Компания Rocketdyne

Rocketdyne — американская компания, специализировавшаяся на разработке и производстве жидкостных ракетных двигателей. В разное время входила в состав корпораций North American Aviation, Rockwell International, Boeing, United Technologies Corporation (UTC) и Aerojet Rocketdyne. Продукция компании широко применялась в космических программах США, включая ракеты-носители «Сатурн V», «Спейс Шаттл», «Атлас», «Титан» и «Дельта», а также в системах баллистических ракет.

История

Основание и ранние годы (1942–1955)

Компания была основана в 1942 году как подразделение North American Aviation (NAA) под названием North American Aviation Rocketdyne Division. Первоначально занималась разработкой ракетных двигателей для военных нужд. В 1945 году инженеры компании, в частности Джон Шеффер и Сэмюэл Хоффман, начали работы над двигателем для межконтинентальной баллистической ракеты (МБР). В 1947 году был создан первый крупный двигатель — A-1, работавший на жидком кислороде и спирте.

В 1950-х годах Rocketdyne участвовала в программе создания МБР «Атлас» и «Титан». Для ракеты «Атлас» был разработан двигатель MA-2, а для «Титан I» — LR-87. Эти двигатели стали основой для последующих разработок.

Эра «Сатурна» и лунная программа (1960–1973)

В 1961 году компания получила контракт от NASA на разработку двигателей для ракеты-носителя «Сатурн V», предназначенной для полётов на Луну. Rocketdyne создала двигатель F-1 для первой ступени (пять двигателей, суммарная тяга около 34,5 МН) и J-2 для второй и третьей ступеней (тяга 1,03 МН каждый). F-1 остаётся самым мощным однокамерным жидкостным ракетным двигателем в истории (на момент 2025 года). Испытания F-1 проводились на стендах в Эдвардсе (Калифорния) и в Миссисипи.

В 1967 году компания была переименована в Rocketdyne Division of North American Rockwell после слияния NAA с Rockwell-Standard. В 1973 году программа «Сатурн V» была завершена, но Rocketdyne продолжила работу над двигателями для других проектов.

Эпоха «Спейс Шаттл» (1972–2011)

В 1972 году NASA выбрало Rocketdyne для разработки главного двигателя космического корабля «Спейс Шаттл» — RS-25 (Space Shuttle Main Engine, SSME). Двигатель работал на жидком водороде и жидком кислороде, развивал тягу до 2,28 МН в вакууме и отличался высокой эффективностью (удельный импульс 452 с в вакууме). RS-25 использовался на всех 135 миссиях «Спейс Шаттл» с 1981 по 2011 год. Двигатели были многоразовыми: после каждого полёта их демонтировали, проверяли и повторно использовали (до 19 раз).

В 1996 году Rockwell International продала Rocketdyne корпорации Boeing. В 2005 году Boeing, в свою очередь, продала подразделение компании United Technologies Corporation (UTC), которая объединила его с Pratt & Whitney, создав Pratt & Whitney Rocketdyne.

Современный этап (2013–настоящее время)

В 2013 году UTC объединила Pratt & Whitney Rocketdyne с компанией Aerojet (специализировавшейся на твёрдотопливных двигателях), образовав Aerojet Rocketdyne. В 2023 году Aerojet Rocketdyne была приобретена корпорацией L3Harris Technologies за 4,7 млрд долларов. На момент 2025 года бренд Rocketdyne продолжает существовать как часть L3Harris, производя двигатели для ракет-носителей «Атлас V» (двигатель RD-180 российского производства, но Aerojet Rocketdyne поставляет компоненты), «Вулкан» (двигатель BE-4, разработанный Blue Origin, но производимый Aerojet Rocketdyne), а также для военных ракет.

Классификация продукции

Продукция Rocketdyne делится на несколько категорий:

• Жидкостные ракетные двигатели (ЖРД) — основная специализация. Включает двигатели на жидком кислороде/керосине (F-1, MA-2), жидком кислороде/водороде (J-2, RS-25, RL-10) и на гипергольных топливах (LR-87, LR-91).
• Твёрдотопливные ракетные двигатели (РДТТ) — производились в меньших объёмах, в основном для тактических ракет (например, для ракет «Сайдвиндер»).
• Ядерные ракетные двигатели — в 1960-х годах компания участвовала в программе NERVA (Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application), разрабатывая ядерные двигатели для межпланетных перелётов. Программа была закрыта в 1972 году.
• Электрические ракетные двигатели — в 2010-х годах Aerojet Rocketdyne разрабатывала ионные двигатели для спутников (например, XIPS-25).

Основные двигатели и их характеристики

F-1

• Топливо: жидкий кислород (окислитель) и керосин RP-1 (горючее).
• Тяга: 6,77 МН (на уровне моря), 6,91 МН (в вакууме).
• Удельный импульс: 263 с (на уровне моря), 304 с (в вакууме).
• Использование: первая ступень ракеты «Сатурн V» (5 двигателей).
• Разработчик: Rocketdyne (1961–1967).

J-2

• Топливо: жидкий кислород и жидкий водород.
• Тяга: 1,03 МН (в вакууме).
• Удельный импульс: 421 с (в вакууме).
• Использование: вторая и третья ступени «Сатурн V», вторая ступень «Сатурн I».
• Разработчик: Rocketdyne (1960–1966).

