RD-180

RD-180
RD-180
RD-180 test firing.jpg
RD-180 마셜 우주 비행 센터에서의 시험 발사
원산지러시아
첫 비행2000-05-24
디자이너NPO Energomash
제조원NPO Energomash
어플부스터
전임자RD-170
상황활동적인
액체 연료 엔진
추진제LOX/RP-1
혼합비2.72 (73 % O
2, 27 % RP-1)
사이클단계적 연소
배열
챔버2
노즐비36.87
성능
추력, 진공4.15 MN (930,000 lbf)
스러스트, 해수면3.83 MN (860,000 lbf)
스로틀 범위47–100%
추력 대 중량비78.44
챔버 압력26.7 MPa (3,870 psi)
특정 임펄스, 진공338초 (3.31km/s)
특정 임펄스, 해수면311초 (3.05km/s)
질량 흐름1250 kg/s
굽는 시간270초
치수
길이3.56m(140인치)
직경3.15 m (수직)
건조 중량5,190 kg (12,080파운드)
RD-180 모델

RD-180(Rocket Engine-180)은 러시아에서 설계 및 제조된 로켓 엔진이다.이중 연소실, 이중 노즐 설계를 특징으로 하며 RP-1/LOX 혼합물을 연료로 합니다.RD-180은 RD-170/RD-171 계열의 로켓 엔진에서 파생된 것으로, 소련제네르기아 발사체에 사용되었으며 지금도 우크라이나제니트 발사체에 사용되고 있다.

러시아의 크림반도 침공 이후 대외[1] 의존도가 높아지면서 국가 안보에 문제가 돼 단계적으로 폐기되고 있는 미국 아틀라스 5호 1단 발사체에도 RD-180 엔진이 사용된다.2022년 현재[update] 러시아의 우크라이나 침공에 따른 무역 제재로 러시아의 공급과 정비가 중단됐다.

역사

RD-180 로켓 엔진의 뿌리는 소련의 에너지 발사체 프로젝트로 거슬러 올라간다.RD-170은 4 챔버 엔진으로, 이 차량의 스트랩 온 부스트에 사용하기 위해 개발되었으며, 최종적으로 부란 궤도선을 들어올리는 데 사용되었다.이 엔진은 RD-170의 연소 장치와 절반 크기의 터보 기계를 결합함으로써 2 챔버 버전으로 축소되었다.테스트 스탠드에서의 엔진 테스트와 미국 정부와 러시아 정부 간의 고위급 합의에서 성공적인 성과를 거둔 후, 이 엔진은 록히드 마틴 아틀라스 III에 사용하기 위해 미국으로 수입되었고, 2000년에 첫 비행을 하였다.이 엔진은 아틀라스 [2]III의 후속 모델인 유나이티드 론치 얼라이언스 아틀라스 V에도 사용된다.

이 엔진은 NK-33과 비슷한 디자인[clarification needed] 특징을 가지고 있다. NK-33은 10년 전에 다른 국(국)에서 개발했다.

2014-2015년 가용성 문제

RD-180의 공급망 신뢰성에 대한 의구심은 2014년 3월 러시아군의 우크라이나 개입 이후 불거졌다.2000년 Atlas III 발사체에 엔진이 처음 사용된 이후 13년 이상 동안 냉전 이후 미-러 관계의 불균일한 기록에도 불구하고 엔진 공급에 심각한 위험은 없었다.그러나 2014년 3월 이후 서방과 러시아의 관계가 악화되면서 러시아 [3]엔진 수입에 대한 미국의 제재 범위가 불분명한 미국 법원의 단기 사법적 가처분 등 여러 가지 자초지종을 초래했다.

2014년 5월 13일, 러시아 부총리 드미트리 로고진은 "러시아가 러시아제 로켓 엔진을 군사 [4]발사에 사용하는 것을 금지할 것"이라고 발표했다. 이 로켓은 ULA 아틀라스 V 발사체의 빈번한 탑재물로서,[5] 각 비행 후 1단계에 RD-180 엔진을 장착하여 전력을 공급한다.이에 대해 미 공군은 항공우주공사에 비 RD-180 엔진을 탑재한 아틀라스 5 부스터 스테이지의 동력 공급에 대한 대안을 검토하도록 요청했다.2014년의 초기 예상으로는 Atlas [6]V의 RD-180을 교체하는 데 5년 이상이 걸릴 것으로 예상되었습니다.

