîâíûì ïîëîæåíèÿì:
1. Ïðåæäå âñåãî ëþáîé âíîâü ðàçðàáàòûâàåìûé äâèãàòåëü èñïîëüçóåò
èçâåñòíûé îïûò ïðåäøåñòâóþùèõ ðàçðàáîòîê, êàê â ÷àñòè ðåøåíèÿ
îñíîâíûõ ïðîáëåì (ýíåðãåòèêà, ðàçìåðíîñòü, îõëàæäåíèå, âûáîð
ìàòåðèàëîâ è äð.), òàê è îñîáåííî â ÷àñòè èçó÷åíèÿ èìåâøèõ ìåñòî îòêàçîâ
è äåôåêòîâ, êàê ñâÿçàííûõ ñ óñòàëîñòíûìè (ðåñóðñíûìè) ïîâðåæäåíèÿìè,
òàê è íå ñâÿçàííûìè ñ íèìè.
2. Ðàçðàáîòêà íîâîãî äâèãàòåëÿ îáÿçàòåëüíî îïèðàåòñÿ íà äâèãàòåëü-
ïðîòîòèï, èìåþùèé îïðåäåëåííûé ðåñóðñ, ò.å. íåò ðåçêèõ è áîëüøèõ
ñêà÷êîâ ïî õàðàêòåðèñòèêàì. Âñå ýòî ñïîñîáñòâóåò ñîêðàùåíèþ ñðîêîâ è
çàòðàò íà ðàçðàáîòêó íîâîãî äâèãàòåëÿ.
3. Ïðîâîäèòñÿ çíà÷èòåëüíûé îáúåì óïðåæäàþùèõ ÍÈÐ ïî âîïðîñàì
îáåñïå÷åíèÿ ðåñóðñà îïðåäåëÿþùèõ ýëåìåíòîâ.
4. Îáÿçàòåëüíà àâòîíîìíàÿ îòðàáîòêà àãðåãàòîâ íà ðåñóðñ, âåäóùàÿñÿ
âñå âðåìÿ, â òîì ÷èñëå è ïàðàëëåëüíî ñ îãíåâûìè èñïûòàíèÿìè äâèãàòåëåé
è ýêñïëóàòàöèè äâèãàòåëåé â ñîñòàâå ñàìîëåòîâ, ïðè ýòîì íà àãðåãàòàõ
íàðàáàòûâàåòñÿ ðåñóðñ, ïðåâûøàþùèé èõ ðåñóðñ â ñîñòàâå äâèãàòåëÿ.
5. Ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ îòðàáîòêà äâèãàòåëÿ âåäåòñÿ ïàðòèÿìè ïî 3-5
ýêçåìïëÿðîâ âïëîòü äî ïðîÿâëåíèÿ èçíîñîâûõ îòêàçîâ, óñòðàíåíèÿ èõ çà
ñ÷åò ââåäåíèÿ êîíñòðóêòèâíûõ ìåðîïðèÿòèé, ïðè ýòîì ìîæíî âûäåëèòü äâà
êðóïíûõ ýòàïà:
• ïåðâûé - îòðàáîòêà íà ðåñóðñ ïîçâîëÿþùàÿ íà÷àòü ëåòíûå èñïûòàíèÿ
â ñîñòàâå ñàìîëåòà (îáû÷íî ñ ÷åòûðåõêðàòíûì çàïàñîì);

23. 23
• âòîðîé - íàðàùèâàíèÿ ðåñóðñà äâèãàòåëÿ ïàðàëëåëüíî ñ ýêñïëóàòàöèåé
äðóãèõ ýêçåìïëÿðîâ, ïðè ýòîì òîëüêî 20 % îáùåãî ðåñóðñà
îáåñïå÷èâàåòñÿ äî íà÷àëà ïîëåòîâ, à 80 % - â ïðîöåññå ýêñïëóàòàöèè.
6. Ñóùåñòâóåò èíñòèòóò "ëèäåðîâ" - ñàìîëåòîâ è äâèãàòåëåé (ïîêà
ëèäåð íå íàëåòàåò 4-õ êðàòíîãî çàïàñà ïî ðåñóðñó, îñòàëüíûå ñàìîëåòíûå
ïàðòèè ëåòàþò ïî îäíîìó ðåñóðñó è àíàëîãè÷íî ïî äâèãàòåëþ - ïîêà
äâèãàòåëü-ëèäåð íå îáåñïå÷èò áåçîòêàçíóþ ðàáîòó ñ 4-õ êðàòíûì ðåñóðñîì,
îñòàëüíûå äâèãàòåëè ýòîé ïàðòèè ýêñïëóàòèðóþòñÿ îäíîêðàòíî ñ
ïîñòîÿííûì óâåëè÷åíèåì ðåñóðñà "íà çåìëå" ñ çàïàñîì, ïîòîì - óâåëè÷åíèå
ðåñóðñà ïðè ýêñïëóàòàöèè.
7. Ñóùåñòâóåò èíñòèòóò ýêâèâàëåíòíûõ óñêîðåííûõ èñïûòàíèé (ÝÓÈ)
íà ðåñóðñ. Ïðè ýòîì óñëîâèÿ ÝÓÈ ïîäáèðàþòñÿ òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû
âîñïðîèçâîäèëèñü òå æå äåôåêòû, ÷òî è ïðè øòàòíûõ ðåñóðñíûõ
èñïûòàíèÿõ.
ÝÓÈ ïðîâîäÿòñÿ ïàðàëëåëüíî ñ ïðîâåäåíèåì îáû÷íûõ ðåñóðñíûõ
èñïûòàíèé äëÿ êîíòðîëÿ âîñïðîèçâîäèìîñòè äåôåêòîâ.
Óòÿæåëÿþùèìè ôàêòîðàìè îáû÷íî âûáèðàþòñÿ äèíàìè÷åñêèå ðåæèìû
ðàáîòû (çàïóñê, îñòàíîâ, ïåðåõîäíûå ïðîöåññû, ðåæèìû ôîðñèðîâàíèÿ), ò.å.
ýòî îçíà÷àëî ïðîâåäåíèå ÝÓÈ êîðîòêèìè ïóñêàìè ñ âûõîäîì íà
ôîðñèðîâàííûé ðåæèì, âîçìîæíûé ïðè ýêñïëóàòàöèè.
8. Ïîäòâåðæäåíèå (äåìîíñòðàöèÿ) íàäåæíîñòè îñóùåñòâëÿåòñÿ
äåìîíñòðàöèåé çàïàñîâ ïî ðåñóðñó, ïðè ýòîì îïðåäåëÿåòñÿ ôàêòè÷åñêèé
ðåñóðñ è åãî ðàçáðîñ, êðîìå òîãî èñïîëüçóåòñÿ ïîíÿòèå "íàðàáîòêà íà îòêàç".
Òàêèì îáðàçîì íàçåìíûå èñïûòàíèÿ äâèãàòåëåé è èõ îñíîâíûõ àãðåãàòîâ è
óçëîâ èäóò ïàðàëëåëüíî ñ ýêñïëóàòàöèåé, ïðè ýòîì äåôåêòû, âûÿâëåííûå â
óñëîâèÿõ ýêñïëóàòàöèè óñòðàíÿþòñÿ ñîîòâåòñòâóþùèìè äîðàáîòêàìè
êîíñòðóêöèè è ïðîâåðêîé èõ ýôôåêòèâíîñòè "íà çåìëå" ñ îïðåäåëåíèåì
çàïàñà ïî ðåñóðñó ïåðåä ïåðåíîñîì óñîâåðùåíñòâîâàíèé â ëåòíóþ
ýêñïëóàòàöèþ.

