Kako radi i radi mlazni motor na tečno gorivo. Kako rade raketni motori? Šema raketnog motora

Mlazni pogon- ovo je proces u kojem se jedan njegov dio odvaja od određenog tijela određenom brzinom. Sila koja nastaje u ovom slučaju radi sama od sebe, bez i najmanjeg kontakta sa vanjskim tijelima. Mlazni pogon postao je poticaj za stvaranje mlaznog motora. Njegov princip rada je zasnovan upravo na ovoj sili. Kako radi takav motor? Pokušajmo to shvatiti.

Istorijske činjenice

Ideju o korištenju mlaznog pogona, koji bi omogućio savladavanje sile gravitacije Zemlje, iznio je 1903. godine fenomen ruske nauke - Ciolkovski. Objavio je čitavu studiju o ovu temu, ali to nije shvaćeno ozbiljno. Konstantin Eduardovič, koji je doživio promjenu političkog sistema, proveo je godine rada da svima dokaže da je u pravu.

Danas postoji mnogo glasina da je revolucionar Kibalchich bio prvi u ovoj stvari. Ali u vrijeme kada su djela Ciolkovskog objavljena, oporuka ovog čovjeka bila je sahranjena zajedno s Kibalčičem. Osim toga, ovo nije bio punopravni rad, već samo skice i obrisi - revolucionar nije mogao pružiti pouzdanu osnovu za teorijske proračune u svojim radovima.

Kako djeluje reaktivna sila?

Da biste razumjeli kako radi mlazni motor, morate razumjeti kako funkcionira ova sila.

Dakle, zamislite hitac iz bilo kog vatrenog oružja. Ovo jasan primjer dejstvo reaktivne sile. Mlaz vrelog gasa, koji nastaje tokom sagorevanja punjenja u patroni, gura oružje nazad. Što je naboj snažniji, to će i trzaj biti jači.

Sada zamislimo proces paljenja zapaljive mješavine: on se događa postepeno i kontinuirano. Upravo tako izgleda princip rada ramjet motora. Raketa s mlaznim motorom na čvrsto gorivo radi na sličan način - ovo je najjednostavnija njegova varijacija. Čak i početnici raketnim modelarima su upoznati s tim.

Crni barut se u početku koristio kao gorivo za mlazne motore. Mlazni motori, čiji je princip rada već bio napredniji, zahtijevali su gorivo na bazi nitroceluloze, koja je bila otopljena u nitroglicerinu. U velikim jedinicama koje lansiraju rakete koje izbacuju šatlove u orbitu, danas koriste posebnu mješavinu polimernog goriva s amonijum perkloratom kao oksidantom.

Princip rada RD

Sada je vrijedno razumjeti princip rada mlaznog motora. Da biste to učinili, možete uzeti u obzir klasike - tekuće motore, koji su ostali gotovo nepromijenjeni od vremena Tsiolkovskog. Ove jedinice koriste gorivo i oksidant.

Potonji koristi tekući kisik ili dušičnu kiselinu. Kerozin se koristi kao gorivo. Moderni tečni kriogeni motori troše tečni vodonik. Kada se oksidira kisikom, povećava specifični impuls (za čak 30 posto). Ideja da se vodik može koristiti takođe je nastala u glavi Ciolkovskog. Međutim, u to vrijeme, zbog velike opasnosti od eksplozije, bilo je potrebno potražiti drugo gorivo.

Princip rada je sljedeći. Komponente ulaze u komoru za sagorevanje iz dva odvojena rezervoara. Nakon miješanja, pretvaraju se u masu, koja, kada se sagori, oslobađa ogromnu količinu topline i desetine hiljada atmosfera pritiska. Oksidator se dovodi u komoru za sagorevanje. Smjesa goriva hladi ove elemente dok prolazi između dvostrukih zidova komore i mlaznice. Zatim će gorivo, zagrijano zidovima, teći kroz ogroman broj mlaznica u zonu paljenja. Mlaz koji se formira pomoću mlaznice izbija. Zbog toga je osiguran potisni moment.

Ukratko, princip rada mlaznog motora može se uporediti sa plamenikom. Međutim, ovo drugo je mnogo jednostavnije. Njegova shema rada ne uključuje različite sisteme pomoćnih motora. A to su kompresori potrebni za stvaranje pritiska ubrizgavanja, turbine, ventili, kao i drugi elementi bez kojih je mlazni motor jednostavno nemoguć.

Uprkos činjenici da tečni motori troše dosta goriva (potrošnja goriva je oko 1000 grama na 200 kilograma tereta), oni se i dalje koriste kao pogonske jedinice za lansirne rakete i ranžirne jedinice za orbitalne stanice, kao i druge svemirske letjelice.

Uređaj

Tipičan mlazni motor je konstruisan na sledeći način. Njegove glavne komponente su:

Compressor;

Komora za sagorijevanje;

Turbine;

Izduvni sistem.

Pogledajmo ove elemente detaljnije. Kompresor se sastoji od nekoliko turbina. Njihov zadatak je da usisavaju i komprimiraju zrak dok prolazi kroz lopatice. Tokom procesa kompresije, temperatura i pritisak vazduha se povećavaju. Dio ovoga komprimirani zrak dovode u komoru za sagorevanje. U njemu se zrak miješa s gorivom i dolazi do paljenja. Ovaj proces dodatno povećava toplinsku energiju.

Smjesa velikom brzinom izlazi iz komore za sagorijevanje, a zatim se širi. Zatim slijedi druga turbina, čije se lopatice rotiraju pod utjecajem plinova. Ova turbina, povezana sa kompresorom koji se nalazi na prednjoj strani jedinice, pokreće ga. Vazduh zagrejan na visoke temperature izlazi kroz izduvni sistem. Temperatura, već prilično visoka, nastavlja rasti zbog efekta prigušivanja. Tada vazduh potpuno izlazi.

Motor aviona

Avioni takođe koriste ove motore. Na primjer, turbomlazne jedinice su ugrađene u ogromne putničke avione. Od konvencionalnih se razlikuju po prisustvu dva rezervoara. Jedan sadrži gorivo, a drugi oksidant. Dok turbomlazni motor nosi samo gorivo, vazduh koji se pumpa iz atmosfere koristi se kao oksidant.

Turbomlazni motor

Princip rada mlaznog motora aviona zasniva se na istoj reaktivnoj sili i istim zakonima fizike. Najvažniji dio su lopatice turbine. Konačna snaga ovisi o veličini oštrice.

Zahvaljujući turbinama se stvara potisak koji je potreban za ubrzanje aviona. Svaka od oštrica je deset puta snažnija od običnog automobilskog motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Turbine se postavljaju iza komore za sagorevanje gde je pritisak najveći. A temperatura ovdje može doseći hiljadu i po stepeni.

Rulna staza sa dva kruga

Ove jedinice imaju mnoge prednosti u odnosu na turbomlazne. Na primjer, značajno manja potrošnja goriva uz istu snagu.

Ali sam motor ima složeniji dizajn i veću težinu.