러시아 정부가 수입 RD-180 엔진의 ULA 공급을 중단할 수도 있지만 미 의회는 공군의 지원으로 RD-180을 생산할 수 있는 미국 생산라인을 만드는 것이 러시아 정부의 면허가 필요하다는 점에서 유리하지 않다는 견해가 대두되고 있다.ernment.그러나 [7]미 의회는 2022년까지 새로운 엔진을 장착하기 위한 새로운 탄화수소 로켓 엔진 프로그램의 시작을 지지하고 있다.

2014년 6월, 에어로젯 로켓다인은 미국 연방 정부에 "전혀 새로운, 미국에서 조달된 로켓 추진 시스템인 2,200킬로와트톤급(500,000파운드f) 추진 등유/LOX AR-1 로켓 엔진에 자금을 지원할 것"을 제안했다.2014년 6월 현재, Aerojet의 초기 예측은 각 엔진의 비용이 엔진 쌍당 2,500만 달러 미만일 것이라는 것이었습니다. 단, 미국 정부가 지원할 개발 비용은 최대 10억 달러에 달합니다.Aerojet은 AR-1이 미국의 Evolutionable Expendable Launch Vehicle 비행대에서 RD-180을 대체할 수 있으며,[8] 더 저렴할 것이라고 믿었다.

2014년 8월 21일, 미 공군은 RD-180의 교체를 위한 공식 정보 요청(RFI)을 발표했다.RFI는 현재 및 미래의 국가보안공간(NSS) 발사 요건을 충족하기 위해 비용 효율이 높고 상업적인 솔루션을 제공할 수 있는 "부스터 추진 및/또는 출시 시스템 재료 옵션"에 대한 정보를 찾고 있습니다.공군우주사령부(AFSPC)는 EELV(Evolutioned Expendable Launch Vehicle)급 우주리프트 애플리케이션을 위한 부스터 추진 시스템 및/또는 발사 시스템의 상업적 개발을 촉진하기 위한 인수 전략을 고려하고 있습니다."전날 연합발사동맹은 러시아의 크림반도 합병 이후 처음으로 RD-180 2대를 인도했다.RD-180의 교체가 언제 시작될지는 확실하지 않으며, RFI는 러시아 엔진과의 유사성, 새로운 구성으로 제공될 것인지, EELV 임무를 [9]위한 "대체 발사체"를 사용하는지 등 몇 가지 옵션을 입력하도록 요청했습니다.

2014년에 RD-Amross는 (ULA에) RD-180을 [10]개당 2340만 달러에 판매하고 있었습니다.

2015년 1월, Orbital Sciences Corporation은 정부 기관으로부터 NPO [11]Energomash로부터 60개의 엔진을 납품하는 데 필요한 모든 허가를 받았습니다.

2015년 12월 24일, 연합 발사 동맹은 미국의 대러 제재가 시행되기 전, 그리고 미 의회가 러시아 엔진 사용 금지를 해제한 지 며칠 만에 아틀라스 V 발사체에 RD-180 엔진을 더 사용할 것을 주문했다고 발표했다.미국은 [citation needed]우주선을 타고 우주로 간다.

미국 생산 RD-180

ULA(United Launch Alliance)는 2015년 2월 미국 앨라배마주 디케이터에서 러시아제 RD-180 엔진 생산을 검토하고 있다고 발표했다.미국제 엔진은 정부 민간(NASA) 및 상업용 발사에만 사용되며 미군 발사에는 사용되지 않습니다.이 잠재적인 프로젝트는 ULA가 BE-4의 [12]Blue Origin과 함께 진행하고 있는 새로운 엔진 개발 작업의 백업 계획입니다.RD AMROSS에 의해 Pratt & Whitney는 미국에서 RD-180의 생산을 허가받고 있습니다.당초, 미국에서의 RD-180의 생산은 2008년에 개시할 예정이었지만, 실현되지 않았습니다.2005년 GAO Selected Major Weapon Programs 평가 보고서에 따르면 프랫 앤 휘트니는 2012년까지 [13]첫 군사 발사를 통해 미국에서 엔진 제작을 시작할 계획이었다.이것 역시 일어나지 않았다.2014년에 국방부는 RD-180 [14]엔진의 미국 국내 생산을 시작하려면 약 10억 달러와 5년이 걸릴 것으로 추정했다.

