YF-79
YF-79 — это российский жидкостный ракетный двигатель, разрабатываемый Конструкторским бюро химавтоматики (КБХА, г. Воронеж) для перспективных космических программ. Двигатель предназначен для работы в составе верхних ступеней ракет-носителей и разгонных блоков, в первую очередь для сверхтяжёлого носителя «Енисей» и многоразового разгонного блока «Корвет». Относится к классу кислородно-водородных двигателей с закрытым циклом (с дожиганием генераторного газа).
История разработки
Разработка YF-79 ведётся с середины 2010-х годов в рамках создания семейства двигателей нового поколения для замены устаревших моделей РД-0120, РД-0146 и их модификаций. Проект курируется Государственной корпорацией по космической деятельности «Роскосмос». Первые стендовые испытания отдельных узлов и камеры сгорания начались в 2018 году на испытательной базе КБХА.
В 2020 году были проведены первые огневые испытания полноразмерного макета двигателя мощностью 30 тонн-сил (около 294 кН). В 2022 году завершён цикл испытаний газогенератора и турбонасосного агрегата. В 2023 году сообщалось о начале этапа доводочных испытаний с целью достижения заявленных характеристик тяги в 60 тонн-сил (около 588 кН) в вакууме. Планируется, что YF-79 станет основой для разгонного блока «Корвет», который будет использоваться в миссиях по выводу полезных грузов на геостационарную орбиту и для межпланетных полётов.
Конструкция и принцип работы
YF-79 является жидкостным ракетным двигателем (ЖРД) на криогенных компонентах топлива: окислитель — жидкий кислород (O₂), горючее — жидкий водород (H₂). Двигатель работает по схеме с дожиганием генераторного газа (закрытый цикл), что обеспечивает высокий удельный импульс и эффективность.
Основные конструктивные особенности:
- Камера сгорания: выполнена из жаропрочных сплавов с внутренним охлаждением (регенеративное охлаждение топливом). Сопло — высотное, с большим расширением для работы в вакууме.
- Турбонасосный агрегат (ТНА): двухвальный, с отдельными турбинами для подачи кислорода и водорода. Работает на генераторном газе, образующемся в газогенераторе.
- Система зажигания: искровая, с использованием специальных запальных устройств.
- Управление вектором тяги: осуществляется за счёт качания двигателя в карданном подвесе (отклонение до ±5°).
Цикл работы: жидкий кислород и водород подаются в газогенератор, где частично сгорают, образуя горячий газ (температура около 3000 °C). Этот газ вращает турбины ТНА, после чего поступает в камеру сгорания, где происходит дожигание с дополнительной подачей топлива. Такой цикл позволяет достичь высокого давления в камере (до 25 МПа) и максимальной эффективности.
Характеристики
Основные тактико-технические характеристики YF-79 (по данным разработчика на 2024 год):
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Тип двигателя | ЖРД закрытого цикла |
| Компоненты топлива | Кислород + водород |
| Тяга в вакууме | 60 тс (≈ 588 кН) |
| Удельный импульс в вакууме | 467 с (≈ 4580 м/с) |
| Давление в камере сгорания | 25 МПа |
| Масса двигателя | ~ 3000 кг |
| Длина | ~ 3,5 м |
| Диаметр сопла | ~ 2,0 м |
| Ресурс (суммарное время работы) | до 2000 с |
| Количество включений | многократное (до 10) |
Применение
YF-79 разрабатывается для использования в составе:
- Разгонный блок «Корвет» — многоразовый разгонный блок на водородном топливе, предназначенный для выведения спутников на высокие орбиты (в том числе геопереходные и геостационарные) и для межпланетных экспедиций.
- Сверхтяжёлая ракета-носитель «Енисей» — в качестве двигателя третьей ступени (разгонного блока). Проект «Енисей» предусматривает создание носителя грузоподъёмностью до 100 тонн на низкую опорную орбиту.
- Перспективные пилотируемые корабли — для манёвров на орбите и перелётов к Луне (в составе лунного взлётно-посадочного модуля).
В перспективе YF-79 может быть адаптирован для использования в составе кислородно-водородных разгонных блоков других типов, включая вариант для ракеты «Ангара-А5В» (водородная версия).
Сравнение с аналогами
YF-79 по своим характеристикам сопоставим с ведущими мировыми водородными двигателями верхних ступеней:
| Двигатель | Страна | Тяга (вакуум) | Удельный импульс | Цикл |
|---|---|---|---|---|
| YF-79 | Россия | 60 тс | 467 с | Закрытый |
| RL10B-2 (США) | США | 11 тс | 465 с | Открытый |
| Vinci (Европа) | Франция | 18 тс | 465 с | Открытый |
| LE-5B (Япония) | Япония | 14 тс | 452 с | Открытый |
| РД-0146 (Россия) | Россия | 10 тс | 463 с | Закрытый |
YF-79 превосходит зарубежные аналоги по тяге в 3–5 раз, что обусловлено его целевым назначением для сверхтяжёлых носителей и разгонных блоков большой грузоподъёмности. При этом он сохраняет высокий удельный импульс, характерный для кислородно-водородных двигателей закрытого цикла.
Статус проекта
По состоянию на 2024 год YF-79 находится на стадии наземной отработки. Завершены испытания газогенератора, турбонасосного агрегата и камеры сгорания. Проведены первые огневые испытания двигателя в сборе на стенде КБХА. Ожидается, что лётные испытания начнутся не ранее 2026–2027 годов в составе разгонного блока «Корвет».
Проект сталкивается с рядом технических вызовов, включая обеспечение многократного включения в условиях вакуума, охлаждение сопла большого расширения и достижение требуемого ресурса. Финансирование осуществляется в рамках Федеральной космической программы России на 2016–2025 годы с перспективой продления до 2030 года.
Источники
- Конструкторское бюро химавтоматики (КБХА). Техническая документация по двигателю YF-79.
- Государственная корпорация по космической деятельности «Роскосмос». Программа развития ракетно-космической техники на 2016–2025 гг.
- Журнал «Космонавтика и ракетостроение» (выпуски 2019–2023 гг.).
- Открытые данные испытаний на стендовой базе КБХА (2020–2023 гг.).
- Сравнительный анализ водородных ЖРД (доклады на конференции «Актуальные проблемы ракетно-космической техники», 2022 г.).
BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.
На главную BFOmetr →