На международном форуме технологического развития «Технопром» в Новосибирске представили полноразмерный макет нового жидкостного ракетного двигателя НК-3. Самарское предприятие «ОДК-Кузнецов», входящее в корпорацию Ростех, создает энергоустановку для сверхлегкой ракеты-носителя «Воронеж».
Для российского двигателестроения это перспективный проект: серийных ракет-носителей сверхлегкого класса в стране сейчас нет. Разработчики рассчитывают применять новую ракету для вывода на орбиту небольших спутников и выйти на рынок коммерческих пусков этого класса.
Какие параметры заложили в двигатель НК-3
НК-3 стал первым отечественным жидкостным двигателем такого класса, который разрабатывают в современной России. Его тяга составляет 4,5 тонны. Установка должна работать на экологически чистом топливе, состав которого источники не раскрывают.
Конструкторы предусмотрели НК-3 для обеих ступеней ракеты «Воронеж». Архитектура двигательной установки различается в зависимости от места двигателя в ракете.
| Узел ракеты | Состав двигательной установки | Конструктивная задача |
|---|---|---|
| Первая ступень | 12 двигателей НК-3 | Часть двигателей будет управлять вектором тяги для коррекции траектории полета |
| Вторая ступень | Один НК-3 | Высотное сопло, возможность двух запусков и управление вектором тяги |
Посетителям площадки форума показали и макет второй ступени в натуральную величину. Ее длина равна 4,1 метра, диаметр составляет чуть больше двух метров. Такой демонстратор позволяет увидеть компоновку перспективной ракеты и место двигателя в составе ступени.
От эскизного проекта к рабочей конструкторской документации
Разработка НК-3 уже прошла стадию эскизного проекта. Сейчас специалисты ОДК-Кузнецов выпускают рабочую конструкторскую документацию. Для КД это этап, на котором проектные решения переходят в комплект документов, необходимый для изготовления деталей, сборки узлов и подготовки испытаний.
Камеру сгорания инженеры создают на основе наработок по агрегату серийного двигателя РД-107А. Этот двигатель известен по ракетам «Союз». Остальные основные узлы НК-3 предприятие проектирует с нуля: насосы, турбину, газогенератор и систему управления.
Такое разделение работ показывает границу между использованием уже проверенной основы и созданием новой конструкции. Как обеспечить совместную работу камеры сгорания, турбонасосного оборудования, газогенератора и системы управления в одном агрегате? Ответ должен подтвердить не только комплект рабочей документации, но и программа испытаний.
Последовательность работ по проекту
- ОДК-Кузнецов сформировал эскизный проект двигателя НК-3.
- Предприятие разрабатывает рабочую конструкторскую документацию на двигатель и его новые узлы.
- Для сложных деталей планируют применять трехмерную печать методом селективного лазерного сплавления.
- Узлы пройдут испытания, после чего предприятие проведет огневые тесты на существующей производственной базе.
Трехмерная печать для газогенератора и ускорения испытаний
Для сокращения сроков испытаний разработчики планируют изготавливать сложные детали, включая корпус газогенератора, на трехмерных принтерах методом селективного лазерного сплавления. Технология должна ускорить перебор вариантов конструкции: не потребуется тратить время на изготовление сложной оснастки для каждого варианта.
Испытание узлов и огневые тесты НК-3 пройдут на действующей производственной площадке ОДК-Кузнецов. Это связывает выпуск КД, изготовление деталей и проверку конструкции в одном двигателестроительном контуре. Результаты тестов покажут, какие решения потребуется уточнить до следующего этапа развития проекта.
Заказчик ракеты и площадка презентации
Заказчиком проекта выступает частная компания «3Д Исследования и разработки», которая создает ракету «Воронеж». Ее генеральный директор назвал выбор ОДК-Кузнецов стратегическим: предприятие десятилетиями работает над двигателями для ракет «Союз».
НК-3 разрабатывают в рамках соглашения между ОДК и венчурным фондом «Восход». Публичную презентацию макета провели на девятом международном форуме «Технопром» в Новосибирске, старт которого был назначен на среду, 26 августа.
Организаторы форума сообщали о 38 экспонентах и трех отраслевых кластерах: цифровых технологиях и микроэлектронике, медицине и здоровье, атомных и энергетических технологиях, науке и инновациях. Ключевой темой мероприятия стал запуск установки «СКИФ». Заявки на участие подали почти все российские регионы и 40 государств, а в центре международной программы находились диалог России со странами СНГ, Африки и партнерство с Китаем.
Презентация НК-3 на новосибирской площадке вывела проект из стадии закрытой разработки в публичное поле. Для конструкторской команды следующий практический рубеж остается прежним: завершить рабочую документацию, изготовить опытные узлы и пройти огневые испытания.
Частые вопросы
Какой двигатель впервые показали на форуме «Технопром»?
На форуме представили полноразмерный макет жидкостного ракетного двигателя НК-3 для сверхлегкой ракеты-носителя «Воронеж».
Какая тяга у двигателя НК-3?
Тяга НК-3 составляет 4,5 тонны.
На каком этапе находится разработка конструкторской документации?
Эскизный проект завершен. ОДК-Кузнецов разрабатывает рабочую конструкторскую документацию.
Какие узлы НК-3 проектируют с нуля?
С нуля проектируют насосы, турбину, газогенератор и систему управления. Камера сгорания опирается на наработки по агрегату серийного двигателя РД-107А.
Сколько двигателей планируют установить на ракете «Воронеж»?
На первой ступени планируют установить 12 НК-3. На второй ступени будет один двигатель с высотным соплом и возможностью двух запусков.
Где будут испытывать новый ракетный двигатель?
Испытания узлов и огневые тесты запланированы на существующей производственной базе ОДК-Кузнецов.
Позиция экспертов Реестр Гарант
Команда «Реестр Гарант» обращает внимание на связку этапов в проекте НК-3: после завершения эскизного проекта предприятие выпускает рабочую конструкторскую документацию, затем планирует изготовление сложных деталей и испытания. Использование селективного лазерного сплавления для корпуса газогенератора позволит быстрее проверять варианты конструкции без длительной подготовки сложной оснастки.