24. 24
Ó÷èòûâàÿ, ÷òî â ÆÐÄ íàãðóçêè íà ýëåìåíòû ñóùåñòâåííî âûøå, ÷åì â
ÃÒÄ (íàíðèìåð, íàïðÿæåíèå â ëîïàòêàõ òóðáèíû äîñòèãàåò â ÆÐÄ 60-70
êãñ/ìì^, ÷òî â íåñêîëüêî ðàç âûøå, ÷åì ó ÃÒÄ, óäåëüíàÿ ìàññà ÆÐÄ
ñîñòàâëÿåò ~10 êã/ò-òÿãè, â ñðàâíåíèè ñ ~50 êã/ò-òÿãè ÃÒÄ, ò.å. êîíñòðóêòîð
ÆÐÄ ðàñïîëàãàåò ìåíüøèìè âîçìîæíîñòÿìè ïî óìåíüøåíèþ íàãðóçîê â
ñî÷åòàíèè ñ îãðîìíûìè óäåëüíûìè ìîø,íîñòÿìè, íàíðèìåð ðàáî÷åå êîëåñî
òóðáèíû äâèãàòåëÿ ÐÄ-170 ìîø,íîñòüþ â 250 ÌÂò èìååò äèàìåòð ìåíåå 0,5
ì è äð.).
Ïîýòîìó 4-õ êðàòíûé çàïàñ ïî ðåñóðñó äëÿ ÆÐÄ íåëüçÿ ñ÷èòàòü
àáñîëþòíî íåîáõîäèìûì, è ðàçðàáîò÷èêè SSME (USA) è ðàçðàáîò÷èêè ÐÄ-
170 (Ðîññèÿ) ïîøëè íà çàïàñ +4 âìåñòî "óìíîæèòü íà 4", ïðàâäà ïåðåä
ïåðâûì ïîëåòîì áûëî òðåáîâàíèå ê SSME îáåñïå÷èòü çàïàñ +10, ÷òî è áûëî
ðåàëèçîâàíî. "Àâèàöèîííûé ïîäõîä" áûë èñïîëüçîâàí ïðè ðàçðàáîòêå
àìåðèêàíñêîãî ÆÐÄ SSME [12... 14].
Äëÿ ÆÐÄ ÌÏÈ ïîëèòèêó çàïàñîâ ïðèäåòñÿ ðàçðàáàòûâàòü, îïèðàÿñü
íå òîëüêî íà ðàñ÷åòû è îïûò àâèàäâèãàòåëåé, íî è íà ñîáñòâåííûå
ýêñïåðèìåíòû, êîòîðûõ ïîêà íåò â íàñòîÿø,åå âðåìÿ.
Ïðîáëåìà îáåñïå÷åíèÿ ìíîãîðàçîâîñòè èñïîëüçîâàíèÿ ÆÐÄ ÿâëÿåòñÿ
êîìïëåêñíîé ïðîáëåìîé, îáúåäèíÿþùåé òàêèå çàäà÷è, êàê òî:
- ñíèæåíèå íàôóçîê íà óçëû è àãðåãàòû â ñî÷åòàíèè ñ
íåîáõîäèìîñòüþ èìåòü äîñòàòî÷íî âûñîêèå ýíåðãåòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè
äâèãàòåëÿ ïðè îãðàíè÷åíèÿõ ïî ìàññå è ãàáàðèòàì;
- ðàçðàáîòêà ñèñòåìû ìåæïóñêîâîãî îáñëóæèâàíèÿ, âêëþ÷àþùåé
ìåæïóñêîâóþ îáðàáîòêó ïîëîñòåé äâèãàòåëÿ, èñïîëüçîâàíèå ÑÒÄ, çàìåíó
ñîìíèòåëüíûõ ýëåìåíòîâ, íðåäâàðèòåëüíûå ïðîâåðêè (íàïðèìåð îãíåâûå
ïðåäñòàðòîâûå èñïûòàíèÿ) è äð.
Ìîæíî âûäåëèòü äâà àñïåêòà ïðîáëåì îáåñïå÷åíèÿ ìíîãîðàçîâîñòè:

25. 25
- ïðîåêòíûé, êîãäà çàêëàäûâàþòñÿ ïðèíöèïèàëüíûå ñõåìíûå,
ïàðàìåòðè÷åñêèå è êîíñòðóêòèâíûå ðåøåíèÿ - ïðåäïîñûëêè, îáëåã÷àþùèå
âûïîëíåíèå ÌÏÈ (èìåííî ýòîìó ïîñâÿùåíà äèññåðòàöèÿ);
- ýêñïåðèìåíòàëüíûé, êîãäà â óñëîâèÿõ ìàêñèìàëüíî ïðèáëèæåííûõ ê
ðåàëüíîé ýêñïëóàòàöèè è â ïðîöåññå ýêñïëóàòàöèè âûÿâëÿþòñÿ è
óñòðàíÿþòñÿ äåôåêòû, çàòðóäíÿþùèå ìíîãîðàçîâîñòü, ñëîâîì òî, ÷òî
íåâîçìîæíî îöåíèòü òåîðåòè÷åñêè,
1.3. Èñïîëüçîâàíèå îïûòà ðàçðàáîòîê ÆÐÄ ÍÏÎ Ýíåðãîìàø
Êàê è â "àâèàöèîííîì ïîäõîäå", òàê è â ïðàêòèêå ðàçðàáîòêè íîâûõ
ÆÐÄ â ÍÏÎ "Ýíåðãîìàø", èñïîëüçîâàëñÿ îïûò ïðåäøåñòâóþùèõ
ðàçðàáîòîê, ÷òî ïîçâîëÿëî íå òîëüêî ýêîíîìèòü âðåìÿ è çàòðàòû íà ñîçäàíèå
íîâîãî äâèãàòåëÿ, íî è äëÿ ïîâûøåíèÿ åãî íàäåæíîñòè è óëó÷øåíèÿ
õàðàêòåðèñòèê, ÷òî äîñòèãàëîñü èñïîëüçîâàíèåì èçâåñòíûõ ýôôåêòèâíûõ
ñõåìíûõ, ïàðàìåòðè÷åñêèõ, êîíñòðóêöèîííûõ è òåõíîëîãè÷åñêèõ ðåøåíèé,
íàäåæíîñòü êîòîðûõ ïðîâåðåíà è ïîäòâåðæäåíà ñòàòèñòèêîé ñòåíäîâûõ è
ëåòíûõ èñïûòàíèé, è, ñ äðóãîé ñòîðîíû, ÷òîáû èçáåæàòü òðóäíîñòåé,
ñâÿçàííûõ ñ ðåøåíèåì ïðîáëåìíûõ âîïðîñîâ, èìåâøèõ ìåñòî ïðè
ðàçðàáîòêå ïðîòîòèïîâ.
Àâòîð, â ñâîèõ èññëåäîâàíèÿõ è ïîèñêàõ îïòèìàëüíîãî îáëèêà
ïåðñïåêòèâíîãî ÆÐÄ ìíîãîêðàòíîãî èñïîëüçîâàíèÿ, îïèðàëñÿ ïðåæäå âñåãî
íà îïûò ðàçðàáîòêè ÆÐÄ â ÍÏÎ "Ýíåðãîìàø" (ðàíåå íàçûâàâøåãîñÿ ÊÁÝÌ,
ÎÊÁ-456) è íà ñâîé âêëàä â ýòîò îïûò (ñì. ðèñ. 1.1).
1.3.1. Èñïîëüçîâàíèå îïûòà ðàçðàáîòêè ÆÐÄ íà âûñîêî-êèïÿùèõ
êîìïîíåíòàõ òîïëèâà
 ïåðèîä 1953-1973 ã.ã. â ÊÁÝÌ ðàçðàáîòàíî 5 ñåìåéñòâ ÆÐÄ íà
âûñîêîêèïÿùåì òîïëèâå (ÂÊÒ), àâòîð ó÷àñòâîâàë â ðàçðàáîòêå 19 ÆÐÄ íà

26. [ âï'âË
— — rcraJ
ØØØ
s
—i—'
Ø Ø
ë
t:
g
3
s
1
1
ã
1—l/!llS/ir~ |||)(âðîñèé
¹{|ÍÍ4ÈâÎÖ|{'' Áåç äîæèãàíèÿ
j
!
11
-ñ 1: 1 ^
—
1
- 'Ë
i i 1 i i i
|Ù{{|Â{|1¹ðîñè1
ØßØØØßâË ' ^ äîæèãàíèÿ 1
i;
1111
s
•* 2
- i;
.« is
1
5 S
Ê
*t
1
1111
1111
s
4
:
1
×
N
ñ
1I
i 1
u
r*
4k
V )
ÿ»
vo
é
ê,
Ov
5;
5
vo
21
tj
&i
27
to
4k
V I
is
&
t,
4k,
1946
1947
1948
1949
1950
1951
1952
1953
1954
1955
1956
1957
1958
1959
1960
1961
1962
1963
1964
1965
1966
1967
L1968
1969
1970
1971
1972
1973
1974
1975
1976
1977
1978
1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997

