Главный конструктор НПО Энергомаш: мы готовы поставлять многоразовые двигатели для российских ракет

Москва. 12 апреля. INTERFAX.RU - НПО Энергомаш (входит в ГК "Роскосмос") – один из мировых лидеров ракетного двигателестроения. Предприятие производит двигатели для российских и иностранных ракет, а также занимается разработкой перспективных решений для дальнейшего освоения космоса. О текущих разработках, международных проектах и о том, на каких двигателях полетит создаваемая российская ракета сверхтяжелого класса, в интервью корреспонденту "Интерфакса" Илье Морозову рассказал главный конструктор НПО Энергомаш Петр Левочкин.

- Петр Сергеевич, какие проекты сегодня реализуются в конструкторском бюро, что есть в портфеле двигателестроителей на перспективу?

- Сегодня практически вся перспектива предприятия связана с созданием двигателей для ракет-носителей (РН) "Союз-5" и РН "Амур". Посудите сами: на РН "Союз-5", на первой ступени будет использоваться двигатель РД171МВ. Это модификация проверенных временем двигателей РД170 и РД171(171М), разработанных для РН "Зенит" и многоразовой космической системы (МРКС) "Энергия-Буран". Двигатель РД171МВ, в отличие от своих предшественников, получит полностью российскую систему управления вектором тяги (отклонения камер), более эффективную систему аварийной защиты (САЗ), кроме того, в конструкцию будут внедрены улучшения отдельных агрегатов по результатам эксплуатации их аналогов в двигателях РД180 и РД191, которые были разработаны позднее.

Также при создании двигателя РД171МВ мы решаем задачи по освоению цифровых технологий для повышения качества и снижения стоимости конечного продукта. Здесь мы должны перейти на новую идеологию проектирования двигателя, когда ЗD-модель становится подлинником конструкторской документации. Эту модель дальше берут технологи и создают техпроцессы под новое, современное оборудование со значительным снижением трудоемкости.

Кроме этого, освоение 3D-технологий расширяет возможности математического моделирования. Освоение этого инструмента в дальнейшем может существенно снизить сроки и стоимость отработки ЖРД.

Что касается РН "Амур", то здесь на первой ступени планируется использовать двигатель РД191М, который является форсированной на 10% версией двигателя РД191. Эта работа потребует очень вдумчивого подхода.

Конечно, специалисты предприятия думают и о перспективных проектах, и к ним относятся работы по совершенствованию двигателей, находящихся в эксплуатации, освоению и внедрению в конструкции деталей, изготовленных по новым технологиям с применением новых, в том числе композиционных материалов.

Что касается перспективных и прорывных проектов, то наше предприятие не так давно, по поручению Дмитрия Олеговича Рогозина, подготовило и направило ему предложение по созданию многоразовой космической системы класса "Земля-космос-Земля". Этот аппарат потребует новых типов двигателей –комбинированных. Мы считаем, что данный проект – революционный и должен получить поддержку на самом высоком уровне.

- Игорь Александрович Арбузов в прошлом году в интервью "Интерфаксу" рассказывал о перспективах двигателей на метане. В частности, речь шла о завершении "Конструкторским бюро химавтоматики" (КБХА) разработки технического предложения и эскизного проекта опытного образца кислородно-метанового ракетного двигателя тягой 85 тонн. На каком этапе сегодня эта работа?

- В рамках Федеральной космической программы (ФКП) в России создается опытный демонстратор этого двигателя. Воронежское КБХА достаточно далеко продвинулось в изучении метана как компонента ракетного топлива. В перспективе они должны сделать демонстратор, более того, сейчас обсуждается вопрос более активного выполнения этой работы, чтобы к 2024-2025 году иметь уже двигатель, а не демонстратор. Сейчас идет работа по формированию идеологии подхода к использованию метана в нашей отрасли.

Метан имеет лучшую энергетику, чем керосин, но у него есть недостаток, он имеет низкую плотность, поэтому нужно делать больше баки. В космическом пространстве, где минусовая температура, метану не нужна такая же теплоизоляция, как, например, водороду и в верхних ступенях ракет для дальних полетов метан может быть более выгодным. Поэтому в этом направлении работают все страны, разрабатывающие ракетную технику.

- Сегодня все двигатели НПО Энергомаш по факту одноразовые, хотя некоторые из них могут использоваться многократно. Когда у России появится свой серийный двигатель многоразового использования? Где его можно было бы применять?

- Двигатели у нас используются как одноразовые нашими ракетчиками. Мы давно ведем с ними работу по вопросу многоразовости применения, и могу сказать, что нас услышали. Сегодня уже ведутся работы под руководством генерального конструктора по средствам выведения и наземной космической инфраструктуры ЦНИИмаш Александра Медведева по созданию демонстратора многоразовой ракеты-носителя. Тема непростая. Когда создавалась система "Энергия-Буран", боковые блоки, которые потом стали первой ступенью ракеты-носителя "Зенит" с двигателем РД170, планировалось делать возвращаемыми и использовать несколько раз. Поэтому соответствующие требования были заданы к двигателю. Для отрасли это было абсолютно новой работой, потому что до этого момента мы создавали только одноразовые двигатели. А здесь нужно было сделать ремонтопригодный агрегат с большим запасом прочности и надежности, а также с возможностью межполетной обработки. Все необходимые технологии были освоены, при сертификации РД170 подтвердил свою работу при более чем 20 пусках без съема со стенда и был сертифицирован на 10-кратное полетное использование. Мы сохранили эти технологии и транслировали их в линейке кислород-керосиновых двигателей на базе РД170. Речь идет о РД180, РД191. Все они обладают потенциалом многоразового использования в перспективных РН.