A princip rada mlaznog motora s dva kruga je malo drugačiji. Vazduh koji zahvata turbina se delimično komprimira i dovodi do kompresora u prvom krugu i do stacionarnih lopatica u drugom krugu. Turbina djeluje kao kompresor nizak pritisak. U prvom krugu motora, zrak se komprimira i zagrijava, a zatim se preko kompresora visokog pritiska dovodi u komoru za sagorijevanje. Ovdje nastaje mješavina s gorivom i paljenje. Nastaju plinovi koji se dovode u turbinu visokog tlaka, zbog čega se lopatice turbine rotiraju, što zauzvrat dovodi rotacijsko kretanje kompresoru visokog pritiska. Gasovi tada prolaze kroz turbinu niskog pritiska. Potonji aktivira ventilator i, konačno, gasovi izlaze, stvarajući promaju.

Sinhrone rulne staze

Ovo su elektromotori. Princip rada sinkronog reluktantnog motora sličan je radu koračne jedinice. Izmjenična struja se primjenjuje na stator i stvara magnetsko polje oko rotora. Potonji se rotira zbog činjenice da pokušava minimizirati magnetni otpor. Ovi motori nemaju nikakve veze sa istraživanjem svemira i lansiranjem šatlova.

Pogonski inženjeri Konstruktorskog biroa Južnog završili su odgovoran i složen zadatak - razvoj pogonske jedinice 11D410 za lunarnu svemirsku letjelicu.

Blok motora 11D410 sastojao se od glavnog motora RD858 i rezervnog motora RD859 i rješavao je sljedeće zadatke: izvođenje mekog sletanja na površinu Mjeseca, poletanje s površine Mjeseca i postavljanje lunarnog broda u eliptičnu orbitu umjetnog lunarnog satelita .

Budući da je bio predviđen let lunarnog broda sa posadom na njemu, postavljani su najviši zahtjevi za pouzdanost motora. Pouzdanost je morala biti potvrđena velikim brojem testova koji su simulirali pune radne uvjete. Kako bi se osiguralo meko slijetanje na Mjesec i uzlijetanje s njegove površine, motor RD858 ima dva načina potiska: glavni i način dubokog prigušenja (DG) i pruža dvije aktivacije. U glavnom režimu, opseg kontrole potiska je ±9,8%, u RGD režimu – ±35%. Takvo duboko prigušivanje zahtijevalo je korištenje posebnih mjera dizajna kako bi se osigurao stabilan rad komore motora uz pouzdano hlađenje.

RD859 rezervni motor je single-mode sa kontrolom potiska u rasponu od ±9,8%.

Najveći zahtjevi su stavljeni na pouzdanost agregata turbopumpe motora: posebno na mehaničke zaptivke koje razdvajaju šupljine pumpe oksidatora i turbine. Bio je potreban značajan eksperimentalni rad, zbog čega je odabran najpouzdaniji i najefikasniji par trenja. Dizajn se pokazao uspješnim - TNA-ovi su imali životni vijek procijenjen na hiljade sekundi.

Da bi se osiguralo pouzdano hlađenje, tijelo komore u području velikih toplotnih tokova ima spiralno glodane žljebove promjenjivog optimalnog poprečnog presjeka na dijelovima složenog profila.

Broj pokretanja jednog motora dostigao je dvanaest umjesto dva u letu. Motor u stanju pripravnosti je jedinstven po svojoj sposobnosti da se pokrene nakon kašnjenja od tri sekunde između gašenja i ponovnog pokretanja. Procesi gašenja motora, pražnjenja puteva komore i ponovnog pokretanja nakon pauze od tri sekunde pažljivo su proučavani kako bi se potvrdila konvergencija karakteristika. Parametri ponovnog pokretanja tokom testiranja bili su identični prvima. Nijedan od postojećih motora sa sistemom napajanja turbopumpe nije pružao ovu mogućnost. Za motore sa turbopumpnim sistemom napajanja koji pružaju širok raspon kontrole potiska, ovi motori na tečno gorivo imaju vrlo visoke vrijednosti specifični impuls. Težina i dimenzije bloka motora pokazuju visok stepen savršenstvo dizajna, čak i uzimajući u obzir činjenicu da je uključivao sisteme kontrole motora i proklizavanja. Ukupna masa motora je 110 kg sa ukupnim potiskom od 4100 kgf. Za poređenje: masa motora gornjeg stepena rakete-nosača Ariane-5 s potiskom od 2700 kgf prelazi 100 kg.

Obim razvoja bio je vrlo velik: 181 motor RD858 s ukupnim radnim vremenom od 253.281 s i 181 motor RD859 s ukupnim radnim vremenom od 209.463 s. Ispitano je 11 blokova motora 11D410, simulirajući vanredne situacije.

Općenito, blok motora s tekućim pogonom modula za sletanje na Mjesec jedan je od najpouzdanijih motora u svojoj klasi. Tri bloka motora uspješno su testirana u orbiti oko Zemlje u sklopu specijalne svemirske letjelice T-2K koju je lansirala raketa-nosač R-7.

Glavni motori

Ime

Potisak u prazninu, kgf

Komponente goriva

Težina, kg

Oksidant -

azotne kiseline+ 27% N2O4

gorivo –

Dizajniran za drugi stepen rakete 8K66 (SS-7).

Oksidant -

dinitrogen tetroksid

gorivo –

nesimetrični dimetilhidrazin

Dizajniran za kočenje i upravljanje orbitalnim svemirskim brodom kroz sve stabilizacijske kanale (boost stage 8K69) (SS-9-2).

Oksidant -

dinitrogen tetroksid

gorivo –

nesimetrični dimetilhidrazin

Dizajniran za drugi stepen rakete 8K99 (SS-15).

Oksidant -

dinitrogen tetroksid

gorivo –

nesimetrični dimetilhidrazin

123

Dizajniran za stvaranje kontrolnog potiska za treći stepen rakete 11K68 (Cyclone-3) tokom aktivne faze leta duž svih stabilizacijskih kanala.

Oksidant -

dinitrogen tetroksid

gorivo –

nesimetrični dimetilhidrazin

192

Dizajniran za druge stepene projektila 15A15 i 15A16 (SS-17-1) i (SS-17-2).

Oksidant -

dinitrogen tetroksid

gorivo –

nesimetrični dimetilhidrazin

199

Dizajniran za stvaranje dva načina potiska i kontrole nad svim stabilizacionim kanalima tokom leta lansirne faze rakete 15A18 (SS-18-2).

Oksidant -

dinitrogen tetroksid

gorivo –

nesimetrični dimetilhidrazin

125,4

Dizajniran za ugradnju u glavni odjeljak svemirskog tegljača i stepena proširenja 15Zh44, 15Zh60 (SS-24-1) i (SS-24-2).

Oksidant -

dinitrogen tetroksid

gorivo –

nesimetrični dimetilhidrazin

125

Dizajniran za upotrebu kao dio faze apogeja raketa-nosača Zenit i Cyclone-4.