27. 27
ÂÊÒ (4 ïîñëåäíèõ ñåìåéñòâà), ýòî äâèãàòåëüíûå áëîêè è äâèãàòåëè: 8Ä513
(ÐÄ-215),.8Ä514 (ÐÄ-216), 8Ä515 (ÐÄ-217), 8Ä712 (ÐÄ-218), 8Ä713 (ÐÄ-219),
8Ä720 (ÐÄ-224), 8Ä721 (ÐÄ-225), 8Ä518 (ÐÄ-250), 8Ä723 (ÐÄ-251), 8Ä724
(ÐÄ-252), 11Ä43 (ÐÄ-253), 11Ä27 (ÐÄ-256), 11Ä69 (ÐÄ-261), 11Ä26 (ÐÄ-262),
15Ä117 (ÐÄ-263), 15Ä119 (ÐÄ-264), 15Ä168 (ÐÄ-268), 15Ä286 (ÐÄ-273),
15Ä285 (ÐÄ-274), 14Ä14 (ÐÄ-275), ïðîøåäøèå ïîëíûå öèêëû ðàçðàáîòêè
(ïðîåêò, ÊÄ, ëåòíûå èñïûòàíèÿ è ñåðèéíîå ïðîèçâîäñòâî) è
èñïîëüçîâàâøèåñÿ íà 11 ðàêåòàõ: 8Ê64, 8Ê65, 8Ê66, 8Ê67, 8Ê68, 8Ê82Ê (ÓÐ-
500, Ïðîòîí), 11Ê67, 11Ê68, 11Ê69, 15À14 (Äíåïð, Ñàòàíà), 15À15 (ÌÐ-
ÓÐÞÎ) è èõ ìîäèôèêàöèÿõ, à òàêæå â ðàçðàáîòêå 30 ïðîåêòîâ ÆÐÄ íà ÂÊÒ ñ
óëó÷øåííûìè ýíåðãåòè÷åñêèìè è ýêñïëóàòàöèîííûìè õàðàêòåðèñòèêàìè,
ýòî: ÐÄ-254 (11Ä44), ÐÄ-257 (15Ä93), ÐÄ-265 (11Ä621), ÐÄ-266 (11Ä211), ÐÄ-
267 (11Ä212), ÐÄ-269 (È-70), ÐÄ-271 ("Ãàðàíòèÿ"), ÐÄ-272 ("Âîëíà"), ÐÄ-280
(8Ä725) è äð.
Ðàçðàáîòêè ÆÐÄ íà ÂÊÒ òîãî ïåðèîäà ïðîâîäèëèñü ïîä ðóêîâîäñòâîì
Â.Ï.Ãëóøêî è Ì.Ð.Ãíåñèíà, ïðè ýòîì àâòîð ñàìîñòîÿòåëüíî èëè ñîâìåñòíî ñ
ñîòðóäíèêàìè ðóêîâîäèìûõ èì ïîäðàçäåëåíèé, çàíèìàëñÿ ðàçðàáîòêîé ñõåì
óïðàâëåíèÿ àãðåãàòàìè äâèãàòåëÿ (ñèñòåìû çàïóñêà, ðåãóëèðîâàíèÿ,
îñòàíîâà, âûáîðîì îñíîâíûõ õàðàêòåðèñòèê äâèãàòåëÿ è ñîãëàñîâàíèåì èõ ñ
ðàçðàáîò÷èêàìè ðàêåòû [15-42], à òàêæå ðàçðàáîòêîé êîìïëåêñíûõ ïðîãðàìì
ýêñïåðèìåíòàëüíîé îòðàáîòêè äâèãàòåëåé è âûïóñêîì îò÷åòîâ ïî
îòäåëüíûì ïðîáëåìàì è ýòàïàì îòðàáîòêè [43-48] çà÷àñòóþ â êà÷åñòâå
âåäóùåãî êîíñòðóêòîðà - îòâåòñòâåííîãî èñïîëíèòåëÿ.
Îñíîâíîé ïðîáëåìîé îòðàáîòêè ÆÐÄ íà ÂÊÒ áûëî ïîÿâëåíèå íà
îòäåëüíûõ ýêçåìïëÿðàõ êàìåð âûñîêî÷àñòîòíîé íåóñòîé÷èâîñòè ðàáî÷åãî
ïðîöåññà (Â×), íîñèâøåãî âåðîÿòíîñòíûé (íåïðåäñêàçóåìûé) õàðàêòåð, è
ïðèâîäèâøåé, êàê ïðàâèëî, ê ðàçðóøåíèþ êàìåðû.
Ñðåäè ðàáîò àâòîðà ýòîãî ïåðèîäà ñëåäóåò îòìåòèòü ó÷àñòèå â
îòðàáîòêå çàïóñêà âûñîòíîãî äâèãàòåëÿ 8Ä713 íà "çåìíîì" ñòåíäå [17], à

28. 28
òàêæå èññëåäîâàíèå îñîáåííîñòåé çàïóñêà ÆÐÄ íà ñàìîâîñïëàìåíÿþùèõñÿ
êîìïîíåíòàõ òîïëèâà è óñòðàíåíèÿ Â× ïðè çàïóñêå äâèãàòåëÿ 8Ä518 [18,
20,22,23,26,29], ïðè ýòîì áûëè îáíàðóæåíû òàêèå ôàêòîðû, ïðèñóùèå
çàïóñêó ÆÐÄ, êîòîðûå ìîãëè ïðèâåñòè ê ïîÿâëåíèþ Â× â êàìåðå,
óñòîé÷èâîé íà ñòàöèîíàðíîì ðåæèìå.
Ñ 1960 ã, â ÊÁÝÌ (ÎÊÁ-456) íà÷àëèñü ïðîåêòíûå èññëåäîâàíèÿ ñ
öåëüþ îñâîåíèÿ ñõåìû ñ äîæèãàíèåì òóðáîãàçà â êàìåðå, ïðèâåäøèå ê
ðàçðàáîòêå ÆÐÄ íà ÂÊÒ, âûïîëíåííûõ ïî ñõåìå ñ äîæèãàíèåì (11Ä43,
15Ä117, 15Ä119, 15Ä168).
Ñ ó÷àñòèåì àâòîðà áûëè âûáðàíû ïðèíöèïèàëüíûå ñõåìíûå ðåøåíèÿ
è îñíîâíûå ïàðàìåòðû ýòèõ äâèãàòåëåé [19-21,24-25,27,28,30...42], à
èìåííî:
- îäíîêàìåðíûé ÆÐÄ ðàçìåðíîñòüþ ïî òÿãå 100.. .200 òñ ñ äàâëåíèåì
â êàìåðå/?ê~ 150...230 êãñ/ñì ;
- . ñõåìà ñ äîæèãàíèåì îêèñëèòåëüíîãî òóðáîãàçà;
- çàïóñê áåç äîïîëíèòåëüíûõ ñðåäñòâ ðàñêðóòêè ÒÍÀ;
- ðåãóëèðîâàíèå ïî òåìïåðàòóðå òóðáîãàçà ñ èñïîëüçîâàíèåì
ðåãóëÿòîðà ðàñõîäà ãîðþ÷åãî;
- îäíîñòóïåí÷àòûé íàñîñ îêèñëèòåëÿ â ñî÷åòàíèè ñ äâóõñòóïåí÷àòûì
íàñîñîì ãîðþ÷åãî;
- èñïîëüçîâàíèå ñòðóéíîãî ïðåäíàñîñà îêèñëèòåëÿ;
- óïðàâëåíèå ïîëåòîì ïóòåì êà÷àíèÿ äâèãàòåëÿ è äð.
Ýòè ðåøåíèÿ áûëè â äàëüíåéøåì èñïîëüçîâàíû è óñïåøíî
àïðîáèðîâàíû íà âñåõ ïîñëåäóþùèõ äâèãàòåëÿõ ÊÁÝÌ, âûïîëíåííûõ ñ
äîæèãàíèåì, â òîì ÷èñëå è íà êðèîãåííîì òîïëèâå (ÐÄ-170, ÐÄ-171, ÐÄ-120,
ÐÄ-180, ÐÄ-191), èçãîòîâëåíèå, èñïûòàíèÿ è ýêñïëóàòàöèÿ êîòîðûõ âåäåòñÿ
äî ñèõ ïîð, à òàêæå ïðîäîëæàåòñÿ ìîäåðíèçàöèÿ äâèãàòåëÿ íà ÂÊÒ 11Ä43
äëÿ ðàêåòû "Ïðîòîí" (11Ä43 -> 11Ä14 -^ 14Ä14Ì).

29. 29
Ïðè ýêñïåðèìåíòàëüíîé îòðàáîòêå ïåðâîãî â ÊÁÝÌ äâèãàòåëÿ íà ÂÊÒ
ïî ñõåìå ñ äîæèãàíèåì (11Ä43), àâòîð íåïîñðåäñòâåííî ðóêîâîäèë ñáîðêîé
è èñïûòàíèÿìè àâòîíîìíûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ óñòàíîâîê Ñ, ÑÂ, Ø, 2Ø,
Ï, 2Ï (71 èñïûòàíèå íà 60 ýêçåìïëÿðàõ óñòàíîâîê (ýêñïåðèìåíòàëüíûõ
äâèãàòåëåé), êîòîðûå èçãîòàâëèâàëèñü ñ èñïîëüçîâàíèåì ýëåìåíòîâ êàìåð è
ÒÍÀ äâèãàòåëåé 8Ä518 è 8Ä724, ïðè èñïûòàíèÿõ ýòèõ óñòàíîâîê
ïðåäâàðèòåëüíî îòðàáàòûâàëèñü ðàáî÷èå ïðîöåññû â îêèñëèòåëüíîì Ãà è â
êàìåðå [20, 21].
Ïðè ðàçðàáîòêå äâèãàòåëåé 15Ä117, 15Ä119, 15Ä168 äëÿ ðàêåò 15À14
("Äíåïð", "Ñàòàíà") è 15À15 (ÌÐ-ÓÐÞÎ) íîâûå ïðîáëåìû áûëè ñâÿçàíû ñ
îñâîåíèåì âûñîêîãî äàâëåíèÿ âÊÑ (ðê = 230 êãñ/ñì^ â ñðàâíåíèè ñðê= 150
êãñ/ñì^ ïðåäøåñòâóþùåãî äâèãàòåëÿ 11Ä43) è ñ íåîáõîäèìîñòüþ
îáåñïå÷åíèÿ íàäåæíîãî çàïóñêà ÆÐÄ (âïåðâûå â ìèðå) â óñëîâèÿõ
ìèíîìåòíîãî ñòàðòà ðàêåò, ïðè ýòîì àâòîð íåïîñðåäñòâåííî ó÷àñòâîâàë â
âûáîðå ñõåìíûõ ðåøåíèé è ïðîåêòíûõ ïàðàìåòðîâ [24,25,27,28,30,34...42],
à òàêæå â ýêñïåðèìåíòàëüíîé îòðàáîòêå ýòèõ äâèãàòåëåé íà âñåõ ñòàäèÿõ îò
äîâîäî÷íûõ èñïûòàíèé, äî áðîñêîâûõ è ëåòíûõ èñïûòàíèé â ñîñòàâå ðàêåò
è â ïðîöåññå ñäà÷è äâèãàòåëåé Çàêàç÷èêó è â ñåðèéíîå ïðîèçâîäñòâî
[43...48].
Ïðåäâàðèòåëüíîå îáîáø,åíèå îïûòà ïî ðàçâèòèþ ýíåðãåòè÷åñêèõ è
ýêñïëóàòàöèîííûõ õàðàêòåðèñòèê ìîø,íûõ ÆÐÄ, ðàçðàáîòàííûõ ÎÊÁ-456
äëÿ ðàêåò íà âûñîêîêèïÿø,åì è äîëãîõðàíèìîì òîïëèâå îïóáëèêîâàíî â [38]
è [49].
Îñíîâíûå ýíåðãåòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ÆÐÄ íà ÂÊÒ ïðèâåäåíû íà
ðèñ. 1.2 è â [38,49].
Ïà ïðèìåðå áàçîâûõ áëîêîâ âèäíî, ÷òî ïî ñðàâíåíèþ ñ ïåðâûì ÆÐÄ
8Ä59 (ÐÄ-214) íà ÂÊÒ äëÿ ðàêåòû Ð-12 (8Ê63) íà ïîñëåäíåì ïðåäñòàâèòåëå
15Ä168 (ÐÄ-268), çà ïåðèîä ~14 ëåò, óäåëüíûé èìïóëüñ ó Çåìëè âûðîñ íà 66
åä., óäåëüíàÿ ìàññà çåìíîãî äâèãàòåëÿ óìåíüøèëàñü íà ~34%, äàâëåíèå â

