Воронеж: моторы для космоса

На запуске ракеты «Союз- 2.1а» с космодрома «Восточный» работу 3-й ступени обеспечивал двигатель производства Воронежского механического завода. Время его работы — всего 250 секунд, но задача — колоссальная: выведение полезной нагрузки в космос. Создание ракетного двигателя — уникальное производство, которое решает множество задач: надежность, безопасность, эффективность. Недаром двигатели порой называют сердцем ракеты.

Огневые испытания российского двигателя РД-191 — самого надежного ракетного мотора в мире. Температура в камере сгорания достигает 3500 градусов. Это больше, чем даже в печах для обработки тугоплавких металлов. Пять таких двигателей в составе первой ступени отрывают от земли ракету-носитель тяжелого класса «Ангара А-5».

Жидкостный ракетный двигатель РД-191 — последователь кислородно-керосиновых двигателей семейства РД-170, созданных для космической системы «Энергия-Буран». Его высота — 4 метра, вес — 2200 килограммов. Развивает тягу в 212 тонн.

Не имеющие аналогов камеры сгорания двигателей — сердце ракеты — создают на Воронежском механическом заводе. Технологии уникальны, вся процедура почти полностью автоматизирована. На раскатном стане из листа металла получают заготовку — оболочку сопла камеры сгорания, причем без штамповки или сварки.

«Заготовка из листа с помощью раскатного стана двумя давильными роликами раскатывается по оправам, которые Вы здесь видите. Таким образом, мы из листа толщиной 12 миллиметров получаем заготовки толщиной 6 миллиметров», — демонстрирует главный технолог Воронежского механического завода (филиал ГКНПЦ имени М.В. Хруничева) Сергей Юхневич.

Такая обработка позволяет избежать даже незначительных деформаций. Точность — абсолютная. К тому же изготовленные таким способом камеры сгорания легче, чем отлитые по традиционным технологиям. А значит, легче сам двигатель, что напрямую влияет на стоимость всего запуска.

«Завод является единственным предприятием в отрасли, которое использует в литейных технологиях вакуумные печи для получения точных деталей», — говорит главный инженер Воронежского механического завода Александр Гребенщиков.

Здесь производят камеры сгорания для двигателей «Ангары» и двигателей РД-181, которые покупают американцы для носителя «Антарес». Российские ракетные технологии открыто признаются лучшими в мире, несмотря на санкции и политическое давление.

Жидкостный ракетный двигатель РД-181. Давление в камере сгорания - 262 атмосферы. Температура в камере сгорания — 3500 градусов Цельсия.

На ракету Antares американские конструкторы пробовали ставить двигатели собственной разработки — AJ-26. Но после аварии «Антареса» с кораблем Cygnus — ракета взорвалась на старте — от этой идеи отказались. Контракт с Россией был подписан в декабре 2014 года — в момент очередного политического противостояния.

Воронеж — один из ведущих центров ракетно-космической промышленности России. И производят здесь не только камеры сгорания, но и двигатели целиком.

«В среднем 40 процентов объемов представляют собой двигатели ракеты-носителя „Протон“. Это двигатели второй и третьей ступени. На второй ступени мы делаем четыре двигателя одинаковых. На третью ступень делаем один двигатель, который обеспечивает вывод космического аппарата на околоземную орбиту», — говорит директор Воронежского механического завода (филиал ГКНПЦ имени М.В. Хруничева) Иван Коптев.

«Каждый двигатель занимает свою нишу в работе изделия в целом, но смотреть его как свой собственный двигатель — это неправильно. Смотреть надо за работой полностью ракеты на всем этапе ее полета. Поэтому, начиная с пуска, мы все с волнением переживаем любую секунду, в том числе и те секунды, в которые работают наши двигатели», — говорит Сергей Юхневич.

В этих цехах созданы 40 модификаций жидкостных ракетных двигателей. Инженеры и конструкторы завода получили более 700 авторских свидетельств и 200 патентов. Многие технологии, изобретенные десятилетия назад, зарубежные конкуренты до сих пор не могут повторить.

«Двигатель 11Д55 — это самый совершенный, самый надежный, самый технологичный двигатель, который устанавливается на третьей ступени ракет-носителей „Союз“, „Прогресс“. Понятно, что с ним осуществляются все пилотируемые пуски. Это двигатель тягой 30 тонн», — говорит Александр Гребенщиков.

Сейчас трудно поверить, что в конце 20-х годов прошлого века предприятие основали для производства сельскохозяйственной техники. Очень быстро его перепрофилировали для создания авиационных двигателей — особая необходимость возникла во время Великой Отечественной, когда здесь собирали моторы для ночных бомбардировщиков По-2. Но уже в 50-х завод становится одним из ключевых предприятий космической промышленности.

«И первый двигатель третьей ступени, который использовался еще при полете Гагарина, был изготовлен в том числе и с участием Воронежского механического завода», — рассказывает руководитель филиала ГКНПЦ имени М.В. Хруничева, директор Воронежского механического завода Иван Коптев.

Первый пуск с нового российского космодрома Восточный. На третьей ступени ракеты-носителя «Союз-2.1А» стоит двигатель 11Д55. Время его работы — всего 250 секунд. По земным меркам немного, но в условиях космического полета — нагрузка колоссальная.

Масса двигателя 11Д55 — порядка 400 килограммов. Тяга двигателя — 30 тонн. Давление в камере сгорания — 69 атмосфер.

На видеокадрах, сделанных бортовыми камерами ракеты-носителя «Союз» — момент отделения второй ступени и начало работы третьей ступени ракеты.

«Когда двигатель начинает работать, душа трепещет — учитывая, что твоя доля труда в этом двигателе заложена», — делится Иван Коптев.

Двигатели, испытанные сотнями успешных пусков. Сердце российских ракет-носителей — «Союза» и «Протона», «Ангары». Теперь инженеры и конструкторы мечтают создать двигатели для полетов к Луне и даже Марсу. Возможно, ждать подобного задания осталось не так уж долго.

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.