Oksidant -

dušična kiselina +

gorivo –

nesimetrični dimetilhidrazin

196

Dizajniran za kontrolu leta svemirskog tegljača drugog stepena rakete 15A18M (SS-18-3) duž svih stabilizacijskih kanala.

Istorija raketnih motora na tečnost

Prvo iskustvo samostalnog stvaranja tekućih raketnih motora (LPRE) u Konstruktorskom birou Južnoje bio je rad započet 1958. godine na razvoju upravljačkih motora za prvu i drugu fazu ICBM 8K64. Glavna karakteristika ove rakete bila je upotreba po prvi put, uparen sa oksidatorom AK-27, novog goriva - nesimetričnog dimetilhidrazina (UDMH), koje je postalo glavno za nekoliko generacija motora na tečno gorivo.

Uspjeh postignut u stvaranju prvih upravljačkih raketnih motora na tekuće gorivo omogućio je da se 1960. godine započne razvoj novog, složenijeg i višenamjenskog motora RD853 za drugi stupanj rakete 8K66.

Godine 1961. započeli su radovi na stvaranju upravljačkih motora za prvi i drugi stepen rakete 8K67, koji su radili na novom paru komponenti goriva - dinitrogen tetroksid (AT) i UDMH.

1962. godine, dizajn i testiranje raketnog motora RD854 na tečno gorivo počelo je sa upotrebom AT+UDMH goriva bez naknadnog sagorevanja generatorskog gasa za kočioni pogonski sistem orbitalne glave ICBM-a 8K69. Prilikom projektovanja motora, po prvi put u praksi domaće motorogradnje, razvijena je i puštena u proizvodnju cevna mlaznica za komoru motora.

Godine 1964. započeli su radovi na stvaranju glavnog motora RD857 za drugi stepen kombinirane rakete 8K99, za koji je po prvi put razvijena shema s naknadnim sagorijevanjem reducirajućeg generatorskog plina u komori za izgaranje. Ovaj motor je također bio prvi koji je upravljao vektorom potiska ubrizgavanjem generatorskog plina u nadzvučni dio mlaznice.

Juzhnoye SDO je također učestvovao u sovjetskom lunarnom programu, u okviru kojeg je 1965. godine započeo razvoj raketne jedinice (bloka E) lunarnog broda kompleksa 11A52. Blok motora lunarne svemirske letjelice kreiran u Konstruktorskom birou Južno, sastojao se od glavnog motora RD858 i rezervnog motora RD859 i rješavao je sljedeće zadatke: izvođenje mekog sletanja na površinu Mjeseca, poletanje s površine Mjeseca i postavljanje lunarnog vozila u eliptični orbita vještačkog lunarnog satelita. Općenito, blok motora s tekućim pogonom lunarnog sletnog modula bio je jedan od najpouzdanijih motora u svojoj klasi. Tri bloka motora uspješno su testirana u orbiti oko Zemlje u sklopu specijalne svemirske letjelice T-2K lansirane pomoću rakete-nosača Sojuz.

Projektovanje motora RD861 za treći stepen rakete-nosača Cyclone-3 počelo je 1966. Ovaj motor ima vrlo visoke energetsko-masene karakteristike.

Godine 1976., prilikom stvaranja ICBM 15A18, započeli su radovi na razvoju četverokomornog motora RD864 koji radi na AT i UDMH prema shemi bez naknadnog sagorijevanja generatorskog plina. Motor je omogućio rad u dva režima: glavnom i prigušenom sa višestrukim (do 25 puta) prebacivanjem iz jednog režima u drugi. Za ovaj motor razvijene su i po prvi put korištene upravljačke jedinice za protumlaznice visokog pritiska, koje karakterizira visoka preciznost i brzina.

Modifikacija ovog motora bio je motor RD869 za ICBM 15A18M, koji ima još veće performanse.

Nova faza za Konstruktorski biro Južnoje bio je razvoj rakete-nosača Zenit-2, koji je započeo 1977. godine. Karakteristika ove rakete je upotreba kriogenih komponenti goriva na njoj: kerozina i tečnog kiseonika, a po prvi put u praksi izgradnje motora, upravljački motor na bazi ovih komponenti goriva Odlučeno je da se projektira prema shemi sa naknadnim sagorijevanjem generatorskog plina. Zahvaljujući akumuliranom iskustvu u projektovanju motora na tečno gorivo i uvođenju naprednih tehničkih rešenja tokom projektovanja motora RD-8, bilo je moguće dobiti visoke energetske i masene karakteristike, obezbediti visoku pouzdanost i dug radni vek.

Motori za upravljanje

Ime

Potisak u Zemlju, kgf

Komponente goriva

Specifični impuls u vakuumu, kgf?s/kg

Težina, kg

Oksidant -

dušična kiselina + 27% N2O4

gorivo –

nesimetrični dimetilhidrazin

Dizajniran za kontrolu prvog stepena rakete 8K64 (SS-7) kroz sve stabilizacijske kanale.

4920 (u praznini)

Oksidant -

dušična kiselina + 27% N2O4

gorivo –

nesimetrični dimetilhidrazin

Dizajniran za kontrolu drugog stepena rakete 8K64 (SS-7) kroz sve stabilizacijske kanale.

Oksidant -

dinitrogen tetroksid

gorivo –

nesimetrični dimetilhidrazin

Dizajniran za upravljanje prvim stepenom rakete 8K67 (SS-9-1; SS-9-2) i lansirnih vozila Cyclone duž svih stabilizacijskih kanala.

5530 (u praznini)

Oksidant -

dinitrogen tetroksid

gorivo –

nesimetrični dimetilhidrazin

Dizajniran za upravljanje drugim stepenom rakete 8K67 (SS-9-1; SS-9-2) i lansirnih vozila Cyclone duž svih stabilizacijskih kanala.

Oksidant -

dinitrogen tetroksid

gorivo –

nesimetrični dimetilhidrazin

Dizajniran za kontrolu leta prve faze raketa 15A15 i 15A16 (SS-17-1) i (SS-17-2).

8000 (u praznini)

Oksidant -

tečni kiseonik

gorivo –

Dizajniran za kontrolu leta drugog stepena raketa-nosača Zenit duž svih stabilizacijskih kanala.

Šta vam prvo padne na pamet kada čujete frazu "raketni motori"? Naravno, misteriozni svemir, međuplanetarni letovi, otkriće novih galaksija i primamljiv sjaj dalekih zvijezda. Nebo je u svakom trenutku privlačilo ljude k sebi, ostajući neriješena misterija, ali stvaranje prve svemirske rakete i njeno lansiranje otvorilo je čovječanstvu nove horizonte istraživanja.

Raketni motori su u suštini obični mlazni motori sa jednom važnom karakteristikom: oni ne koriste atmosferski kiseonik kao oksidator goriva za stvaranje mlaznog potiska. Sve što je potrebno za njegov rad nalazi se ili direktno u njegovom tijelu ili u sistemima za dovod goriva i oksidatora. Upravo ova karakteristika omogućava korištenje raketnih motora u svemiru.

