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俄罗斯的液体火箭发动机系列-C

(2015-01-02 12:39:14)
标签:

杂谈

俄罗斯的液体火箭发动机系列-C 

RD-0110发动机、RD-0124发动机、S5.92发动机和和RD-58系列火箭发动机

早期的“质子号”使用的上面级有D和DM系列组级,发动机都采用RD-58或者它的改进型号,如RD-58M和RD-58S。RD-58由科罗廖夫能源火箭宇航集团公司研制,RD-58和RD-58M燃料用的是煤油/液氧,而RD-58S用的是合成煤油/液氧。

RD-0110、RD-0124、S5.92、S5.98、RD-58、RD-58M、RD-58S火箭发动机的技术参数

参数/型号

RD-0110

RD-0124

S5.92

S5.98

RD-58

RD-58

RD-58M

RD-58S

真空推力:

297.9kN

297.9kN

19.85kN

19.63kN

82.38kN

83.36kN

83.61kN

86.30kN

真空比冲:

325s

359s

331s

325.5s

346

352

353s

361s

燃烧时间:

250s

270s

 

 

 

 

 

 

燃烧室数:

4+2V

4

1

1+4V

1

1

1

1

燃料:

煤油/液氧

偏二甲肼/四氧化二氮

煤油/液氧

合成煤油/液氧

燃烧室压力:

6.82MPa

15.69MPa

9.51MPa

 

6.98MPa

7.4MPa

7.4MPa

7.94MPa

混合比:

2.22:1

2.6:1

2.05:1

2:1

2.53:1

2.53:1

2.48:1

2.42:1

喷嘴面积比:

 

82.2:1

 

 

189:1

189:1

189:1

280:1

膨胀比:

 

 

 

 

 

 

 

 

流量(吨/秒):

0.092

0.0836

0.0061

0.0061

0.0243

0.0241

0.0242吨

0.0244

应用:

R-7系列

R-7系列

Fregat

微风M/KM

D组级

D-1组级

DM组级

DM组级

RD- 120发动机是20世纪80年代早期苏联的研制的一款发动机,由动力机械制造科研生产联合体研制,用于“天顶号”的第二级。不过,后来的RD-120发动 机不但用于第一级和助推级,还用于“和平号”空间站上的“量子1号”舱。目前,乌克兰的南方设计局计划用于Mayak系列运载火箭,Mayak系列运载火 箭的第一级用2台或4台RD-120M发动机,第二级用1台RD-120发动机。第三级将用乌克兰南方设计局设计的RD-8发动机,这是一款4个燃烧室的 发动机,RD-8发动机的真空推力为78.48千牛,真空比冲为342.6秒,燃烧室压力为7.84MPa,膨胀比为1,600,喷嘴面积比为104,混 合比为2.4。“联盟M”的第一级打算用1台RD-120M发动机,“联盟3号”火箭的助推级级使用1台RD-120/10F发动机,Onega火箭的助 推级使用1台RD-120K发动机,ULV-22火箭的第一级使用3台RD-120U发动机,量子舱使用了4台RD-120/21发动机,量子1号舱使用 了1台RD-120M发动机。具体参数请看表。

俄罗斯的液体火箭发动机系列-C 

RD-120系列火箭发动机(从左到右分别为RD-120、RD-120、RD-120M、RD-120K、RD-120U)

RD-120系列火箭发动机的技术参数

参数/型号

RD-120

RD-120

RD-120M

RD-120K

RD-120U

RD-120/10F

RD-120/21

真空推力:

833.6kN

913kN

873.2kN

850.5kN

869.96kN

862.3kN

794kN

海平面推力:

 

 

774.4kN

784.5kN

763.76kN

793.4kN

701.3kN

真空比冲:

350s

350s

336s

330s

351s

330s

334s

海平面比冲:

 

 

298s

304.4s

313s

304s

304s

重量:

1,125kg

 

1,080kg

1,433kg

 

 

 

直径:

1.95m

 

1.4m

1.5m

 

 

 

高度:

3.87m

 

2.44m

2.8m

 

 

 

燃烧室数:

1

1

1

1

1

 

 

燃料:

煤油/液氧

 

燃烧室压力:

16.28MPa

17.81MPa

 

17.63MPa

17.46MPa

 

 

推重比:

75.55:1

 

80.29:1

 

 

 

 

混合比:

2.58:1

2.58:1

2.58:1

2.58:1

2.58:1

 

 

喷嘴面积比:

106.7:1

 

 

 

 

 

 

流量(吨/秒):

0.2429

0,2660

0.2650

0.2628

0.2640

0.2665

0.9697

应用:

天顶2号

指路灯系列第二级

天顶3SL

量子1号舱

指路灯12/22/

23第一级

Onega

助推级

ULV-22

联盟3

助推级

量子舱

“宇 宙3M”火箭的第一级采用的是RD-216M发动机,相当于2台RD-215发动机,而且每台RD-215发动机都是双燃烧室的,那么“宇宙3M”火箭就 有4个喷嘴,第一级有4个喷嘴,这是前苏联一惯的作风。如“第聂伯”、“轰鸣号”、“联盟号”的助推级和芯级都有4个喷嘴。RD-216M发动机由格鲁什 科研制,并由动力机械制造科研生产联合体负责生产。早期的“宇宙3号”火箭的第一级采用的是RD-216发动机,和RD-216M相比,推力和比冲均有所 增加。2台RD-216发动机的海平面推力为1480.8千牛,海平面比冲为246秒,而2台RD-216M发动机的海平面推力为1485.7千牛,海平 面比冲为248秒。RD-216M发动机燃料采用的是偏二甲肼和AK-27I,AK-27I为一种组合燃料,其中硝酸占73%,27%为四氧化二氮。第二 级采用的是S5.23发动机,燃料采用的是偏二甲肼和AK-27I,由化工机械设计局研制,属于单燃烧室的发动机,真空推力为157.6千牛,此外还有4 个小型的喷嘴用于姿态控制。 

前苏联早期的“旋风2A”火箭的第一级采用的是RD-251发动机,相当于3台RD-250发动机,RD- 250发动机是一款双喷管的发动机,由动力机械制造科研生产联合体研制。在早期的“旋风2号”火箭上采用了3台这样的发动机,也就是说“旋风2号”火箭的 第一级上有6个燃烧室,6个喷管,不但如此,“旋风2号”的第一级还有4台RD-69M发动机用于火箭的姿态控制。3台RD-251发动机的海平面推力为 2,364.9千牛,真空推力为2,643.8千牛,真空比冲为301.4秒,燃料用的是偏二甲肼/四氧化二氮。这4台RD-69M发动机可以把它看成一 个整体,和这3台RD-251发动机一样。这4台RD-69M发动机最大偏航能力为42度,推力为285千牛,高0.98米,直径3.45米,重326千 克,燃烧时间为125秒。第二级发动机为RD-252发动机,外加4台RD-69M发动机。RD-252为双燃烧室的发动机,真空推力为940.5千牛, 真空比冲为317.6秒。RD-69M发动机用于火箭的姿态控制,最大偏航能力为50度,发动机的推力为54.3千牛,重120千克,直径3.35米,高 0.9米,燃烧时间为163秒。 

后来的“旋风2K”和“旋风3”火箭的第一级采用的是RD-261发动机和RD-68M发动机,第二级采 用的是RD-262发动机和RD-69M发动机,“旋风2M”和“旋风4”火箭的第一级采用的是RD-261M发动机和RD-68M发动机,第二级采用的 是RD-262M发动机和RD-69M发动机。RD-251、RD-261和RD-261M这3款发动机相比只是推力有所提高,结构大致相同,都配有辅助 的RD-68M发动机。RD-261发动机的真空推力为2,797.2千牛,真空比冲为301.4秒。RD-261M发动机的真空推力为2,916.5千 牛,真空比冲为300.3秒。RD-252、RD-262和RD-262M发动机的推力也有所提高,真空推力分别为941.4千牛和975.8千牛。“旋 风3”和“旋风4”还有第三级,发动级分别为RD-861和RD-861K,由前苏联的南方设计局研制。RD-861是一款单燃烧室的发动机,外加4台小 型的姿态控制发动机,真空推力为78.71千牛,真空比冲为317秒。RD-861K是单燃烧室的发动机,和RD-861发动机最大的区别是没有4台小型 的姿态控制发动机,真空推力为77.63千牛,真空比冲为330秒。

“第聂伯”火箭的第一级采用RD-264发动机,相当于4台RD- 263发动机,燃料为偏二甲肼/四氧化二氮,采用分级燃烧循环,由动力机械制造科研生产联合体研制。该发动机高2.15米,直径3.03米,重3,600 千克,真空推力4,522.8米,真空比冲318.4秒,推重比为128.05。以后还可能使用RD-274发动机,真空推力提高到4,950.5千牛。 第二级为RD-0255发动机,相当于1台单燃烧室的RD-0256发动机和1台4燃烧室RD-0257发动机,RD-0257发动机用于姿态控制。 RD-0256发动机的真空推力为836.5千牛,真空比冲为340秒。

俄罗斯的液体火箭发动机系列-C 

宇宙3M和旋风号火箭上使用的发动机

俄罗斯的液体火箭发动机系列-C 


 

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