30. î
"Î
5
(D
(D
00
åë
ø<Ý óäåëüíàÿ ìàññà çàëèòîãî ÆÐÄ, êã/òñ
(Î
^
00
I
î
I
N> ^
O) Ã× ×
00 f î î
L
.
•äàâëåíèå
î
î
â êàìåðå. êãñ/ñì^
ãî
î
î
åë
î
ñî
î
î
óäåëüíûé èìïóëüñ íà çåìëå/â ïóñòîòå, êãñ.ñ/êã

31. 31
êàìåðå óäàëîñü óâåëè÷èòü â ~5 ðàç (ðê ~ 230 êãñ/ñì^ â ñðàâíåíèè ñðê =
44,5 êãñ/ñì^).
Îäíîâðåìåííî øëî óëó÷øåíèå ýêñïëóàòàöèîííûõ õàðàêòåðèñòèê
äâèãàòåëåé (ñì. òàáëèöó 1).
Íåñìîòðÿ íà ñëîæíûå ïðîáëåìû, âîçíèêàâøèå ïðè ïåðåõîäå ê
ðàçðàáîòêå êàæäîãî íîâîãî äâèãàòåëÿ (îñâîåíèå âñå áîëåå âûñîêèõ óðîâíåé
äàâëåíèÿ â ÊÑ, óñòðàíåíèÿ Â×-íåóñòîé÷èâîñòè .ïðîöåññà, îñâîåíèÿ çàïóñêà
äâèãàòåëÿ â óñëîâèÿõ ìèíîìåòíîãî ñòàðòà ðàêåòû è äð.) óäàëîñü íå
óâåëè÷èâàòü, à äàæå óìåíüøèòü îáúåìû äîâîäî÷íûõ èñïûòàíèé (ñì.
òàáëèöó 2), çà ñ÷åò èñïîëüçîâàíèÿ áîëåå ñîâåðøåííûõ ìåòîäîâ îòðàáîòêè
(ïðîâåäåíèå èñïûòàíèé ïðè ïîâûøåííûõ íàãðóçêàõ è ïðè íåáëàãîïðèÿòíûõ
ñî÷åòàíèÿõ ýêñïëóàòàöèîííûõ óñëîâèé, ñ óâåëè÷åííîé
ïðîäîëæèòåëüíîñòüþ îãíåâûõ èñïûòàíèé, ñ ïîèñêîì ãðàíèö
ðàáîòîñïîñîáíîñòè è äð.), ÷òî ïîçâîëèëî ñêîðåå âûÿâëÿòü ñëàáûå ìåñòà â
êîíñòðóêöèè àãðåãàòîâ è óñòðàíÿòü èõ ñ ïîñëåäóþùèìè ïðîâåðêàìè
ââåäåííûõ êîíñòðóêöèîííûõ óñîâåðøåíñòâîâàíèé ïðè íàèáîëåå òÿæåëûõ
óñëîâèÿõ èñïûòàíèé.
Ðàêåòíûå âîéñêà Ñîâåòñêîãî Ñîþçà ïîëó÷èëè óäîáíóþ â ýêñïëóàòàöèè
ñèñòåìó ðàêåòíîãî âîîðóæåíèÿ, áàçèðóþùóþñÿ íà äîëãîõðàíèìûõ
ôèçè÷åñêè è õèìè÷åñêè ñòàáèëüíûõ âûñîêîêèïÿùèõ êîìïîíåíòàõ òîïëèâà,
ïðèøåäøèõ íà ñìåíó êðèîãåííîìó òîïëèâó (ðèñ. 1.3). Òîïëèâî AT + ÍÄÌÃ
ñòàëî íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûì øòàòíûì òîïëèâîì, â 1973 ã. ðàçðàáîòêè
íîâûõ ðàêåò è äâèãàòåëåé íà ýòîì òîïëèâå áûëè ïðåêðàùåíû
(âåëèñü ìîäåðíèçàöèè â óñëîâèÿõ ïðîäîëæàâøåãîñÿ ñåðèéíîãî
ïðîèçâîäñòâà), îäíàêî áûë ïîëó÷åí öåííåéøèé îïûò ðàçðàáîòêè ìîùíûõ
ÆÐÄ (òÿãà äî 200 òñ â îäíîé êàìåðå, ð^ äî 250 êãñ/ñì ), ÷òî ïîñëóæèëî
îñíîâîé ðàçðàáîòêè ÆÐÄ ÌÏÈ.

32. Áëçîòûê æðä
N
ï/ï
1
2
3
^ " " ^ ^ ^ - . . ^ ^ ^ ^ ÆÐÄ
Õàðàêòåðèñòèêè ^^^^"-^.^^^^
Ïðèìåíÿåìûå êîìïîíåíòû
îêèñëèòåëü
ãîðþ÷åå
ïóñêîâîå ãîðþ÷åå
êîìïîíåíò äëÿ ïðèâîäà ÒÍÀ
ñæàòûé ãàç
âñåãî êîìïîíåíòîâ
Êîëè÷åñòâî êàìåð / ÒÍÀ
Êîëè÷åñòâî âôåãàòîâ
â ñîñòàâå ÆÐÄ
â íàçåìíîì îáîðóäîâàíèè
âñåãî
â ò.÷. òðåáóþùèõ ñæàòîãî
âîçäóõà
â ñîñòàâå ÆÐÄ
â íàçåìíîì îáîðóäîâàíèè
âñåãî
ÐÄ-214
ÀÊ-27È
ÒÌ-185
ÒÃ-02
80%Í2Î2
âîçäóõ
5
4/1
17
31
48
11
31
42
1
ÐÄ-215
ÀÊ-27È
ÍÄÌÃ
-
àçîò
3
2/1
26
5
31
9
5
14
ÐÄ-225
ÀÊ-27Ï
ÍÄÌÃ
-
-
àçîò íà
çåìëå
3
2/1
11
12
ß
0
12
12
ÐÄ-251
AT
ÍÄÌÃ
-
-
-
2
2/1
12
0
12
0
0
0
ÐÄ-253
AT
ÍÄÌÃ
-
-
-
2
1/1
10
0
10
0
0
0
ÐÄ-263
AT
ÍÄÌÃ
-
-
-
2
1/1
11
0
11
0
0
0

33. ÍÀÈÌÅÍÎÂÀÍÈÅ ÆÐÄ
1
2
3
4
^^^^^^^----...^^^ ÝÒÀÏÛ ÎÒÐÀÁÎÒÊÈ
ÏÎÊÀÇÀÒÅËÈ OTPABOTKlT^^-^--^-.^^^
Êîëè÷åñòâî îãíåâûõ ñòåíäîâûõ
èñïûòàíèé
Êîëè÷åñòâî äîâîäî÷íûõ èñïûòàíèé
Ñóììàðíàÿ íàðàáîòêà, ñåêóíä
Ñðîê îòðàáîòêè, ëåò
ÐÄ-253 ÐÄ-263
ÄÎ ÏÎÑÒÀÂÊÈ ÍÀ
ÈÑÏÛÒÀÍÈß Â ÑÎÑÒÀÂÅ
ÐÀÊÅÒÛ
192
138
7300
îê. 4
(1961-1964)
164
86
23000
îê. 2,5
(IV.69-IX.71)
ÐÄ-253 ÐÄ-263
ÄÎ ÏÐÎÂÅÄÅÍÈß
ÌÅÆÂÅÄÎÌÑÒÂÅÍÍÛÕ
ÈÑÏÛÒÀÍÈÉ
617
357
46000
îê. 8,5
(1961-1969)
354
148
53000
îê.4,5
(IV.69-IX.73)