Postoji mnogo vrsta raketnih motora i svi se međusobno upadljivo razlikuju ne samo po svojim dizajnerskim karakteristikama, već i po principu rada. Zato se svaki tip mora posmatrati zasebno.

Među glavnim radnim karakteristikama raketnih motora posebna se pažnja poklanja specifičnom impulsu - omjeru količine potiska mlaza i mase radnog fluida koji se troši u jedinici vremena. Specifična vrijednost impulsa predstavlja efikasnost i ekonomičnost motora.

Hemijski raketni motori (CRE)

Ovaj tip motora je trenutno jedini koji se široko koristi za lansiranje svemirskih letjelica u svemir, osim toga, našao je primenu u vojnoj industriji. Hemijski motori se dijele na čvrsta i tečna goriva ovisno o fizičkom stanju raketnog goriva.

Istorija stvaranja

Prvi raketni motori bili su na čvrsto gorivo, a pojavili su se prije nekoliko stoljeća u Kini. U to vrijeme nisu imali mnogo veze sa svemirom, ali uz njihovu pomoć bilo je moguće lansirati vojne rakete. Korišteno gorivo je samo po sastavu bio barut sličan barutu postotak njegove komponente su promijenjene. Kao rezultat toga, tokom oksidacije, prah nije eksplodirao, već je postupno izgorio, oslobađajući toplinu i stvarajući mlazni potisak. Takvi su motori sa promjenjivim uspjehom usavršavani, usavršavani i unapređivani, ali je njihov specifični impuls i dalje ostao mali, odnosno dizajn je bio neučinkovit i neekonomičan. Ubrzo su se pojavile nove vrste čvrsto gorivo, omogućavajući da se dobije veći specifični impuls i razvije veći potisak. Na njegovom stvaranju u prvoj polovini dvadesetog veka radili su naučnici iz SSSR-a, SAD i Evrope. Već u drugoj polovini 40-ih godina razvijen je prototip modernog goriva, koji se i danas koristi.

raketni motor RD - 170 radi na tečno gorivo i oksidant.

Tečni raketni motori su izum K.E. Tsiolkovsky, koji ih je predložio kao pogonsku jedinicu za svemirsku raketu 1903. godine. U 20-im godinama, radovi na stvaranju tekućih raketnih motora počeli su se izvoditi u SAD-u, a 30-ih godina - u SSSR-u. Već do početka Drugog svjetskog rata stvoreni su prvi eksperimentalni uzorci, a nakon njegovog završetka počeli su se masovno proizvoditi raketni motori na tekuće gorivo. Korišćene su u vojnoj industriji za opremanje balističkih projektila. 1957. godine, prvi put u ljudskoj istoriji, lansiran je sovjetski vještački satelit. Za lansiranje je korištena raketa opremljena Ruskim željeznicama.

Dizajn i princip rada hemijskih raketnih motora

Motor na čvrsto gorivo u svom kućištu sadrži gorivo i oksidant u čvrstom agregatnom stanju, a posuda sa gorivom je ujedno i komora za sagorevanje. Gorivo je obično u obliku šipke sa centralnom rupom. Tokom procesa oksidacije, štap počinje da gori od centra prema periferiji, a gasovi koji nastaju sagorevanjem izlaze kroz mlaznicu, stvarajući propuh. Ovo je najjednostavniji dizajn od svih raketnih motora.

U tečnim raketnim motorima, gorivo i oksidant su u tečnom agregatnom stanju u dva odvojena rezervoara. Kroz dovodne kanale ulaze u komoru za sagorevanje, gde se mešaju i dolazi do procesa sagorevanja. Produkti sagorevanja izlaze kroz mlaznicu, stvarajući propuh. Kao oksidator obično se koristi tekući kisik, a gorivo može biti različito: kerozin, tekući vodik itd.

Prednosti i nedostaci hemijskih RD, njihov opseg primjene

Prednosti RD-ova na čvrsto gorivo su:

  • jednostavnost dizajna;
  • komparativna sigurnost u pogledu ekologije;
  • niska cijena;
  • pouzdanost.

Nedostaci raketnih motora na čvrsto gorivo:

  • ograničenje vremena rada: gorivo gori vrlo brzo;
  • nemogućnost ponovnog pokretanja motora, zaustavljanja i regulacije vuče;
  • mala specifična težina unutar 2000-3000 m/s.

Analizirajući prednosti i nedostatke raketnih motora na čvrsto gorivo, možemo zaključiti da je njihova upotreba opravdana samo u slučajevima kada je potreban agregat srednje snage, prilično jeftin i jednostavan za implementaciju. Obim njihove upotrebe su balističke, meteorološke rakete, MANPADS, kao i bočni pojačivači svemirske rakete(Američke rakete su opremljene njima; nisu korištene u sovjetskim i ruskim projektilima).

Prednosti tečnih RD-ova:

  • visok specifični impuls (oko 4500 m/s i više);
  • mogućnost regulacije vuče, zaustavljanja i ponovnog pokretanja motora;
  • manja težina i kompaktnost, što omogućava lansiranje čak i velikih višetonskih tereta u orbitu.

Nedostaci raketnih motora:

  • kompleksno projektovanje i puštanje u rad;
  • U uslovima bestežinskog stanja, tečnosti u rezervoarima mogu se haotično kretati. Da biste ih istaložili, morate koristiti dodatni izvori energije.

Djelokrug primjene motora na tečno gorivo je uglavnom u astronautici, jer su ti motori preskupi za vojne svrhe.

Uprkos činjenici da su do sada hemijski raketni motori jedini sposobni da lansiraju rakete u svemir, njihovo dalje unapređenje je praktično nemoguće. Naučnici i dizajneri su uvjereni da je granica njihovih mogućnosti već dostignuta, a za dobivanje snažnijih jedinica sa visokim specifičnim impulsom potrebni su drugi izvori energije.

Nuklearni raketni motori (NRE)

Ova vrsta raketnog motora, za razliku od kemijskih, proizvodi energiju ne sagorijevanjem goriva, već kao rezultat zagrijavanja radnog fluida energijom nuklearnih reakcija. Nuklearni raketni motori su izotopni, termonuklearni i nuklearni.

Istorija stvaranja

Dizajn i princip rada nuklearnog pogonskog motora razvijeni su još 50-ih godina. Već 70-ih godina, eksperimentalni uzorci su bili spremni u SSSR-u i SAD-u, koji su uspješno testirani. Sovjetski čvrstofazni motor RD-0410 sa potiskom od 3,6 tona testiran je na klupi, a američki reaktor NERVA trebalo je da bude ugrađen na raketu Saturn V prije nego što je prestalo sponzorstvo lunarnog programa. Istovremeno se radilo na stvaranju nuklearnih pogonskih motora u gasnoj fazi. Trenutno na snazi naučni programi na razvoju nuklearnih raketnih motora, eksperimenti se izvode na svemirskim stanicama.

Tako već postoje funkcionalni modeli nuklearnih raketnih motora, ali do sada nijedan od njih nije korišten izvan laboratorija ili naučne osnove. Potencijal ovakvih motora je prilično velik, ali je i rizik vezan za njihovu upotrebu značajan, pa za sada postoje samo u projektima.

