РД-0146

РД-0146 — это советский и российский жидкостный ракетный двигатель однократного включения, работающий на компонентах топлива «кислород + керосин» и предназначенный для использования в качестве маршевого двигателя перспективных ракет-носителей. Разработан в Конструкторском бюро химического автоматизма (КБХА, г. Воронеж) на основе технологий и компонентов двигателя РД-0120 (11Д122), применявшегося на второй ступени ракеты-носителя «Энергия». Относится к классу двигателей с дожиганием генераторного газа (схема «газ-газ»).

История создания

Разработка РД-0146 велась в КБХА с начала 1990-х годов в рамках программы создания нового семейства ракет-носителей, в том числе для проекта «Ангара». Основной задачей было создание экологически чистого, высокоэффективного двигателя, способного заменить устаревшие агрегаты на токсичных компонентах топлива (например, на гептиле). В отличие от предшественника — РД-0120, который работал на водороде, РД-0146 был спроектирован под более дешёвое и технологичное топливо — керосин (марки РГ-1 или Т-1) и жидкий кислород.

Первые испытания отдельных узлов и агрегатов начались в середине 1990-х годов. В 1999 году был изготовлен первый полноразмерный образец двигателя. В 2001 году проведены первые огневые стендовые испытания, подтвердившие основные характеристики. Однако из-за хронического недофинансирования и пересмотра приоритетов в российской космической программе (в частности, перехода на двигатели РД-180 и РД-191 для «Ангары»), работы по РД-0146 были существенно замедлены. К 2010-м годам проект фактически был заморожен, хотя отдельные технологические решения и узлы нашли применение в других разработках КБХА.

Конструкция

РД-0146 представляет собой однокамерный жидкостный ракетный двигатель с замкнутой схемой (дожиганием генераторного газа). В такой схеме турбина турбонасосного агрегата (ТНА) работает на горячем газе, который затем подаётся в камеру сгорания, где происходит его дожигание с основным топливом. Это позволяет достичь высокого удельного импульса и давления в камере.

Основные узлы:

• Камера сгорания — изготовлена из жаропрочного сплава, с внутренним охлаждением (часть керосина проходит через каналы стенки). Снабжена форсуночной головкой для смесеобразования.
• Турбонасосный агрегат (ТНА) — включает в себя одноступенчатую турбину и два центробежных насоса (для окислителя и горючего). Работает на генераторном газе, получаемом в газогенераторе.
• Газогенератор — устройство для сжигания части топлива с целью получения рабочего тела для турбины. В РД-0146 используется газогенератор с дожиганием, работающий при избытке окислителя.
• Система управления — включает электропневмоклапаны, регуляторы расхода и датчики давления. Обеспечивает запуск, выход на режим и отключение двигателя.

Характеристики

Основные технические характеристики РД-0146 (по данным разработчика):

Применение

РД-0146 проектировался как маршевый двигатель для второй ступени (или центрального блока первой ступени) перспективных ракет-носителей среднего и тяжёлого класса. В частности, рассматривался для использования в ракетах-носителях семейства «Ангара» (как альтернатива двигателю РД-191 на первой ступени или как двигатель второй ступени), а также для модернизированных версий ракет типа «Союз-2».

Однако из-за прекращения финансирования и перехода на серийное производство двигателей РД-191 (для «Ангары») и РД-180 (для «Атлас-5»), РД-0146 так и не был доведён до стадии лётных испытаний. На 2024 год известно о нескольких изготовленных экземплярах, прошедших стендовые испытания, но ни один из них не был установлен на ракету-носитель.

Сравнение с аналогами

РД-0146 по своим параметрам близок к американскому двигателю RS-68 (используется на ракете Delta IV) и китайскому YF-100 (ракета «Чанчжэн-5»). Однако, в отличие от RS-68, который работает по открытой схеме (без дожигания), РД-0146 имеет более высокий удельный импульс. По сравнению с российским РД-191, РД-0146 уступает по тяге (200 тс против 200 тс у РД-191 — близкие значения, но РД-191 имеет больший ресурс и отработанную серийную конструкцию), но превосходит по удельному импульсу в пустоте.

Современное состояние

По состоянию на 2024 год, проект РД-0146 официально не закрыт, но находится в состоянии «глубокой консервации». КБХА использует отдельные технологические решения, отработанные при создании РД-0146, в других проектах — например, в двигателе РД-0124 (для третьей ступени «Союз-2.1б») и в перспективных разработках на метане (РД-0162). Возобновление работ по РД-0146 возможно в случае появления финансирования и потребности в двигателе такой тяги для новых ракет-носителей (например, для проекта «Амур-СПГ» или сверхтяжёлой ракеты).

Источники

• Конструкторское бюро химического автоматизма (КБХА). Официальные материалы по двигателю РД-0146.
• «Ракетные двигатели на кислородно-керосиновом топливе» / Под ред. В. П. Глушко. — М.: Машиностроение, 1995.
• Журнал «Новости космонавтики», № 5, 2002. — Статья «Новый двигатель КБХА».
• Отчёты ГКНПЦ им. М. В. Хруничева по проекту «Ангара» (2000–2010 гг.).
• Данные из открытых источников: сайт «Космическая энциклопедия» (astronautix.com), раздел по двигателям.