34. ÄÂ14ÃÀÒÅËÈ *f ÐÀÍÅÒÛ-ÍÎÑÈÒÅËÅ ÄËß ÁÎÅÂÎÃÎ I
-êîñìîñ-
"ÈÍÒÅÐÊÎÑÌÎÑ"
Ð-9
Ðèñ.1.3
ð-1â
Ð-12
Ð-14
-ÊÎÑÌÎÑ-3"
-ÈÍÒÅÐÊÎÑÌÎÑ-
"ÊÎÑÌÎÑ"
"ÈÍÒÅÐÊÎÑÌÎÑ"
"ÖÈÊËÎÍ-2"
"ÖÈÊËÎÍ-3"
Ð-Çâ SS-18
ÐÄ-214 ÐÄ-214 ÐÄ-119 ÐÄ-216 ÐÄ-111 ÐÄ-218 ÐÄ-219 ÐÄ-251 ÐÄ-252 ÐÄ-261 ÐÄ-262 ÐÄ-264
ò

35. 35
1.3.2. Îèûò ðàçðàáîòêè ÆÐÄ èà êðèîãåíèîì, ýêîëîãè÷åñêè ÷èñòîì
òîïëèâå "êèñëîðîä - ÐÃ1" (ÐÄ-170, ÐÄ-171), êàê áàçà äëÿ äàëüíåéøèõ
ïîèñêîâ îáëèêà èåðñïåêòèâíîãî ÆÐÄ äëÿ ìíîãîðàçîâûõ ñðåäñòâ
âûâåäåèèÿ
Íîâîå âðåìÿ ïîòðåáîâàëî ñîçäàíèÿ òÿæåëîé ðàêåòû ìíîãîðàçîâîãî
èñïîëüçîâàíèÿ, ïîòðåáîâàëîñü ïðèìåíåíèå ýêîëîãè÷åñêè ÷èñòûõ
êîìïîíåíòîâ òîïëèâà, è âíîâü ñ 1974 ã. íà÷àëàñü ðàçðàáîòêà ÆÐÄ íà
êðèîãåííîì òîïëèâå "êèñëîðîä - êåðîñèí (ÐÃ-1)", ýòî ÐÄ-170, ÐÄ-171 äëÿ
ðàêåò "Çåíèò" (âïîñëåäñòâèè Sea Launch) è "Ýíåðãèÿ-Áóðàí".
Èç îïûòà ðàçðàáîòêè ÆÐÄ íà âûñîêîêèïÿùèõ êîìïîíåíòàõ òîïëèâà
áûëè ïðèíÿòû â êà÷åñòâå îñíîâíûõ ïîëîæåíèé ðàçðàáîòêè ÆÐÄ íà
êðèîãåííîì òîïëèâå äëÿ íîñèòåëåé "Çåíèò" è "Ýíåðãèÿ-Áóðàí" ñëåäóþùèå:
- äëÿ îáåñïå÷åíèÿ âûñîêèõ ýíåðãåòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ÆÐÄ â
ãàáàðèòíûõ îãðàíè÷åíèÿõ, âûçâàííûõ íåîáõîäèìîñòüþ
òðàíñïîðòèðîâêè â æåëåçíîäîðîæíûõ âàãîíàõ (4x4 ì) ïîòðåáîâàëîñü
ïðèíÿòü äàâëåíèå â ÊÑ /?ê ~ 250 êãñ/ñì (íà ÆÐÄ ñ ÂÊÒ áûëî îñâîåíî
Ðê ~ 230 êãñ/ñì , à ïðè îòäåëüíûõ äîâîäî÷íûõ îãíåâûõ èñïûòàíèÿõ
áûëîðê ~ 270 êãñ/ñì^);
âûáîð ðê - 250 êãñ/ñì^ îäíîçíà÷íî äèêòîâàë íåîáõîäèìîñòü
ïðèìåíåíèÿ ñõåìû ñ äîæèãàíèåì òóðáîãàçà; áûëà ïðèíÿòà òàêàÿ æå
ñõåìà, êàê íà ÆÐÄ ñ ÂÊÒ - ñ äîæèãàíèåì òóðáîãàçà ñ èçáûòêîì
îêèñëèòåëÿ;
çàïóñê ñ õèìè÷åñêèì çàæèãàíèåì (ïóñêîâîå ãîðþ÷åå,
ñàìîâîñïëàìåíÿþùååñÿ ïðè êîíòàêòå ñ êèñëîðîäîì), ÒÍÀ - ïî
îäíîâàëüíîé ñõåìå, ñ îäíîñòóïåí÷àòîé ðåàêòèâíîé òóðáèíîé, ñ
îäíîñòóíåí÷àòûì íàñîñîì îêèñëèòåëÿ è ñ äâóõñòóïåí÷àòûì íàñîñîì
ãîðþ÷åãî, ñ ïðåäíàñîñàìè îêèñëèòåëÿ è ãîðþ÷åãî, ðåãóëèðîâàíèå -
èçìåíåíèåì òåìïåðàòóðû òóðáîãàçà ðåãóëÿòîðîì ðàñõîäà ãîðþ÷åãî;
êà÷àíèå êàìåð è äð.

36. 36
Àâòîð ïðèíèìàë íåïîñðåäñòâåííîå ó÷àñòèå â âûáîðå îñíîâíûõ
ïîëîæåíèé ðàçðàáîòêè äâèãàòåëåé ÐÄ-170 (ÐÄ-171) [50 - 52], â ïðîåêòíûõ
èññëåäîâàíèÿõ ïî âûáîðó ðàçìåðíîñòè äâèãàòåëÿ ÐÄ-170 äëÿ ÌÒÊÑ
"Ýíåðãèÿ-Áóðàí" (âàðèàíòû äâèãàòåëÿ ñ òÿãîé ó Çåìëè 500 òñ, 1000-1500 òñ,
600 òñ), ñì. [53...55], è â êà÷åñòâå îòâåòñòâåííîãî èñïîëíèòåëÿ - âåäóùåãî
êîíñòðóêòîðà ýñêèçíîãî ïðîåêòà äâèãàòåëÿ ÐÄ-170 [56], ïðè ýòîì
èñïîëüçîâàëèñü ïðèíöèïèàëüíûå ñõåìíûå ðåøåíèÿ, çàùèùåííûå
àâòîðñêèìè ñâèäåòåëüñòâàìè [25, 40]. Ñõåìà äâèãàòåëÿ ÐÄ-170 è îáùèé âèä
ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 1.4 è 1.5.
Èñïîëüçîâàíèå ñõåìíîãî ðåøåíèÿ ñ ÷èñëîì Ãà êðàòíûì ÷èñëó êàìåð
[39] ïîçâîëèëî ïðåäóñìîòðåòü è ïðîâåñòè àâòîíîìíóþ îòðàáîòêó îñíîâíûõ
àãðåãàòîâ íà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ óñòàíîâêàõ òèïà 1ÓÊ, 1ÓÊÑ, 2ÓÊ, 2ÓÊÑ,
ÇÓÊ, ÷òî ñóùåñòâåííî îáëåã÷èëî ïîñëåäóþùóþ îòðàáîòêó äâèãàòåëÿ.
Àâòîð áûë îäíèì èç âåäóùèõ ðàçðàáîò÷èêîâ êîìïëåêñíûõ ïðîãðàìì
(ìåòîäè÷åñêèõ ïëàíîâ) îòðàáîòêè äâèãàòåëåé ÐÄ-170 è ÐÄ-171 äëÿ ÌÒÊÑ
"Ýíåðãèÿ-Áóðàí" è "Çåíèò", èäåîëîãèÿ îòðàáîòêè äëÿ íà÷àëüíîãî ýòàïà
ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 1.6 è îòâåòñòâåííûì èñíîëíèòåëåì îò÷åòîâ ïî
îòðàáîòêå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ óñòàíîâîê 1ÓÊ, 1ÓÊÑ, 2ÓÊ, 2ÓÊÑ, ÇÓÊ
[57...60] èçãîòàâëèâàåìûõ ñ èñïîëüçîâàíèåì ýëåìåíòîâ ðàíåå ñîçäàííûõ
ÆÐÄ íà ÂÊÒ 15Ä117, 15Ä118 (êàìåðà, ÃÃ, íàñîñû, àâòîìàòèêà è äð.), òàêèì
îáðàçîì ïðååìñòâåííîñòü îíûòà ñîçäàíèÿ ÆÐÄ íà ÂÊÒ ñòàëà îñíîâîé
ðàçðàáîòêè ÆÐÄ íà êðèîãåííîì òîïëèâå äëÿ âñåõ ïîñëåäóþùèõ ðàçðàáîòîê
ÊÁÝÌ ñ 1974 ã. ïî íàñòîÿùåå âðåìÿ.