RS-25 (SSME)

• Топливо: жидкий кислород и жидкий водород.
• Тяга: 2,28 МН (в вакууме).
• Удельный импульс: 452 с (в вакууме).
• Использование: главный двигатель «Спейс Шаттл» (3 двигателя на орбитальном аппарате).
• Разработчик: Rocketdyne (1972–1985).

RL-10

• Топливо: жидкий кислород и жидкий водород.
• Тяга: 110 кН (в вакууме).
• Удельный импульс: 450 с (в вакууме).
• Использование: верхние ступени ракет «Атлас V», «Дельта IV», «Вулкан».
• Разработчик: Pratt & Whitney (первоначально), затем Rocketdyne (после слияния).
• Примечание: первый в мире водородный двигатель, работавший в космосе (1963).

LR-87 и LR-91

• Топливо: гипергольная смесь (азотный тетраоксид и гидразин).
• Тяга: LR-87 — 1,2 МН (на уровне моря), LR-91 — 440 кН (в вакууме).
• Использование: первая и вторая ступени ракет «Титан II», «Титан III», «Титан IV».
• Разработчик: Rocketdyne (1955–1960).

Применение

Космические программы

• «Сатурн V» — лунная программа «Аполлон» (1969–1972). Двигатели F-1 и J-2 обеспечили выведение кораблей «Аполлон» на траекторию полёта к Луне.
• «Спейс Шаттл» — многоразовая транспортная система (1981–2011). Двигатели RS-25 работали на всех миссиях, включая запуски спутников, сборку МКС и ремонт телескопа «Хаббл».
• «Атлас» — семейство ракет-носителей (с 1957 года). Двигатели MA-2 (ранние версии) и RL-10 (верхние ступени) использовались для выведения спутников и межпланетных зондов.
• «Титан» — семейство ракет-носителей (1959–2005). Двигатели LR-87 и LR-91 использовались для запусков военных спутников, а также для миссий «Викинг» (Марс) и «Вояджер» (Юпитер, Сатурн).

Военные программы

• МБР «Атлас» (SM-65) — первая американская межконтинентальная баллистическая ракета (1959–1965). Использовала двигатели MA-2.
• МБР «Титан I» (SM-68) — ракета на жидком кислороде и керосине (1959–1965). Использовала LR-87.
• МБР «Титан II» (LGM-25C) — ракета на гипергольном топливе (1963–1987). Использовала LR-87 и LR-91. Позднее применялась для запусков спутников.

Коммерческие программы

• «Дельта IV» — ракета-носитель (2002–2024). Использовала двигатели RS-68 (разработанные Rocketdyne) на первой ступени и RL-10 на второй.
• «Вулкан» — ракета-носитель (с 2024 года). Использует двигатели BE-4 (разработанные Blue Origin, но производимые Aerojet Rocketdyne) на первой ступени и RL-10 на второй.

Критика и инциденты

Деятельность Rocketdyne сопровождалась рядом инцидентов и критических замечаний:

• Авария на испытательном стенде (1966): при испытаниях двигателя F-1 произошёл взрыв, приведший к повреждению стенда и гибели двух сотрудников.
• Проблемы с RS-25: в 1981 году, во время первого запуска «Спейс Шаттл» (STS-1), один из двигателей RS-25 вышел из строя из-за утечки водорода, но система автоматического отключения предотвратила катастрофу. В 1986 году, после катастрофы «Челленджера» (STS-51-L), выяснилось, что двигатели RS-25 не были причиной аварии, но программа была приостановлена на 32 месяца.
• Экологические претензии: в 1990-х годах Rocketdyne столкнулась с критикой из-за загрязнения грунтовых вод вблизи испытательного полигона в Санта-Сузане (Калифорния) перхлоратами и другими токсичными веществами. В 2003 году компания выплатила 10 млн долларов на очистку территории.
• Конкуренция с SpaceX: в 2010-х годах Rocketdyne (уже в составе Aerojet Rocketdyne) пыталась препятствовать использованию двигателей Merlin от SpaceX для военных запусков, ссылаясь на требования к сертификации. В 2015 году Министерство обороны США одобрило использование SpaceX, что привело к потере части рынка для Aerojet Rocketdyne.

Интересные факты

• Двигатель F-1 до сих пор остаётся самым мощным однокамерным ЖРД в мире (на 2025 год). Его тяга превышает тягу российского двигателя РД-170 (7,6 МН, но четырёхкамерный).
• Двигатель RL-10 является одним из самых долгоживущих в истории: он используется с 1963 года и продолжает применяться на современных ракетах.
• В 2019 году Aerojet Rocketdyne начала восстановление и модернизацию четырёх двигателей RS-25 для использования на ракете-носителе SLS (Space Launch System). Эти двигатели ранее использовались на «Спейс Шаттл» и были модифицированы для одноразового применения.
• В 2021 году Aerojet Rocketdyne завершила разработку двигателя AR1 — альтернативы российскому РД-180 для ракеты «Атлас V». Однако контракт на его производство так и не был подписан из-за решения ULA (United Launch Alliance) перейти на двигатель BE-4 от Blue Origin.

Источники

• Baker, David. The Rocketdyne Story: The First 50 Years. — AIAA, 2002.
• Sutton, George P. History of Liquid Propellant Rocket Engines. — AIAA, 2006.
• NASA. Space Shuttle Main Engine: The First 20 Years. — NASA Technical Memorandum, 2001.
• United Launch Alliance. Atlas V Launch Services User’s Guide. — ULA, 2010.
• L3Harris Technologies. Aerojet Rocketdyne: Product Catalog. — 2024.