2021년 4월 14일까지 Energomash는 20년 이상의 협력으로[15] 122개의 RD-180 로켓 엔진을 미국에 납품했다.

2021년 8월 26일 인터뷰에서 ULA의 CEO 토리 브루노는 다가오는 임무를 위해 3, 4대의 RD-180이 아틀라스 V 로켓에 설치되고 나머지는 창고에 보관되어 있다고 말했다.그는 "우리는 RD-180을 조기 인도했다"며 "그 때문에 나는 그 관계를 끝내고 러시아에 의존하지 않을 수 있다"고 말했다.미국은 모두 122대의 RD-180 엔진을 Energomash로부터 공급받아 러시아의 우주 프로그램을 위해 수십억 달러의 수익을 창출했다.[16]

미국 Atlas 발사체의 RD-180 엔진 교체

2014년의 진행에 따라, 지정학적, 미국의 정치적 고려에 따라, United Launch Alliance는 ULA Atlas V의 1단 부스터에 사용되는 러시아제 RD-180 엔진의 교체 가능성을 검토하기 시작했다.2014년 6월에 다수의 미국 로켓 엔진 공급업체에 정식 [1]연구 계약이 체결되었습니다.

2014년 9월, ULA는 블루 오리진(Blue Origin)과 파트너십을 맺고 Atlas V의 뒤를 이을 새로운 1단계 부스터의 RD-180을 대체할 BE-4 LOX/메탄 엔진을 개발했다고 발표했습니다.당시 이 엔진은 이미 블루 오리진에 의해 개발된 지 3년째였고 ULA는 새로운 스테이지와 엔진이 2019년 이전에 비행을 시작할 것으로 예상했다.신형 발사체 [1]부스터에는 2400kwt(550,000lbf)의 추진력 BE-4 엔진 중 2개가 사용된다.

다이네틱스와 에어로젯 로켓다인(AJR)도 RD-180을 대체하기 위해 AR1 [17][18]탄화수소 연료 로켓 엔진을 내놓았다.2015년 초 ULA의 CEO Tory Bruno는 AR-1 옵션과 라이센스 계약 하에 ULA가 RD-180을 제조하는 것은 ULA가 Blue Origin BE-4 [12]엔진에서 추구하는 주요 옵션의 백업 옵션이라고 말했습니다.2016년 3월까지 미 공군은 AJR 및 Blue Origin과 두 [19]엔진의 엔진 개발을 위한 자금 지원을 위한 개발 계약을 체결했습니다.

2021년 9월 현재, 새로운 엔진을 장착한 첫 번째 벌컨 비행은 [20]2022년에 비행할 것으로 예상된다.

2020년 5월 25일 현재(RD-180을 탑재한 아틀라스 LV의 첫 출시 20년 후) 116개의 엔진이 미국에 인도되었고 90회의 발사가 이루어졌으며,[by whom?] 모두 성공한 것으로 인정받고 있습니다.

설계 및 사양

RD-180 엔진 개요:
  • 헬륨
  • 저압 액체 산소
  • 저압 액체 연료
  • 고압 액체 연료
  • 고압 산소 가스 및 프리버너 연소 생성물
EHA
전기 유압 액추에이터
MR control EHA
혼합비 제어 EHA
PB fuel valve
프리버너 연료 밸브

RD-180의 연소실은 이전 모델인 4개의 챔버 RD-170과 마찬가지로 단일 터보펌프 유닛을 공유합니다.RD-180은 RP-1/LOX 혼합물을 연료로 하며 매우 효율적인 고압 단계식 연소 사이클을 사용합니다.엔진은 산화제 대 연료비 2.72로 작동하며, 일반적인 미국식 설계와는 달리 산소가 풍부한 프리버너를 사용합니다.사이클의 열역학을 통해 산소가 풍부한 프리버너는 중량 대비 출력 비율을 높일 수 있지만, 엔진 전체에 걸쳐 고압, 고온 가스 산소를 운반해야 한다는 단점이 있습니다.엔진 노즐의 움직임은 4개의 유압 액추에이터에 의해 제어됩니다.엔진은 공칭 [21]추력의 47%에서 100%까지 스로틀할 수 있습니다.