Uređaj i princip rada

Nuklearni raketni motori su gasoviti, tečni i čvrstofazni, u zavisnosti od agregatnog stanja nuklearnog goriva. Gorivo u čvrstofaznim nuklearnim pogonskim motorima su gorivne šipke, isto kao u nuklearnih reaktora. Smješteni su u kućištu motora i prilikom raspadanja fisionog materijala oslobađaju toplinsku energiju. Radni fluid - plin vodonik ili amonijak - u kontaktu s gorivnim elementom, apsorbira energiju i zagrijava se, povećavajući volumen i komprimirajući, nakon čega izlazi kroz mlaznicu pod visokim pritiskom.

Princip rada tečnofaznog nuklearnog pogonskog motora i njegova konstrukcija su slični čvrstofaznim, samo je gorivo u tekućem stanju, što omogućava povećanje temperature, a samim tim i potiska.

Nuklearni pogonski motori u plinskoj fazi rade na gorivo u plinovitom stanju. Obično koriste uranijum. Plinovito gorivo može se držati u kućištu pomoću električnog polja ili se nalazi u zatvorenoj prozirnoj tikvici - nuklearnoj lampi. U prvom slučaju dolazi do kontakta radnog fluida s gorivom, kao i do djelomičnog curenja potonjeg, stoga, osim najveće količine goriva, motor mora imati rezervu za periodično dopunjavanje. U slučaju nuklearne lampe, nema curenja, a gorivo je potpuno izolirano od protoka radnog fluida.

Prednosti i nedostaci motora na nuklearni pogon

Nuklearni raketni motori imaju ogromnu prednost u odnosu na hemijske - ovo je visok specifični impuls. Za modele sa čvrstom fazom, njegova vrijednost je 8000-9000 m/s, za modele tečne faze – 14 000 m/s, za gasnu fazu – 30 000 m/s. Istovremeno, njihova upotreba podrazumijeva kontaminaciju atmosfere radioaktivnim emisijama. Sada se radi na stvaranju sigurnog, ekološki prihvatljivog i efikasnog nuklearnog motora, a glavni "pretendent" za ovu ulogu je nuklearni motor u gasnoj fazi s nuklearnom lampom, gdje se radioaktivna tvar nalazi u zatvorenoj boci i ne dolazi van sa mlaznim plamenom.

Električni raketni motori (ERM)

Još jedan potencijalni konkurent hemijskim potisnicima je električni potisnik koji radi električna energija. Električni pogon može biti elektrotermalni, elektrostatički, elektromagnetni ili impulsni.

Istorija stvaranja

Prvi električni pogonski motor dizajnirao je 30-ih godina sovjetski konstruktor V.P. Glushko, iako se ideja o stvaranju takvog motora pojavila početkom dvadesetog stoljeća. U 60-im godinama znanstvenici iz SSSR-a i SAD-a aktivno su radili na stvaranju električnih pogonskih motora, a već 70-ih prvi uzorci počeli su se koristiti u svemirskim letjelicama kao upravljački motori.

Dizajn i princip rada

Električni pogonski sistem se sastoji od samog električnog pogonskog motora, čija struktura zavisi od njegovog tipa, sistema za snabdevanje radnim fluidom, upravljanja i napajanja. Elektrotermalni RD zagrijava protok radnog fluida zbog topline koju stvara grijaći element ili u električnom luku. Radni fluid koji se koristi je helijum, amonijak, hidrazin, azot i drugi inertni gasovi, rjeđe vodonik.

Elektrostatički RD se dijele na koloidne, jonske i plazma. U njima se nabijene čestice radnog fluida ubrzavaju zbog električnog polja. U koloidnim ili ionskim RD, ionizaciju plina osigurava ionizator, visokofrekventno električno polje ili komora za plinsko pražnjenje. U plazma RD radni fluid - inertni gas ksenon - prolazi kroz prstenastu anodu i ulazi u komoru za pražnjenje gasa sa katodnim kompenzatorom. Pri visokom naponu, između anode i katode treperi iskra, ionizirajući plin, što rezultira plazmom. Pozitivno nabijeni ioni izlaze kroz mlaznicu velikom brzinom, stečenom zbog ubrzanja električnim poljem, a elektroni se uklanjaju prema van pomoću katode kompenzatora.

Elektromagnetski potisnici imaju svoje magnetno polje - vanjsko ili unutarnje, koje ubrzava nabijene čestice radnog fluida.

Impulsni potisnici rade isparavanjem čvrstog goriva pod utjecajem električnih pražnjenja.

Prednosti i nedostaci električnih pogonskih motora, obim upotrebe

Među prednostima ERD-a:

  • visok specifični impuls, čija je gornja granica praktički neograničena;
  • niska potrošnja goriva (radni fluid).

Nedostaci:

  • visok nivo potrošnje električne energije;
  • složenost dizajna;
  • lagana vuča.

Danas je upotreba električnih pogonskih motora ograničena na njihovu ugradnju na svemirske satelite, a koriste se kao izvori električne energije. solarni paneli. Istovremeno, upravo ovi motori mogu postati elektrane koje će omogućiti istraživanje svemira, pa se u mnogim zemljama aktivno radi na stvaranju novih modela. Upravo te elektrane su pisci naučne fantastike najčešće spominjali u svojim djelima posvećenim osvajanju svemira, a mogu se naći i u naučnofantastičnim filmovima. Za sada je električni pogon nada da će ljudi i dalje moći putovati do zvijezda.

Rakete kao vrsta oružja postoje jako dugo. Kinezi su bili pioniri u ovom pitanju, kao što se spominje u himni Nebeskog carstva početkom 19. veka. "Crveni odsjaj raketa" - tako se pjeva. Optuženi su barutom, koji je, kao što je poznato, izmišljen u Kini. Ali da bi "crveni sjaji" zaiskrili i vatrene strijele pale na glave neprijatelja, bili su potrebni raketni motori, čak i oni najjednostavniji. Svi znaju da barut eksplodira, a za let je potrebno intenzivno sagorijevanje s usmjerenim oslobađanjem plina. Dakle, sastav goriva je morao biti promijenjen. Ako je u konvencionalnim eksplozivima omjer sastojaka 75% nitrata, 15% ugljika i 10% sumpora, onda su raketni motori sadržavali 72% nitrata, 24% ugljika i 4% sumpora.

Moderne rakete i akceleratori na čvrsto gorivo koriste složenije mješavine kao gorivo, ali princip ostaje isti, drevni Kinezi. Njegove zasluge su neosporne. pouzdanost, velika brzina pokretanja, relativna jeftinost i jednostavnost upotrebe. Da bi se projektil pokrenuo, dovoljno je zapaliti čvrstu zapaljivu smjesu, osigurati protok zraka - i to je to, leti.

