Техника

Почему советские конструкторы не создали мощный однокамерный ракетный двигатель для ракет тяжёлого класса?

Самый мощный ракетный двигатель, созданный американскими конструкторами, это F-1, который использовался в первой ступени ракеты Сатурн, для полётов на Луну. Этот двигатель имеет одну камеру сгорания.
Самый мощный ракетный двигатель, созданный советскими конструкторами - РД-170 имеет четыре камеры сгорания и представляет собой четыре двигателя объединённые в одну связку. Почему советские конструкторы, подобно американцам, не создали большой однокамерный двигатель, ведь это было бы проще и дешевле?
NF
Nikolay Frolov
94 539
Многокамерные двигатели - любимая "фишка" Валентина Глушко. Он её применил еще на ракете Восток (она же Союз, Спутник ). Там стоят четырехкамерные РД-107 и РД-108, тягой в пустоте 100 т. А почему? Просто не смог он сделать одну камеру с тягой 100 тонн, поэтому пришлось делать четыре по 25 с общим ТНА (турбонасосный агрегат)..
Ровно то же самое и в "Энергии", через 20 лет. Четыре камеры по 185 тонн. Это наш предел. Американцы сумели сделать F-1, с тягой у земли 700 т и в вакууме 800 т. То есть решили задачу прямо и в лоб. Любой ценой -огромная тяга, путем увеличения камеры сгорания до неимоверных размеров.
А в случае с Н-1(так называлась наша лунная ракета) совсем другая история. Глушко просто отказался делать двигатели для неё и ушел из ОКБ-1 от Королева.
Двигатели Королев поручил КБ Кузнецова в Куйбышеве. А Кузнецов, как известно, никогда не занимался до того ракетными движками, только авиационными. Но приказ есть приказ. Он сделал двигатель НК-15, тягой 150 тонн. Однокамерный, и это было пределом советских технологий в то время. И пришлось их ставить на ракету аж 30 штук !! А система управления 30-ю двигателями была очень плоха. Да и двигатель делал не специалист. Это и привело к четырем взрывам Н-1 во время четырех её запусков в 1969-72 гг. Вот такая вкратце История...
https://ru.wikipedia.org/wiki/Н-1 На фото - печально знаменитая Н-1.
Юлия Вакула
Юлия Вакула
62 323
Лучший ответ
Елена Цуренкова Глушко отказался делать двигатели на кислород-керосине, на чём настаивал Королев. И дело не в том, что идея с 30-ю двигателями была плохая. Слишком поздно бросились догонять американцев. Ну и, разумеется, амбиции Королева и Глушко, тоже сыграли негативную роль. Сказалась эйфория от первых успехов в космосе.
и где теперь этот F-1, а РД-170 в модификациях до сих пор работают
Сергей Стегно
Сергей Стегно
87 341
Вячеслав Буренков А зачем сложный ЖРД F-1, если есть твердотопливный боковой ускоритель шаттла? Он имеет вдвое большую тягу, то есть 1400 тонн. Вот они теперь и стоят на новой сверхтяжелой ракете SLS.
Советские конструкторы создавали двигатель более универсальный, чем американский F-1. К примеру Р-180, по сути, это половина двигателя РД-170. То есть, в принципе, меняя число камер, можно получать двигатели для ракет, и их ступеней, разного класса грузоподъёмности. После закрытия лунной программы, F-1 оказался как говорится "не у дел". Поскольку кроме как на «Сатурн-5» его ставить просто некуда. В то время как РД-170, в разных вариантах, востребован до сих пор.
То есть, речь идёт о разных задачах, которые стояли перед конструкторами.
Советский инженер не искал легких путей )))
Eduard Antipoff
Eduard Antipoff
9 951
В таких системах, очень большую роль играет "правило квадратов-кубов", которое в упрощённом виде гласит "нельзя просто изменить масштаб в два раза и ожидать стабильной работы и прироста мощности".

В советском союзе была своя инженерная школа, в США - своя. Инженеры ориентировались на разные возможности промышленности, разные материалы.

Да и создавался РД 170 для длительного и серийного применения (что и подтверждено временем). А в случае серийного производства изготовление четырёх относительно компактных деталей может оказаться дешевле, чем изготовление одной сверхразмерной.

Ну и то, что РД 170 мощнее F1 при меньших габаритах, и, в удельном расходе, экономичнее говорит о правильности технических решений.
Рифат Субаев
Рифат Субаев
4 779
Nikolay Frolov Тогда почему американцы не пошли по нашему пути?
Рифат Субаев Кто ж это точно может сказать? Очевидно решили задачу наиболее удобным для них в тот момент образом. Возможно сказалась спешка, ведь у советов был спутник-1 и гагарин. К тому же у американцев была ощутимое отставание в ЖРД. Они люблили понавесить твердотоплевных бустеров. Вот и решили сдеать конструкцию по-проще, по-больше и понадёжнее.

Это всё только моё предположение. Не претендую на историческую точность.
Технологически проще и дешевле сделать четыре мЕньшие камеры чем одну большую - и с точки зрения материалов, и с точки зрения обработки, и с точки зрения контроля. Например, в заготовках бОльшего сопла будет больше дефектов и больше процент отбраковки
Nikolay Frolov Допустим, но тот факт, что наша ракета Н-1 оказалась неудачной говорит о том, что ставить много маленьких двигателей на одну ракету - не верное решение.

Похожие вопросы