적용들

1990년대 초 제너럴 다이내믹스 우주 시스템 부문(나중에 록히드 마틴이 인수)은 RD-180을 EELV(Evolutioned Expendable Launch Vehicle)와 Atlas 프로그램에서 사용할 수 있는 권리를 취득했습니다.이러한 프로그램은 미국 정부의 출시와 상업적인 출시를 지원하기 위해 고안되었기 때문에, RD-180은 프랫 앤 휘트니가 공동 제작하도록 준비되었다.그러나, 지금까지의 모든 생산은 러시아에서 행해지고 있습니다.이 엔진은 현재 러시아 NPO Energomash와 RD Amross라고 불리는 Pratt & Whitney의 합작사에 의해 판매되고 있다.

RD-180은 Atlas IIA-R 차량에 처음 배치되었으며, Atlas IIA 차량에는 러시아(따라서 R) 엔진이 이전 메인 엔진을 대체했습니다.이 차량은 나중에 아틀라스 III로 이름이 바뀌었다.Atlas V 로켓의 모듈러형 Common Core Booster 1단계에서 사용할 엔진을 인증하기 위한 추가 개발 프로그램이 수행되었습니다.

장래의 용도

RD-180은 러시아 우주발사체 [23][24]Rus-M과 함께 사용할[22] 것을 제안받았으나 2011년 [25]10월 러시아 우주국에 의해 취소됐다.

2010년 3월, 미국 항공 우주 연구 협회와 대학 우주 연구 협회의 컨설턴트이자 프린스턴 대학의 전 항공 우주 공학과 교수인 제리 그레이는 NASA의 중형 로켓에 RD-180을 사용할 것을 제안했습니다.러시아에 대한 지나친 의존을 우려하는 사람들에게, 그는 RD Amross가 "미국에서 제조한 RD-180의 개발에 매우 근접했으며, NASA의 자금 투입으로 몇 년 안에 RD-170과 동등한 1,700,000파운드힘 또는 760만 파운드의 추력을 생산할 수 있을 것"이라고 지적했다.[26]

장래의 대안

2010년 2월, 미국에서 RD-180 생산에 필요한 문서와 법적 권리가 제공되고 있음에도 불구하고, NASA는 "러시아제 엔진과 거의 같거나 그 이상의 높은 수준의 추력을 발생시킬 수 있는" 토종 코어 스테이지 엔진의 개발을 고려하고 있습니다.NASA는 2010년 미국 [27]국방부와의 협력관계에 따라 2020년 또는 그 이전에 완전히 작동하는 엔진을 생산할 것을 고려했다.2021년, 나사는 아틀라스 V 로켓의 퇴역 계획 때문에 새로운 엔진 구매를 중단했다.