Međutim, tako dokazana i pouzdana tehnologija ima svoje nedostatke. Prvo, kada je sagorevanje goriva pokrenuto, ono se više ne može zaustaviti, niti se može promeniti način sagorevanja. Drugo, kiseonik je potreban, ali u uslovima razrijeđenog ili bezvazdušnog prostora nije dostupan. Treće, sagorevanje se i dalje dešava prebrzo.

Rešenje koje naučnici u mnogim zemljama traže dugi niz godina konačno je pronađeno. Dr Robert Godard testirao je prvi raketni motor na tečno gorivo 1926. godine. Kao gorivo koristio je benzin pomešan sa tečnim kiseonikom. Da bi sistem radio stabilno najmanje dvije i po sekunde, Goddard je morao riješiti niz tehnički problemi vezano za pumpanje reagensa, sistem za hlađenje i

Princip po kojem su izgrađeni svi raketni motori na tečno gorivo izuzetno je jednostavan. Unutar tijela se nalaze dva rezervoara. Iz jednog od njih, kroz glavu za miješanje, oksidator se dovodi u komoru za razlaganje, gdje, u prisustvu katalizatora, gorivo koje dolazi iz drugog spremnika prelazi u plinovito stanje. Ono što se dešava je da vrući gas prvo prolazi kroz kontrazvučnu zonu mlaznice, a zatim u ekspanzijuću nadzvučnu zonu, gde se takođe dovodi gorivo. U stvarnosti, sve je mnogo složenije, mlaznica zahtijeva hlađenje, a načini napajanja zahtijevaju visok stupanj stabilnosti. Moderni raketni motori mogu koristiti vodonik kao gorivo; Ova mješavina je izuzetno eksplozivna, a najmanje kršenje režima rada bilo kojeg sistema dovodi do nesreće ili katastrofe. Komponente goriva mogu uključivati ​​i druge tvari koje nisu manje opasne:

Kerozin i - korišteni su u prvoj fazi programa rakete-nosača Saturn V u programu Apollo;

Alkohol i tečni kiseonik - korišćeni su u nemačkim raketama V2 i sovjetskim lansirnim raketama Vostok;

Dušikov tetroksid - monometil hidrazin - korišten je u Cassinijevim motorima.

Uprkos složenosti njihovog dizajna, tečni raketni motori su glavno sredstvo za isporuku svemirskog tereta. Koriste se i na interkontinentalnim rutama. Njihovi načini rada se mogu precizno kontrolisati. moderne tehnologije omogućavaju vam automatizaciju procesa koji se odvijaju u njihovim jedinicama i komponentama.

Međutim, ni raketni motori na čvrsto gorivo nisu izgubili na značaju. Koriste se u svemirskoj tehnici kao pomoćne. Njihov značaj u modulima za kočenje i spašavanje je veliki.

Rusija je razvila strateške nuklearne snage, čija su glavna komponenta interkontinentalne balističke rakete različite vrste, koji se koristi kao dio stacionarnih ili pokretnih kompleksa tla, kao i na podmornicama. Uprkos određenim sličnostima na nivou osnovnih ideja i rešenja, proizvodi ove klase imaju primetne razlike. Konkretno, koriste se raketni motori različitih tipova i klasa, koji odgovaraju različitim zahtjevima kupaca.

Sa stanovišta karakteristika elektrana, sve zastarjele, aktuelne i perspektivne ICBM mogu se podijeliti u dvije glavne klase. Ovo može biti opremljeno raketnim motorima na tečno gorivo (LPRE) ili motorima na čvrsto gorivo (SDTT). Obje klase imaju svoje prednosti, zbog kojih se koriste u raznim projektima, a do sada nijedna nije uspjela istisnuti „konkurenta“ iz svoje oblasti. Pitanje elektrana je od velikog interesa i zaslužuje posebno razmatranje.

i teorija

Poznato je da su prve rakete, koje su se pojavile prije mnogo stoljeća, bile opremljene motorima na čvrsto gorivo koji koriste najjednostavnije gorivo. Ova elektrana je zadržala svoj položaj sve do prošlog veka, kada su stvoreni prvi sistemi na tečna goriva. Nakon toga, razvoj dvije klase motora išao je paralelno, iako su se raketni motori na tekućina ili raketni motori na čvrsto gorivo s vremena na vrijeme mijenjali kao lideri u industriji.

Lansiranje rakete UR-100N UTTH sa tečnim motorom. Fotografija Rbase.new-factoria.ru

Prve rakete dugog dometa, čiji je razvoj doveo do pojave interkontinentalnih kompleksa, bile su opremljene tekućim motorima. Sredinom prošlog stoljeća upravo su tečni raketni motori omogućili dobivanje željenih karakteristika korištenjem dostupnih materijala i tehnologija. Kasnije su stručnjaci iz vodećih zemalja počeli razvijati nove vrste balističkih baruta i miješanih goriva, što je rezultiralo pojavom raketnih motora na čvrsto gorivo pogodnih za korištenje na ICBM.

Do danas, u strateškim nuklearnim snagama različitim zemljama Rakete na tečno i čvrsto gorivo postale su široko rasprostranjene. Zanimljivo je da su ruske ICBM opremljene elektranama obje klase, dok su Sjedinjene Države odustale od tekućih motora u korist motora na čvrsto gorivo prije nekoliko decenija. I pored ove razlike u pristupima, obe zemlje su uspele da izgrade raketne grupe željenog izgleda sa potrebnim sposobnostima.

U oblasti interkontinentalnih projektila, tekući motori su bili prvi. Takvi proizvodi imaju niz prednosti. Tečno gorivo omogućava postizanje većeg specifičnog impulsa, a dizajn motora omogućava relativno drugačiji potisak na jednostavne načine. Veći dio zapremine rakete s raketnim motorom zauzimaju spremnici goriva i oksidatora, što na određeni način smanjuje zahtjeve za čvrstoćom tijela i pojednostavljuje njegovu proizvodnju.

Istovremeno, raketni motori na tečno gorivo i rakete opremljene njima nisu bez nedostataka. Prije svega, takav motor karakterizira najveća složenost proizvodnje i rada, što negativno utječe na cijenu proizvoda. ICBM prvih modela imale su nedostatak što su bile teške za pripremu za lansiranje. Dopunjavanje goriva i oksidatora obavljeno je neposredno prije starta, a uz to je u nekim slučajevima bilo povezano s određenim rizicima. Sve se to negativno odrazilo na borbene kvalitete raketnog sistema.


Rakete na tečnost R-36M u transportnim i lansirnim kontejnerima. Fotografija Rbase.new-factoria.ru

Raketni motor na čvrsto gorivo i raketa izgrađena na njegovoj osnovi imaju pozitivne aspekte i prednosti u odnosu na tečni sistem. Glavna prednost je niža cijena proizvodnje i pojednostavljen dizajn. Također, raketni motori na čvrsto gorivo nemaju rizik od curenja agresivnog goriva, a osim toga odlikuju ih i mogućnost dužeg skladištenja. Tokom aktivne faze ICBM leta, motor na čvrsto gorivo pruža bolju dinamiku ubrzanja, smanjujući vjerovatnoću uspješnog presretanja.