- Недавно Энергомаш и Шестая академия китайской космической корпорации науки и техники подписали протокол сотрудничества в конце 2018 года. Какого рода сотрудничество он предусматривает?

- Китайским специалистам очень интересен наш опыт создания мощных жидкостных ракетных двигателей по всем направлениям. Они приняли политику отказа от ядовитых компонентов топлива на своих ракетах и переходят на экологически чистые компоненты: кислород-керосин, кислород-водород. Им удалось достичь определенных успехов в этом вопросе, но, тем не менее, интерес к нашим разработкам остался. На сегодняшний день изучается возможность сотрудничества по направлениям кислород-керосиновых двигателей большой тяги, кислородно-водородных и кислородно-метановых двигателей большой и малой тяги. По нашему законодательству, для осуществления сотрудничества мы должны получить разрешение Правительства РФ. В настоящее время китайская сторона готовит в наш адрес запрос с проектом технических заданий, чтобы мы обратились в "Роскосмос" для анализа возможности удовлетворения их запроса.

- Один из ключевых вопросов в сотрудничестве с Китаем – это соблюдение прав на интеллектуальную собственность. Как учитывается этот аспект?

- Между Россией и китайской стороной подписано соглашение об охране технологий, тем не менее, ракетные двигатели являются категорированной продукцией: любые прямые технические разговоры специалистов запрещены. Законом установлен порядок, при котором мы должны общаться через службу лицензирования и только с разрешения Правительства РФ.

- Сегодня у НПО Энергомаш есть зарубежные контракты, помимо соглашения с США на поставку двигателей РД180/РД181?

- Кроме Китая ведется активная переговорная работа со многими странами, в их числе Аргентина, Бразилия, Индия. С Индией подписан протокол, в котором обе стороны зафиксировали свои дальнейшие намерения. До конца апреля 2019 будут проведены переговоры по конкретизации каждого из направлений сотрудничества, а к концу первого полугодия будет утверждена дорожная карта дальнейших совместных действий.

- С американским контрактом все в порядке?

- Действующий контракт охватывает 2019 и 2020 годы, что касается поставок, на следующие годы, то пока мы находимся в процессе переговоров.

- Работы по двигателю РД171МВ для "Союза-5" идут по графику?

- Первый "Союз-5" должен полететь в 2022 году, соответственно, двигатели нужно поставить за год – в 2021 году. У нас заключен контракт с ракетно-космическим центром (РКЦ) "Прогресс", идет его исполнение, мы должны отработать определенные моменты, поскольку двигатель содержит новые конструктивные и управленческие элементы, отличающие его от РД171. Нужно проверить и подтвердить их работоспособность и надежность. Первый двигатель в этом году должен выйти на огневые испытания.

- Хотелось бы поставить точку в вопросе с недавно раздутой шумихой вокруг РД191, в процессе создания которого были выявлены проблемы с низкочастотными вибрациями при определенном уровне дросселирования. Проблема решена? Есть ли вероятность ее проявления на отдельных образцах?

- РД191 уникален. На "Ангаре-А5" двигатель центрального блока, пока работают боковушки, должен работать в щадящем режиме, экономя топливо. Для этой ракеты был выбран режим 30-процентного, глубокого дросселирования. Что происходит в этот момент с агрегатами? Чтобы было понятно, это как тронуться с места на автомобиле с механической коробкой не с первой, а с четвертой передачи. У вас не только двигатель – вся машина завибрирует и задрожит. То же самое происходит с ЖРД. Например, в ракетном двигателе при таком дросселировании температура в газогенераторе составляет 90 градусов, а в номинальном режиме – 600 градусов. Мы внедрили в конструкцию двигателя ряд решений по подавлению этих низкочастотных колебаний и добились с Центром Хруничева того, что эти мероприятия позволяют двигателю нормально работать и соответствовать техзаданию.

Сегодня двигатель полностью соответствует техническому заданию Центра Хруничева. Многоступенчатая система контроля при его изготовлении и испытаниях не позволяет сдать заказчику негодный двигатель. Задача по РД191 –решена, но мы продолжаем работу по изучению этих процессов, так как у космического ракетного комплекса сверхтяжелого класса (КРК СТК) центральный блок тоже будет дросселироваться. Ведем научный поиск, выясняем природу протекающих процессов. Подчеркну еще раз, что сегодня двигатель полностью соответствует требованиям. Мы уже поставили более 40 двигателей для тяжелой "Ангары". В этом году прошел огневые испытания 41-й двигатель, мы его готовим к отправке в омское ПО "Полет".

- Сегодня много говорится про освоение дальнего космоса, Луны, Марса. Грубо говоря, у нас есть двигатели, чтобы туда слетать, доставить корабль, опустить его на планету и вернуть обратно?

- Чтобы улететь от Земли все есть. Вы знаете, что с осени и до января "Роскосмос" занимался подготовкой материалов Федеральной целевой программы по созданию КРК СТК, в ней рассмотрены вопросы создания взлетно-посадочного модуля, орбитального лунного кораблей и так далее. В СССР занимались лунной темой, но многие вещи нужно будет создавать заново. Сегодня в указе президента РФ обозначено, что мы полетим на Луну не для посещения, а для ее освоения. Для страны такая задача ставится впервые. Задел по маршевым двигателям, системам маневрирования и управления у предприятий космического двигателестроения большой, но многие вещи придется создавать заново - иного выхода нет. Человечество обречено исследовать космос.