俄將推出“全球最強”火箭發(fā)動機

■柳軍

RD-171MV發(fā)動機（左）“聯(lián)盟-5”中型運載火箭（右）

據(jù)俄媒日前報道，俄羅斯開始生產(chǎn)世界上推力最大的液體火箭發(fā)動機RD-171MV“沙皇”發(fā)動機，它將用于正在制造的“聯(lián)盟-5”中型運載火箭和“葉尼塞”重型運載火箭。俄專家指出，RD-171MV發(fā)動機的推力居全球同類產(chǎn)品之首，將讓俄羅斯在火箭領(lǐng)域繼續(xù)保持競爭優(yōu)勢。

RD-171MV發(fā)動機于2017年開始研發(fā)，重10.3噸，推力超過800噸，功率達(dá)到24.6萬馬力，是目前世界上功率最大的火箭發(fā)動機，比美國安裝在“土星-5”火箭上的一級發(fā)動機功率大5％，同時尺寸小1.5倍，且可重復(fù)使用10至15次。發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，燃燒室可產(chǎn)生2700萬千瓦的熱功率，相當(dāng)于一座大型水電站的發(fā)電功率。另外，發(fā)動機渦輪泵功率達(dá)到18萬千瓦，相當(dāng)于一艘大型核動力破冰船上3個核動力裝置的功率。該發(fā)動機計劃于今年年底前進(jìn)行點火試驗，2021年首次發(fā)射試驗，2022年正式航天發(fā)射。

俄動力機械科研生產(chǎn)聯(lián)合體總經(jīng)理阿爾布佐夫表示，RD-171MV發(fā)動機是世界上最先進(jìn)的火箭發(fā)動機，不僅體現(xiàn)在其設(shè)計理念上，在技術(shù)上同樣如此。據(jù)悉，在研發(fā)這一發(fā)動機時，科研人員引入RD-180發(fā)動機和RD-191發(fā)動機的一些技術(shù)和結(jié)構(gòu)方案，包括在RD-191發(fā)動機上表現(xiàn)良好的控制操縱系統(tǒng)，還有3D計算機模型設(shè)計等，以縮短研發(fā)時間、優(yōu)化制造流程和降低成本。值得一提的是，RD-180發(fā)動機和RD-191發(fā)動機技術(shù)先進(jìn)且成熟，是俄羅斯出口美國的重要航天產(chǎn)品之一。另外，RD-171MV發(fā)動機配備4個燃燒室，使用液氧和煤油為燃料，能夠以更大功率將更重負(fù)荷送入軌道，且更加環(huán)保，這是該火箭發(fā)動機競逐國際市場的另一優(yōu)勢。

據(jù)悉，RD-171MV發(fā)動機是專門為“聯(lián)盟-5”中型運載火箭打造的。該火箭由俄羅斯“能源”火箭航天集團(tuán)于2016年研發(fā)，高61.8米、直徑4.1米、總重530噸，第一級采用RD-171MV發(fā)動機，第二級采用2個RD-124發(fā)動機，該火箭將于2023年首次啟用，將宇宙飛船和宇航員送入太空軌道。近年來，俄羅斯還計劃研發(fā)“葉尼塞”重型運載火箭，這是俄新一代重型運載火箭，它將由6個配備RD-171發(fā)動機的助推器和搭載RD-180發(fā)動機的芯級組成，能夠?qū)⒅亓吭?8至103噸的貨物送上低空近地軌道，將20至27噸的貨物送上月球軌道，未來將用于俄羅斯登月和火星探測等任務(wù)。據(jù)悉，“葉尼塞”重型運載火箭計劃于2028年從東方航天發(fā)射場發(fā)射升空。

俄火箭專家表示，近年來，世界各航天大國紛紛研制重型火箭，但目前為止，只有俄羅斯能制造出完整的重型火箭發(fā)動機，在這方面美國排第二，其他國家則遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。另外，俄羅斯國家航天集團(tuán)公司總裁德米特里·羅戈津表示，俄重型火箭“葉尼塞”號的發(fā)射價格將比美國重型火箭便宜約3/4，對國際市場的客戶具有很強的吸引力。