Motor na čvrsto gorivo je inferiorniji od motora na tečno gorivo u smislu specifičnog impulsa. Budući da je sagorijevanje punjenja čvrstog goriva gotovo nekontrolirano, kontrola potiska motora, zaustavljanje ili ponovno pokretanje zahtijevaju posebne tehnička sredstva, koji se razlikuju po složenosti. Tijelo raketnog motora na čvrsto gorivo obavlja funkciju komore za sagorijevanje i stoga mora imati odgovarajuću čvrstoću, što postavlja posebne zahtjeve za jedinice koje se koriste, a također negativno utiče na složenost i cijenu proizvodnje.

Raketni motor na tečno gorivo, raketni motor na čvrsto gorivo i strateške nuklearne snage

Trenutno su ruske strateške nuklearne snage naoružane sa desetak ICBM različitih klasa, dizajniranih za rješavanje tekućih borbenih misija. Strateške raketne snage (RVSN) koriste pet tipova projektila i očekuju pojavu još dva nova sistema. Ista količina raketni sistemi Koristi se na mornaričkim podmornicama, ali fundamentalno nove rakete još nisu razvijene u interesu pomorske komponente "nuklearne trijade".

Uprkos poodmaklim godinama, trupe i dalje imaju rakete UR-100N UTTH i R-36M/M2. Takve ICBM teške klase uključuju nekoliko stupnjeva s vlastitim tečnim motorima. Uz veliku masu (više od 100 tona za UR-100N UTTH i oko 200 tona za R-36M/M2), ove dvije vrste projektila nose značajnu zalihu goriva, osiguravajući da se teška bojeva glava može poslati u domet od najmanje 10 hiljada km.

Opšti pogled na raketu RS-28 Sarmat. Crtež "Državni raketni centar" / makeyev.ru

Od kasnih pedesetih godina u našoj zemlji se proučavaju problemi upotrebe raketnih motora na čvrsto gorivo na perspektivnim ICBM. Prvi pravi rezultati u ovoj oblasti postignuti su početkom sedamdesetih. Poslednjih decenija ovaj pravac je dobio novi zamah, zahvaljujući čemu je nastala čitava porodica raketa na čvrsto gorivo, koje predstavljaju dosledan razvoj opštih ideja i rešenja zasnovanih na savremenim tehnologijama.

Strateške raketne snage trenutno imaju rakete RT-2PM Topol, RT-2PM2 Topol-M i RS-24 Yars. Štaviše, svim takvim projektilima se upravlja i sa silosnim i mobilnim zemaljskim lanserima. Tri vrste raketa, stvorene na osnovu zajedničkih ideja, izgrađene su prema trostepenom dizajnu i opremljene su motorima na čvrsto gorivo. Ispunivši zahtjeve kupaca, autori projekata uspjeli su minimizirati dimenzije i težinu gotovih projektila.

Rakete kompleksa RT-2PM, RT-2PM2 i RS-24 imaju dužinu ne veću od 22,5-23 m sa maksimalnim prečnikom manjim od 2 m. Težina bacanja, ovisno o vrsti proizvoda, dostiže 1-1,5 tona raketa Topol opremljene su monoblok bojevom glavom, dok Yars, prema poznatim podacima, nosi nekoliko odvojenih bojevih glava. Domet leta je najmanje 12 hiljada km.

Lako je uočiti da se, dok su osnovne karakteristike leta na nivou starijih raketa na tečno gorivo, Topoli i Yars na čvrsto gorivo odlikuju manjim dimenzijama i lansirnom težinom. Međutim, uz sve to oni nose manji nosivost.


Mobilni kompleks tla "Topol". Fotografija Ministarstva odbrane Rusije

U budućnosti, nekoliko novih raketnih sistema trebalo bi da uđe u službu strateških raketnih snaga. Dakle, projekat RS-26 „Rubež“, kreiran kao opcija za dalji razvoj sistema „Yars“, ponovo predviđa upotrebu višestepene šeme sa raketnim motorima na čvrsto gorivo u svim fazama. Ranije su se pojavile informacije da je sistem Rubezh namijenjen zamjeni zastarjelih kompleksa RT-2PM Topol, što je uticalo na glavne karakteristike njegove arhitekture. Po glavnom tehničke specifikacije"Rubež" se ne bi trebao značajno razlikovati od "Topola", iako je moguće koristiti i drugačiju nosivost.

Još jedan obećavajući razvoj je teška ICBM tipa RS-28 Sarmat. Prema zvaničnim podacima, ovaj projekat podrazumeva izradu trostepene rakete sa tečnim motorima. Izvještava se da će raketa Sarmat imati dužinu od oko 30 m sa lansirnom težinom od preko 100 tona, moći će da nosi "tradicionalne" specijalne bojeve glave ili novi tip hipersoničnog udarnog sistema. Upotrebom motora na tečno gorivo sa dovoljnim karakteristikama, očekuje se postizanje maksimalnog dometa leta od 15-16 hiljada km.

Mornarica ima na raspolaganju nekoliko tipova ICBM. različite karakteristike i mogućnosti. Osnovu pomorske komponente strateških nuklearnih snaga trenutno čine balističke rakete podmornica porodice R-29RM: sama R-29RM, R-29RMU1, R-29RMU2 "Sineva" i R-29RMU2.1 "Liner" . Osim toga, prije nekoliko godina u arsenale je ušla najnovija raketa R-30 Bulava. Koliko znamo, ruska industrija trenutno razvija nekoliko projekata modernizacije raketa za podmornice, ali još nema govora o stvaranju fundamentalno novih sistema.

U oblasti domaćih ICBM za podmornice uočavaju se trendovi koji podsjećaju na razvoj “kopnenih” sistema. Stariji proizvodi R-29RM i sve varijante njihove modernizacije imaju tri stepena i opremljeni su sa nekoliko tečnih motora. Uz pomoć takve elektrane, raketa R-29RM je sposobna da isporuči četiri ili deset bojevih glava različite snage ukupne mase 2,8 tona na udaljenosti od najmanje 8300 km predviđenim projektom modernizacije R-29MR2 korištenje novih navigacijskih i kontrolnih sistema. U zavisnosti od raspoloživog borbenog opterećenja, raketa, duga 14,8 m i teška 40,3 tone, sposobna je da leti na dometu do 11,5 hiljada km.


Ubacivanje projektila Topol-M u lanser silosa. Fotografija Ministarstva odbrane Rusije

Više novi projekat rakete za podmornice R-30 "Bulava", naprotiv, predviđene su za upotrebu motora na čvrsto gorivo u sve tri faze. Između ostalog, to je omogućilo smanjenje dužine rakete na 12,1 m i smanjenje lansirne težine na 36,8 tona. Istovremeno, proizvod nosi borbeno opterećenje težine 1,15 tona i isporučuje ga u rasponu od 8-. 9 hiljada km. Nedavno je najavljeno da će biti razvijena nova modifikacija Bulave, drugačijih dimenzija i povećane težine, što bi omogućilo povećanje borbenog opterećenja.