37. -Kl
. I ê Ïíåâìîãïäðàâëï÷åñêàÿ ñõåìà äâèãàòåëÿ PI1-170

38. 38.
15 Ïâïãàòåëü У1-170

39. 39
Ýòàïû àâòîíîìíîé îòðàáîòêè àãðåãàòîâ,
ïðåäøåñòâóþùèå ÎÈ äâèãàòåëÿ 11Ä520
òèï
ÓÑÒÀÍÎáÊÈ
ÇÀÄÀ×È
ÝÒÀÏÀ
ÑÎÑÒÀÂ
ÓÑÒÀÍÎÂÎÊ
• ã î ë üç
1 i j 6V47/l306ceK
a a a . 7 - » r i I I ' J
ñì
1ÓÊ ñîñòîèò èç
ÄÎÐÀÁÎÒÀÍÍÛÕ
ÏÎÄ ÒÎÏËÈÂÎ
ÏÐÎÂÅÐÊÀ
ÏÐÅÄÂÀÐÈ-
ÒÅËÜÍÛÕ
ÊÎÍÑÒÐÓÊÒÈÂ-
ÍÛÕ ÑÕÅÌÍÛÕ
ÐÅØÅÍÈÉ
„02« + ÐÃ-1ÒÍÄ.
ÀÇÒÎÌÀÒÈÕÈ è
ÃÃÑÅ|»ó;ßÍÎ ÈÇÃÎÒÀ-
ÂËÈÂÀÅÌÎÃÎ ÄÂÈÃÀÒÅËß 15)1117
ÊÀÌÅÐÀ Â ÐÀÁÎÒÅ ÍÅ KCnOnb3VETCfl
ÑÎÑÒÀÂ ÀÃÑÅÃÀÒÎÂ
I V K C . ÊÀÊ HAlVTC.
HO ñ ÐÀÁÎÒÀÞÙÑÉ
ÊÀÌÅÐÎÉ ÄÇÈÃÀÒÅËË
15Ä117.
? Ã Ê Ñ ßÎÐÀÂÎÒÀ -
ÈÛ ÏÎÄ HOOCtE ÒÎ-
ÏËÈÂÎ.
ÓÑÒÀÍÎÂÊÀ
' ÄÂÈÃÀÒÅËÜ ÑÎ ÑÏÅÖÈ-
ÀËÜÍÎ ÐÀÇËÀÞÒÀÍÊÛ-
ÌÈ ÊÀÌÅÐÎÉ È,ÑÈÑÒÍ>
ÌÎÉ ÇÀÏÓÑÊÀ. '
Ò Í Ë È ÀÂÒÎÌÀÒÈÊÀ
| Ó Ê ÄÎÐÀÁÎÒÀÍÀ ÏÎÄ ÌÍÎÃÎÐÀ-
ÇÎÂÛÅ ÈÑÏÛÒÀÍÈß ÅÕÇ ÑÚÅÌÀ ÑÎ
ÑÒÅÍÄÀ.
CO
ÏÐÅÄÂÀÐÈÒÅËÜÍÀß
ÎÖÅÍÊÀ ÐÀÁÎÒÎ- i
ÑÏÎÑÎÁÍÎÑÒÈ ÊÎÍ-
àÐÓÊÖÈÈ ØÒÀÒÍÎ-
ÃÎ Ã Ã
ÇÓÊ ñîñòîèò èç 2-õ ÒÍÀ.óñò-êè
2Ó}Ñ 2-õ ÍÅÐÀÜÎÒË.×Ø^ÈÕ ÊÀÌÅÐ,
Àï^åãåòîâ ÀÂÒÎÌÀÒÈÊÈ È ØÒÀÒ. ÃÃ
è ÎÒÐÀÁÎÒÊÀ ØÒÀÒ-
ÍÎÉ ÊÀÌÅÐÛ ÑÃÎ-
ÐÀÍÈß ÍÀ ÐÅÆÈ-
ÌÀÕ ïî ÒßÃÅ äî
8 5 % ÍÎÌÈÍÀËÜ-
ÍÎÃÎ
; ÀÃÐÅÃÀÒÎÂ ÊÀÊ
ÍÀ 2 Ó Ê , ÈÎ ñ î ÖËÀÒ-
èûìè:
t. êî
ëèìèè rowwtro;
ë. iWfl-proPMOro èëòí» ãñèô÷ñãî ÊÑ.
ÏÐÎÂÅÐÊÀ ÐÀÁÎ-
ÒÎÑÏÎÑÎÁÍÎÑÒÈ
ØÒÀÒÍÎÉ ÑÈÑÒÅÌÛ
ÏÎÄÀ×È. à à è
ÀÂÒÎÌÀÒÈÊÈ
ñîñòîèò ÊÇ ØÒÀÒÍÛÕ
(. ÒÍÀ;
%• Ã Ã ;
3. ÀÂÒÎÌÀÒÈÊÀ .
ñïñòãìä ШÃÓËÈ-
Ð Î Ç À Í È Ë - Ñ Å Ç Ï1>ÈÇÎ-
ÄÎÂ ( È Ç - Ç À ÎÒÑÓÒÑÒÂÈß Ï Ð È -
ÂÎÄÎÂ), à ÍÅØÒÀÒ, Ð Å Ã Ó Ë ß Ò Î Ð À
ÂÌÅÑÒÎ ÊÑ-ÈÌÈÒÀÒÎÐÛ
Ðèñ. 1.6

40. 40
1.3.2.1. ÍÈÐ íà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ óñòàíîâêàõ 1ÓÊ, 1ÓÊÑ, 2ÓÊ
Îòñóòñòâèå îïûòà ðàçðàáîòêè ìîùíûõ ÆÐÄ ìíîãîêðàòíîãî
ïðèìåíåíèÿ è ñëîæíîñòü çàäà÷, ðåøåíèå êîòîðûõ ñâÿçàíî ñî ñïåöèôèêîé
ïðèìåíåíèÿ òàêîãî òèïà äâèãàòåëåé, ïîòðåáîâàëè ïðîâåäåíèÿ áîëüøîãî
îáúåìà ïðåäâàðèòåëüíûõ íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêèõ è îïûòíî-
êîíñòðóêòîðñêèõ ðàáîò, ðåçóëüòàòû êîòîðûõ äîëæíû áûëè ïîçâîëèòü
îïðåäåëèòü îñîáåííîñòè ïðîöåññîâ â àãðåãàòàõ äâèãàòåëÿ è âîçìîæíîñòè
êîíñòðóêòèâíîãî âîçäåéñòâèÿ íà íèõ, à òàêæå áîëåå îáîñíîâàííî âûáèðàòü
êîíñòðóêòèâíûå ðåøåíèÿ ïðè âûïóñêå òåõäîêóìåíòàöèè íà íàòóðíûå
äâèãàòåëè [57,58].
Äëÿ ýòîãî ýòàïà ÍÈÐ ñòàâèëèñü ñëåäóþùèå îñíîâíûå çàäà÷è:
à) îòðàáîòêà îñíîâíûõ ýëåìåíòîâ ñìåñåîáðàçîâàíèÿ è îõëàæäåíèÿ
êàìåðû è ãàçîãåíåðàòîðà;
á) îïðåäåëåíèå ìàêñèìàëüíî âîçìîæíîé òåìïåðàòóðû ãàçà â
ãåíåðàòîðå ñ òî÷êè çðåíèÿ îáåñïå÷åíèÿ îïòèìàëüíîé óâÿçêè ïàðàìåòðîâ
äâèãàòåëÿ ñ ó÷åòîì òðåáîâàíèé ìíîãîðàçîâîñòè ïðèìåíåíèÿ è ïîâûøåííîãî
ðåñóðñà ðàáîòû;
â) îòðàáîòêà îñíîâíûõ ýëåìåíòîâ êîíñòðóêöèè ìíîãîðàçîâîé
àâòîìàòèêè;
ã) îïðåäåëåíèå òðåáîâàíèé ê óçëàì è ýëåìåíòàì ÒÍÀ (ïîäøèïíèêàì,
óïëîòíåíèÿì è ò.ä.) ñ ó÷åòîì òðåáîâàíèé ìíîãîêðàòíîñòè èñïîëüçîâàíèÿ è
ïîâûøåííîãî ðåñóðñà;
ä) âûðàáîòêà òðåáîâàíèé ê ñèñòåìå çàïóñêà è îñòàíîâà äâèãàòåëÿ ñ
ó÷åòîì îãðàíè÷åíèé ïî âåëè÷èíàì äèíàìè÷åñêèõ íàãðóçîê;
å) îòðàáîòêà òåõíîëîãèè óäàëåíèÿ îñòàòêîâ êîìïîíåíòîâ òîïëèâà
ïîñëå îãíåâîãî èñïûòàíèÿ äëÿ îáåñïå÷åíèÿ íàäåæíîé êîíñåðâàöèè ïðè
ìíîãîêðàòíîì èñïîëüçîâàíèè;