2022년 러시아의 우크라이나 침공

2022년 2월 24일, 러시아는 우크라이나에 대한 대규모 군사 침략을 시작했다.6일 후인 2022년 3월 2일, 러시아가 침공을 계속하자, 그들은 우크라이나 [28]공격에 대한 미국의 제재에 대한 보복으로 미국에 대한 모든 RD-180 엔진의 판매와 지원을 공식적으로 중단한다고 발표했다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c Ferster, Warren (17 September 2014). "ULA To Invest in Blue Origin Engine as RD-180 Replacement". SpaceNews. Archived from the original on 18 September 2014. Retrieved 19 September 2014.
  2. ^ The Engines That Came In From The Cold!. Channel Four Television Corporation. 2000. Retrieved 19 May 2014.
  3. ^ Foust, Jeff (12 May 2014). "Replacing the RD-180". The Space Review. Archived from the original on 14 May 2014. Retrieved 13 May 2014.
  4. ^ "Russia responds to US sanctions over Ukraine". ITV news. 13 May 2014. Archived from the original on 14 May 2014. Retrieved 13 May 2014.
  5. ^ Gopal Ratnam and Henry Meyer (13 May 2014). "Russia Bans Rocket Engine Sales to U.S. Military". Bloomberg. Archived from the original on 14 November 2014. Retrieved 28 December 2014.
  6. ^ de Selding, Peter B. (19 May 2014). "Estimates on Time Needed to Replace RD-180 Vary Widely". Space News. Archived from the original on 19 May 2014. Retrieved 16 May 2014.
  7. ^ "Support Grows For New U.S. Rocket Engine". Aviation Week. 26 May 2014. Archived from the original on 27 May 2014. Retrieved 27 May 2014.
  8. ^ Butler, Amy (3 June 2014). "Aerojet Rocketdyne Targets $25 Million Per Pair For AR-1 Engines". Aviation Week. Archived from the original on 1 July 2014. Retrieved 16 June 2014. Aerojet Rocketdyne is targeting a cost of $20–25 million for each pair of new AR-1 engines as the company continues to lobby the government to fund an all-new, U.S.-sourced rocket propulsion system ... The effort to build a new, 500,000-lb. thrust liquid oxygen/kerosene propulsion system would take about four years from contract award and cost roughly $800 million to $1 billion. Such an engine is eyed for United Launch Alliance’s (ULA) Atlas V rocket as well as Orbital’s Antares. … [we] 'believe [the AR-1 will be] on a par – if not better – than the performance of the RD-180. We also believe it is going to be more affordable,'
  9. ^ http://www.airforcetimes.com/article/20140821/NEWS04/308210050/Air-Force-issues-RFI-new-rocket-engine-replace-Russian-made-model[데드링크]
  10. ^ 로이터 펜타곤은 러시아인을 취급하고 있으며, 2014년 11월 플로리다의 소규모 기업 Wayback Machine에서 2019년 2월 22일 아카이브 완료.
  11. ^ "US to buy 60 Russian rocket engines worth $1 bln — company". itar-tass.com. Archived from the original on 19 January 2015. Retrieved 10 April 2018.
  12. ^ a b Fleischauer, Eric (7 February 2015). "ULA's CEO talks challenges, engine plant plans for Decatur". Decatur Daily. Archived from the original on 12 June 2017. Retrieved 9 February 2015.
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  14. ^ "U.S. RD-180 Coproduction Would Cost $1 Billion Aviation Week Network". aviationweek.com. Archived from the original on 4 September 2021. Retrieved 5 October 2021.
  15. ^ "Russia hands over last RD-180 rocket engines to US under existing deal". Archived from the original on 25 July 2021. Retrieved 4 September 2021.
  16. ^ Roulette, Joey (26 August 2021). "ULA stops selling its centerpiece Atlas V, setting path for the rocket's retirement". The Verge. Archived from the original on 4 September 2021. Retrieved 4 September 2021.
  17. ^ "Aerojet Rocketdyne Targets $25 Million Per Pair For AR-1 Engines". Archived from the original on 1 July 2014. Retrieved 16 June 2014.
  18. ^ "Spaceflight Now – Breaking News – Aerojet Rocketdyne says AR1 engine is best fit for Atlas 5". spaceflightnow.com. Archived from the original on 12 September 2015. Retrieved 10 April 2018.
  19. ^ Clark, Stephen. "ULA's candidates to replace RD-180 engine win Air Force funding – Spaceflight Now". Archived from the original on 13 August 2021. Retrieved 5 October 2021.
  20. ^ Irene Klotz (Aviation Week & Space Technology). "Debut launch of @ulalaunch Vulcan slipping to 2022 as customer @astrobotic needs more time to prep Peregrine lunar lander. "Covid presented a lot of problems for the entire space supply chain," CEO John Thornton tells @aviationweek "We're just doing the best we can."". Archived from the original on 30 June 2021. Retrieved 28 August 2021.
  21. ^ Atlas V Launch Services User's Guide (PDF) (Rev. 11 ed.). Centennial, CO: United Launch Alliance. March 2010. pp. A8-9. Archived (PDF) from the original on 14 December 2020. Retrieved 6 December 2020.
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  27. ^ "NASA Propulsion Plans Resonate with Some in Rocket Industry". SpaceNews.com. 26 February 2010. Retrieved 28 December 2014.
  28. ^ "Russia is stopping rocket engine sales to the US and their space chief said, 'Let them fly on something else, their broomsticks'". MSN. Retrieved 4 March 2022.

외부 링크

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