Trendovi razvoja

Poznato je da se ruska komanda poslednjih decenija oslanjala na razvoj perspektivnih raketa na čvrsto gorivo. Rezultat toga bio je dosljedan izgled kompleksa Topol i Topol-M, a zatim Yars i Rubezh, čije su rakete opremljene raketnim motorima na čvrsto gorivo. Tečni raketni motori zauzvrat ostaju samo na relativno starim "kopnenim" raketama, čiji se rad već bliži kraju.

Međutim, još uvijek nema planova za potpuno napuštanje ICBM-a na tečno gorivo. Kao zamjena za postojeće UR-100N UTTH i R-36M/M2, stvara se novi proizvod, RS-28 Sarmat sa sličnom elektranom. Tako će se tečni motori u dogledno vrijeme koristiti samo na raketama teške klase, dok će ostali kompleksi biti opremljeni sistemima na čvrsto gorivo.

Situacija s balističkim projektilima lansiranim s podmornica izgleda slično, ali ima neke razlike. Na ovom području ostaje i značajan broj raketa na tečno gorivo, ali jedini novi projekat uključuje upotrebu raketa na čvrsto gorivo. Dalji razvoj Događaji se mogu predvideti proučavanjem postojećih planova vojnog resora: program razvoja podmorske flote jasno ukazuje koje rakete imaju veliku budućnost, a koje će vremenom biti povučene iz upotrebe.


Samohodni lanser RS-24 "Yars". Fotografija Vitalykuzmin.net

Starije rakete R-29RM i njihove najnovije modifikacije namijenjene su nuklearnim podmornicama projekata 667BDR i 667BDRM, dok su R-30 razvijene za korištenje na najnovijim raketnim nosačima projekta 955. Brodovi porodice "667" se postepeno iscrpljuju njihov vijek trajanja i na kraju će biti povučeni zbog potpune moralne i fizičke zastarjelosti. Zajedno sa njima, shodno tome, flota će morati da napusti porodicu raketa R-29RM, koja će jednostavno ostati bez nosača.

Prve raketne podmornice projekta 955 Borei već su primljene u upotrebu u mornarici, a osim toga, nastavlja se izgradnja novih podmornica. To znači da će u dogledno vrijeme flota dobiti značajnu grupu nosača raketa Bulava. Služba Boreeva će se nastaviti nekoliko decenija, pa će stoga rakete R-30 ostati u službi. Moguće je kreirati nove modifikacije takvog oružja koje mogu nadopuniti, a zatim zamijeniti osnovnu verziju ICBM. Na ovaj ili onaj način, proizvodi porodice R-30 će na kraju zamijeniti zastarjele rakete linije R-29RM kao osnovu pomorske komponente strateških nuklearnih snaga.

Za i protiv

Različite klase raketnih motora koji se koriste na modernim strateškim projektilima imaju svoje prednosti i nedostatke ove ili one vrste. Sistemi na tečna i čvrsta goriva su superiorniji jedni od drugih u nekim aspektima, ali inferiorniji u drugima. Kao rezultat toga, kupci i projektanti moraju odabrati tip elektrane u skladu sa postojećim zahtjevima.

Konvencionalni raketni motor na tečno gorivo razlikuje se od raketnog motora na čvrsto gorivo po većim specifičnim brzinama impulsa i drugim prednostima, što omogućava povećanje nosivosti. Istovremeno, odgovarajuća opskrba tekućim gorivom i oksidantom dovodi do povećanja dimenzija i težine proizvoda. Tako se raketa na tečno gorivo pokazuje kao optimalno rješenje u kontekstu postavljanja velikog broja lansera silosa. U praksi to znači da trenutno značajan dio lansirnih silosa zauzimaju rakete R-36M/M2 i UR-100N UTTH, a u budućnosti će ih zamijeniti perspektivni RS-28 Sarmat.

Rakete tipa "Topol", "Topol-M" i "Yars" koriste se kako sa instalacijama silosa, tako i kao dio mobilnih kompleksa tla. Posljednju mogućnost pruža, prije svega, mala lansirna težina projektila. Proizvod koji ne teži više od 50 tona može se postaviti na posebnu višeosovinsku šasiju, što se ne može učiniti sa postojećim ili hipotetičkim raketama na tečno gorivo. Novi kompleks RS-26 Rubezh, koji se smatra zamjenom za Topol, također se zasniva na sličnim idejama.


Podmornica raketa R-29RM. Crtež "Državni raketni centar" / makeyev.ru

Karakteristična karakteristika raketa s raketnim motorima na čvrsto gorivo u vidu smanjenja veličine i težine je također važna u kontekstu pomorskog naoružanja. Projektil za podmornicu mora imati minimalne dimenzije. Odnos između dimenzija i karakteristika leta raketa R-29RM i R-30 tačno pokazuje kako se takve prednosti mogu iskoristiti u praksi. Dakle, za razliku od svojih prethodnika, najnovije nuklearne podmornice Projekta 955 ne zahtijevaju veliku nadgradnju koja pokriva gornji dio lansera.

Međutim, smanjenje težine i veličine ima svoju cijenu. Lakše rakete na čvrsto gorivo razlikuju se od drugih domaćih ICBM po tome što imaju manje borbeno opterećenje. Osim toga, specifičnost raketnog motora na čvrsto gorivo dovodi do niže efikasnosti težine u odnosu na rakete na tečno gorivo. Međutim, očigledno se takvi problemi rješavaju stvaranjem efikasnijih borbenih jedinica i upravljačkih sistema.

Uprkos dugotrajnom naučnom i dizajnerskom radu, kao i brojnim kontroverzama, konvencionalna konfrontacija između motora na tečna i čvrsta goriva još se nije završila bezuslovnom pobjedom jednog od „konkurenta“. Naprotiv, ruska vojska i inženjeri došli su do uravnoteženog zaključka. Motori raznih tipova se koriste u područjima gdje se mogu pokazati najbolji rezultati. Tako lake rakete za kopnene mobilne sisteme i podmornice dobijaju raketne motore na čvrsto gorivo, dok teške rakete na silos, kako sada tako i u budućnosti, moraju biti opremljene motorima na tečno gorivo.

U trenutnoj situaciji, uzimajući u obzir postojeće mogućnosti i izglede, takav pristup izgleda najlogičnije i najuspješnije. U praksi omogućava postizanje maksimalnih rezultata uz primjetno smanjenje utjecaja negativnih faktora. Sasvim je moguće da će takva ideologija opstati iu budućnosti, uključujući i korištenje obećavajućih tehnologija. To znači da će u bliskoj i daljoj budućnosti ruske strateške nuklearne snage moći da prime savremene interkontinentalne balističke rakete sa najvišim mogućim karakteristikama i borbenim kvalitetima koji direktno utiču na efikasnost odvraćanja i bezbednost zemlje.

Na osnovu materijala sa sajtova:
http://ria.ru/
http://tass.ru/
http://interfax.ru/
http://flot.com/
http://base.new-factoria.ru/
http://kapyar.ru/
http://missiles.ru/
http://makeyev.ru/