41. ÌîîØñê&ÿ
æ) îíðîáûâàíèÿ ñðåäñòâ êîíòðîëÿ è äèàãíîñòèêè àãðåãàòîâ äâèãàòåëÿ
â ïðîöåññå è ïîñëå åãî èñïûòàíèÿ.
Ðåøåíèå ýòèõ çàäà÷ ïðîâîäèëîñü â ïðîöåññå ïðîâåäåíèÿ îãíåâûõ
èñïûòàíèé íà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ÆÐÄ- 1ÓÊ, 1ÓÊÓ, 1ÓÊÑ, 2ÓÊ, êîòîðûå
áûëè ñîçäàíû íà áàçå äâèãàòåëÿ 15Ä117, 15Ä168 ñ äîðàáîòêîé ÒÍÀ è ïî
àãðåãàòàì àâòîìàòèêè ïîä øòàòíîå òîïëèâî "Æèäêèé êèñëîðîä + ÐÃ-Ã'
Óñòàíîâêà 1ÓÊ (ðèñ. 1,7) ïðåäñòàâëÿëà ñîáîé äâèãàòåëü ñ
íåðàáîòàþùåé êàìåðîé (êàìåðà îõëàæäàëàñü âîäîé). Îñíîâíàÿ öåëü
èñïûòàíèé ýòèõ óñòàíîâîê - îòðàáîòêà ãàçîãåíåðàòîðà è ÒÍÀ.
Îñíîâíûå ïàðàìåòðû óñòàíîâêè 1ÓÊ ïðåäñòàâëåíû â òàáëèöå 3.
Óñòàíîâêà 1ÓÊÓ ÿâëÿëàñü óïðîùåííûì âàðèàíòîì óñòàíîâêè 1ÓÊ è
ïðåäíàçíà÷àëàñü äëÿ îòðàáîòêè ïåðâîíà÷àëüíîé ôàçû çàïóñêà óñòàíîâêè
1ÓÊ. Ïîýòîìó òðàêò ãîðþ÷åãî 1ÓÊÓ áûë ïðåäñòàâëåí òîëüêî ñèñòåìîé
ïóñêîâîãî ãîðþ÷åãî.
Óñòàíîâêà 1ÓÊÑ (ðèñ. 1.8) ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïî ñóùåñòâó
îäíîðàçîâûé äâèãàòåëü, âûïîëíåííûé ïî ñõåìå ñ äîæèãàíèåì
ãåíåðàòîðíîãî òóðáîãàçà è ïðåäíàçíà÷àëàñü äëÿ âûáîðà è îòðàáîòêè
ýëåìåíòîâ ñìåñåîáðàçîâàíèÿ êàìåðû.
Îñíîâíûå ïàðàìåòðû óñòàíîâêè 1ÓÊÑ ïðåäñòàâëåíû â òàáëèöå 4.
Óñòàíîâêà 2ÓÊ (ðèñ. 1.9) - ýòî äâèãàòåëü ñî ñïåöèàëüíî
ðàçðàáîòàííûìè êàìåðîé è ñèñòåìîé çàïóñêà - ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ
îòðàáîòêè ñìåñåîáðàçîâàíèÿ è îõëàæäåíèÿ êàìåðû, çàïóñêà è îñòàíîâà, è
âîïðîñîâ ïîâòîðíûõ èñïûòàíèé áåç ñúåìà ñî ñòåíäà.
Îñíîâíûå ïàðàìåòðû óñòàíîâêè 2ÓÊ ïðèâåäåíû â òàáëèöå 5.
Òàáëèöû 3, 4, 5 ïðèâåäåíû â Ïðèëîæåíèè.
Îáùàÿ êàðòèíà èñïûòàíèé "ÓÊ"
Îãíåâûå èñïûòàíèÿ 1ÓÊ - 2ÓÊ áûëè ïðîâåäåíû ñ àâãóñòà 1974 ã. ïî
íîÿáðü 1977 ã.

42. -ã
Ðèñ 1.7. Äâèãàòåëü 1ÓÊ Ðèñ. 1.8. £1â11ãàòåëü 1ÓÊÑ

43. 1 -9 àâïãàòåëü 2ÓÊ 1.11. àâïãàòåëü ÇÓÊ

44. 44
Âñåãî íà ýòîì ýòàïå ÍÈÐ áûëî ïðîâåäåíî 346 èñïûòàíèé íà 201
ýêçåìïëÿðå óñòàíîâîê 1ÓÊ, 1ÓÊÓ, 1ÓÊÑ, 2ÓÊ ñ ñóììàðíîé íàðàáîòêîé
19685 ñ, â òîì ÷èñëå:
- 64 èñïûòàíèÿ íà 47 ýêçåìïëÿðàõ 1ÓÊÑ ñóììàðíîé íàðàáîòêîé 1300 ñåê;
- 38 èñïûòàíèé íà 3 ýêçåìïëÿðàõ 1ÓÊÓ (íàðàáîòêà íå ó÷èòûâàåòñÿ, ò.ê.
âñå ÎÈ - òîëüêî íà èññëåäîâàíèå íà÷àëüíîé ñòàäèè çàïóñêà, áåç
ïåðåõîäà íà øòàòíîå ãîðþ÷åå);
- 53 èñïûòàíèÿ íà 47 ýêçåìïëÿðàõ 1ÓÊÑ ñ ñóììàðíîé íàðàáîòêîé 2340;
- 191 èñïûòàíèå íà 104 ýêçåìïëÿðàõ 2ÓÊ ñ ñóììàðíîé íàðàáîòêîé 16045
ñåê.
 ïðîöåññå ÎÈ óñòàíîâîê òèïà 1ÓÊ íà ýòàïå ÍÈÐ áûëî 145
àâàðèéíûõ èñõîäîâ, â òîì ÷èñëå 100 - ñâÿçàííûõ ñ ïîèñêàìè íîâûõ
êîíñòðóêòèâíûõ ðåøåíèé (ïîëåçíûå îòêàçû) è 45 - ïî âèíå ñòåíäà,
èçìåðèòåëüíûõ ñðåäñòâ, çàâîäà, îøèáîê íàñòðîéêè è äð.
 íà÷àëå ðàáîò ýòîãî ýòàïà ñòîëêíóëèñü ñ ïðîáëåìîé Â× -
íåóñòîé÷èâîñòè ðàáî÷åãî ïðîöåññà â êàìåðå 1ÓÊÑ (7 ñëó÷àåâ) ïðè çàïóñêå.
Ðåøåíèå ýòîé çàäà÷è áûëî ïîðó÷åíî áðèãàäå ñïåöèàëèñòîâ âî ãëàâå ñ
àâòîðîì (Ïðèêàç ¹336 îò 26.08.1975 ã.). Îïèðàÿñü íà îïûò óñòðàíåíèÿ Â×
ïðè çàïóñêå äâèãàòåëåé íà ÂÊÒ [22,23,26,29], â êà÷åñòâå ýòàëîíà
"óñòîé÷èâîãî" çàïóñêà áûë âûáðàí çàïóñê äâèãàòåëåé 15Ä117 è 15Ä168.
 ðåçóëüòàòå àíàëèçà îãíåâûõ èñïûòàíèé, ïðîâåäåííîãî
ìàòåìàòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ïðîöåññîâ çàïóñêà è êîððåëÿöèîííî-
ðåãðåññèîííîãî àíàëèçà ñòàòèñòè÷åñêèõ äàííûõ áûëà óñòàíîâëåíà ñâÿçü Â×
ñ íåñòàáèëüíîñòüþ òåìïåðàòóðû â ïðîöåññå çàïóñêà è áûëè ïðåäëîæåíû è
ðåàëèçîâàíû ìåðîïðèÿòèÿ, íàïðàâëåííûå íà ñòàáèëèçàöèþ òåìïåðàòóðû
ãåíåðàòîðíîãî ãàçà.
Ýòà ïðîáëåìà áûëà ðåøåíà è ïîñëå âíåäðåíèÿ ïðåäëîæåííûõ
ìåðîïðèÿòèé ñëó÷àåâ Â× ïðè çàïóñêå óñòàíîâîê è äâèãàòåëÿ - íå áûëî.

45. 45
1.3.2,2. Àâòîíîìíàÿ îòðàáîòêà øòàòíûõ êàìåðû è ãàçîãåíåðàòîðà â
ñîñòàâå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ óñòàíîâêàõ 2ÓÊÑ è ÇÓÊ
Àâòîíîìíàÿ îòðàáîòêà øòàòíîé êàìåðû, óçëà êà÷àíèÿ íà ãîðÿ÷åì ãàçå,
îõëàæäàåìîãî øòàòíîãî ãàçîâîäà, äâóõ àãðåãàòîâ àâòîìàòèêè è ñèëüôîííûõ
óçëîâ ãîðþ÷åãî ïðîâîäèëàñü â ñîñòàâå ýêñïåðèìåíòàëüíîé îòðàáîòêè 2ÓÊÑ
íà ðåæèìàõ äî 85% ïî äàâëåíèþ â ÊÑ îò íîìèíàëüíîãî, â ïåðèîä ìàé 1977
ã-èþëü 1978 ã. [60].
ÝÓ 2ÓÊÑ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ýêñïåðèìåíòàëüíûé ÆÐÄ ñ òÿãîé ~145
òñ, âûïîëíåííûé ïî ñõåìå ñ äîæèãàíèåì â êàìåðå îêèñëèòåëüíîãî
òóðáîãàçà. Ñèñòåìà ïîäà÷è, àâòîìàòèêà è Ãà èñïîëüçîâàíû ñ 1ÓÊ - 2ÓÊ.
Êàìåðà - øòàòíîé êîíñòðóêöèè ñ óçëîì êà÷àíèÿ íà ëèíèè ãîðþ÷åãî ñ
îõëàæäàåìûì ãàçîâîäîì; â ñîñòàâå 2ÓÊÑ èñïîëüçóþòñÿ øòàòíûå êëàïàíû
ãîðþ÷åãî è äðåíàæà, à òàêæå øòàòíûå ãèáêèå (ñèëüôîííûå) óçëû â
ìàãèñòðàëè ãîðþ÷åãî êàìåðû.
Îñíîâíûå ïàðàìåòðû ÝÓ 2ÓÊÑ ïðåäñòàâëåíû â òàáëèöå 6 (ñì.
Ïðèëîæåíèå ), îáùèé âèä ÝÓ 2ÓÊÑ - ñì. ðèñ. 1.10.
Íàìå÷åííûå çàäà÷è ýòàïà óäàëîñü âûïîëíèòü, ïðîâåäÿ 68 èñïûòàíèé
íà 42 ýêçåìïëÿðàõ 2ÓÊÑ ñ ñóììàðíîé íàðàáîòêîé 6036 ñåê.
 ïðîöåññå èñïûòàíèé óñòàíîâêè 2ÓÊÑ ïðîâîäèëàñü îòðàáîòêà
òåõíîëîãèè ìåæïóñêîâîé îáðàáîòêè (ÌÏÎ) ïîëîñòåé äâèãàòåëÿ, ïðîâåðåíî
ïðè ïîâòîðíûõ èñïûòàíèÿõ áåç ñúåìà ñî ñòåíäà (âñåãî áûëî ïðîâåäåíî 20
ïîâòîðíûõ èñïûòàíèé áåç ñúåìà ñî ñòåíäà íà 14 ýêçåìïëÿðàõ 2ÓÊÑ).
Ïðåäâàðèòåëüíàÿ òåõíîëîãèÿ ìåæïóñêîâîé îáðàáîòêè (ÌÏÎ)
ïîëîñòåé äâèãàòåëÿ áûëà âûáðàíà ñ èñïîëüçîâàíèåì õëàäîíà-113 è öèêëîâ
íàãðåâà è âàêóóìèðîâàíèÿ ïîëîñòåé.
Ïðîâåäåííûå íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêèå è ýêñïåðèìåíòàëüíûå ðàáîòû
íà 2ÓÊÑ ïîçâîëèëè ðåøèòü ñëåäóþø,èå çàäà÷è:

46. 46
1. Îòðàáîòàíà øòàòíàÿ êàìåðà íà ðåæèìàõ äî 80-f-85% îò
íîìèíàëüíîãî äâèãàòåëÿ 11Ä520 ñ àíòèïóëüñàöèîííûìè íåðåãîðîäêàìè
îáðàçîâàííûìè âûñòóïàþùèìè ôîðñóíêàìè, êîòîðàÿ íîëíîñòüþ
ñîîòâåòñòâóåò íðåäúÿâëÿåìûì òðåáîâàíèÿì ïî âåëè÷èíå óäåëüíîãî
èìíóëüñà, óñòîé÷èâîñòè ðàáî÷åãî ïðîöåññà è íàäåæíîñòè îõëàæäåíèÿ.
Îòðàáîòàí òåõíîëîãè÷åñêèé ïðîöåññ èçãîòîâëåíèÿ êàìåðû.
2. Ïðîâåäåíû èññëåäîâàíèÿ õàðàêòåðà èçìåíåíèÿ ïàðàìåòðîâ
óñòàíîâêè íà íåðåõîäíûõ ðåæèìàõ çàïóñêà è îñòàíîâà:
- ïðîâåðåíî âëèÿíèå íà õàðàðàêòåð çàïóñêà òåìïåðàòóðû ÐÃ-1 è
ïóñêîâîãî ãîðþ÷åãî ÏÃ-2;
- ïðîâåðåíî âëèÿíèå ýìóëüñèðîâàíèÿ ãîðþ÷åãî â êàìåðå íà õàðàêòåð
çàïóñêà;
- ïðîâåðåíî âëèÿíèå èíòåíñèâíîñòè ïîñëåïóñêîâîé ïðîäóâêè
(êîëè÷åñòâà áàëëîíîâ ïíåâìîáëîêà) íà õàðàêòåð èçìåíåíèÿ ïàðàìåòðîâ ïðè
îòêëþ÷åíèè; ïîäòâåðæäåíà íàäåæíîñòü öèêëîãðàììû âûêëþ÷åíèÿ,
îòðàáîòàííîé íà ÝÓ 2ÓÊ.
3. Ïîäòâåðæäåíà ðàáîòîñïîñîáíîñòü ñìåñèòåëüíûõ ýëåìåíòîâ
ãàçîãåíåðàòîðà.
4. Ïðîâåðåí ðÿä êîíñòðóêòèâíûõ ðåøåíèé òóðáîíàñîñíîãî àãðåãàòà
(îáëåã÷åííàÿ öåíòðîáåæíàÿ êðûëü÷àòêà, ãðåáåøêè èç áðîíçû â óïëîòíåíèè,
ðàçäåëÿþï],åì ïîëîñòè òóðáèíû è íàñîñà îêèñëèòåëÿ, íëàâàþùèå òèòàíîâûå
êîëüöà â íàñîñå ãîðþ÷åãî è äð.), êîòîðûå èñïîëüçóþòñÿ â êîíñòðóêöèè ÒÍÀ
äâèãàòåëÿ 11Ä520.
5. Îòðàáîòàí ðÿä óçëîâ, øòàòíûõ äëÿ äâèãàòåëÿ 11Ä520: óçåë êà÷àíèÿ,
êîìïåíñàòîð ïî ëèíèè ãîðþ÷åãî êàìåðû, êëàïàí ãîðþ÷åãî êàìåðû,
äðåíàæíûé êëàïàí. Îáåñïå÷åíà ðàáîòîñïîñîáíîñòü ðàçúåìíîãî ñîåäèíåíèÿ
«Êàìåðà - ãàçîâîä».
6. Ðàçðàáîòàíà "Ïðåäâàðèòåëüíàÿ òåõíîëîãèÿ îáðàáîòêà äâèãàòåëåé
11Ä520 (11Ä521) ïîñëå ÊÒÈ-2".

47. 47
Àâòîíîìíàÿ îòðàáîòêà øòàòíîãî ãàçîãåíåðàòîðà [59] ïðîâîäèëàñü â
ñîñòàâå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ óñòàíîâîê ÇÓÊ (ñì. ðèñ. 1.11), íà êîòîðîé
èñïîëüçîâàëèñü ñ íåçíà÷èòåëüíûìè äîðàáîòêàìè óçëû è àãðåãàòû, âêëþ÷àÿ
ÒÍÀ, îòðàáîòàííûå â ñîñòàâå óñòàíîâîê 1ÓÊ, 1ÓÊÑ, 2ÓÊ è îáåñïå÷èâøèå
ïàðàìåòðû ðàáî÷åãî ïðîöåññà â Ãà íà óñëîâèå ~80% îò íîìèíàëüíûõ.
Âñåãî ïðîâåäåíî 132 èñïûòàíèÿ íà 73 ýêçåìïëÿðàõ ÇÓÊ ñ ñóììàðíîé
íàðàáîòêîé 5183 ñåê (â ïåðèîä ñ èþíÿ 1976 ã. ïî ñåíòÿáðü 1978 ã.).
 ïðîöåññå àâòîíîìíîé îòðàáîòêè óñòàíîâêè ÇÓÊ ñäåëàíî:
1. âûáðàí øòàòíûé âàðèàíò ñìåñèòåëüíîé ãîëîâêè ãàçîãåíåðàòîðà
äâèãàòåëÿ 11Ä520 (11Ä521) ñ äâóõêîìïîíåíòíûìè ôîðñóíêàìè ñ ðåáðàìè è
àíòèïóëüñàöèîííûìè ïåðåãîðîäêàìè âûñîòîé 60 ìì, òîëùèíîé 46 è 24 ìì,
âûôðåçåðîâàííûìè íà îãíåâîì äíèø,å.
2. Íà âûõîäå èç ãàçîãåíåðàòîðà ââåäåíî ïðîôèëèðîâàííîå ñîïëî,
àêóñòè÷åñêè îòäåëÿþùåå êàìåðó ñãîðàíèÿ ãàçîãåíåðàòîðà îò çàçîâîäà, ÷òî
äàëî âîçìîæíîñòü èñêëþ÷èòü èëè ñâåñòè ê ìèíèìóìó âçàèìíîå âëèÿíèå
ãàçîãåíåðàòîðîâ øòàòíîãî äâèãàòåëÿ ïî ëèíèè ãàçîâîäà.
3. Ïðîâåðåíà ðàáîòîñïîñîáíîñòü ãàçîãåíåðàòîðà â øèðîêîì äèàïàçîíå
èçìåíåíèÿ ïàðàìåòðîâ:
Òãã= 1004-500°Ñ (äëÿ äâèãàòåëÿ 11Ä520: 260^600°Ñ)
Ðãã = 175-ã406 êãñ/ñì^ (äëÿ äâèãàòåëÿ 11Ä520: 227,9-ã609,4 êãñ/ñì^)
ò^ã = 3484-654 êã/ñ (äëÿ äâèãàòåëÿ 11Ä520: 389,4-^891,5 êã/ñ)
Îáåñïå÷åíû òðåáîâàíèÿ ïî óñòîé÷èâîñòè ðàáî÷åãî ïðîöåññà â
ãàçîãåíåðàòîðå (óðîâåíü ïóëüñàöèè äàâëåíèÿ êîìïîíåíòîâ ïåðåä
ôîðñóíêàìè íå ïðåâûøàë 14 êãñ/ñì ; óðîâåíü âèáðàöèé êîíñòðóêöèè
ãàçîãåíåðàòîðà ñîñòàâëÿë 50-ü180 g) è ïî âåëè÷èíå íåðàâíîìåðíîñòè
òåìïåðàòóðíîãî ïîëÿ íà âûõîäå èç ãàçîãåíåðàòîðà (çà àêóñòè÷åñêèì ñîïëîì),
êîòîðàÿ íå ïðåâûøàëà 70°Ñ.

48. 48.
ÝÓ