РАБОТЫ КБХА ПО ВОДОРОДНЫМ ТРАНСПОРТНЫМ ДВИГАТЕЛЯМ КОСМИЧЕСКОГО И НАЗЕМНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Второй международный симпозиум «Безопасность и экономика водородного транспорта»

IFSSEHT-2003

РАБОТЫ КБХА ПО ВОДОРОДНЫМ ТРАНСПОРТНЫМ ДВИГАТЕЛЯМ КОСМИЧЕСКОГО И НАЗЕМНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

В. С. Рачук, А. И. Белогуров, Л. Н. Григоренко

Конструкторское бюро химавтоматики, ул. Ворошилова, 22, Воронеж, 394006, Россия Телефон: (0732) 33-36-73, 33-36-80, факс: (0732) 33-41-22, 251-44-49, e-mail: [email protected]

Водородные двигатели космического назначения разрабатываются в КБХА с 1965 года, с начала создания ядерных ракетных двигателей (ЯРД) РД 0410 и РД 0411 тягой в пустоте 3,6 т и 40 т соответственно. Двигатели предназначены для разгонных блоков, выводящих полезные нагрузки на геостационарные и межпланетные орбиты. ЯРД выполнены по замкнутой схеме, реакторы двигателей — твердофазные на тепловых нейтронах.

Применение в качестве рабочего тела водорода обеспечило повышение удельного импульса тяги до уровня, недостижимого для химических жидкостных ракетных двигателей.

Изложено состояние разработки этих двигателей, намечены направления дальнейших работ по улучшению параметров ЯРД.

Широкий круг научно-технических и производственно-технологических проблем, решенных КБХА и соисполнителями в процессе разработки ЯРД, обеспечил базу для создания ядерных энергодвигательных установок (ЯЭДУ).

Рассмотрен ряд выполненных на базе двигателей РД 0410 и РД 0411 трехрежимных и двухрежим-ных ЯЭДУ с турбомашинным преобразованием энергии в широком диапазоне электрических мощностей (40 кВт-10 МВт) и тяг в пустоте (0,1-40 т). Предусмотрена возможность увеличения тяги ЯЭДУ (почти в четыре раза) за счет жидкокислородного форсирования горения водорода, предварительно разогретого в реакторе, с кислородом.

Определены мероприятия по обеспечению ядерной и радиационной безопасности ЯРД и ЯЭДУ.

Приведены результаты разработок по водород-но-кислородному двигателю РД 0120 тягой в пустоте 200 тс для космической системы «Энергия-Буран» (1974-1997 гг.), самому мощному для своего времени, а также данные по водородно-кислород-ному ЖРД РД 0146 тягой в пустоте 10 т, создающемуся в последние годы.

Рассмотрены работы КБХА по использованию водорода в наземном транспорте — для поршневых и газотурбинных двигателей мощностью 300-500 л.с., а также энергоустановок на топливных элементах совместно с РКК «Энергия».