El RD-253 (en ruso : Раке́тный дви́гатель 253 , Rocket Engine 253 ) y sus variantes posteriores, el RD-275 y RD-275M , son motores de cohetes de propulsión líquida desarrollados en la Unión Soviética por Energomash . Los motores se utilizan en la primera etapa del vehículo de lanzamiento Proton y utilizan un ciclo de combustión por etapas rico en oxidantes para alimentar las turbobombas. El motor quema UDMH / N 2 O 4 , que son altamente tóxicos pero hipergólicos. y almacenable a temperatura ambiente, simplificando el diseño del motor.
País de origen | URSS / Rusia |
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Primer vuelo | RD-253 : 1965 RD-275 : 1995 RD-275М : 2007 |
Diseñador | Energomash , V.Glushko |
Fabricante | Protón-PM |
Solicitud | Refuerzo de primera etapa |
L / V asociado | Protón |
Sucesor | RD-254, RD-256, RD-275, RD-275М |
Estado | Operacional |
Motor de combustible líquido | |
Propulsor | N 2 O 4 / UDMH |
Proporción de mezcla | 2,67 |
Ciclo | Combustión escalonada |
Configuración | |
Cámara | 1 |
Relación de boquilla | 26,2 |
Actuación | |
Empuje (vac.) | RD-253 : 1,630 kN (370,000 lb f ) RD-275 : 1,750 kN (390,000 lb f ) RD-275М : 1,832 kN (412,000 lb f ) |
Empuje (SL) | RD-253 : 1.470 kN (330.000 lb f ) RD-275 : 1.590 kN (360.000 lb f ) RD-275М : 1.671 kN (376.000 lb f ) |
Relación empuje-peso | 156,2 |
Presión de la cámara | RD-253 : 14,7 MPa (2130 psi; 147 bar) RD-275 : 15,7 MPa (2280 psi; 157 bar) RD-275M : 16,5 MPa (2390 psi; 165 bar) |
Yo sp (vac.) | RD-253 : 316 s RD-275 : 316 s RD-275M : 315,8 s |
Yo sp (SL) | RD-253 : 285 s RD-275 : 287 s RD-275M : 288 s |
Rango de cardán | 7,5 °, plano único |
Dimensiones | |
Largo | 3 m (9,8 pies) |
Diámetro | 1,5 m (4 pies 11 pulgadas) |
Peso en seco | RD-253 : 1.080 kg (2.380 libras) RD-275 : 1.070 kg (2.360 libras) RD-275M : 1.070 kg (2.360 libras) |
Utilizado en | |
Primera etapa de protones . | |
Referencias | |
Referencias | [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] |
Historia
El desarrollo del RD-253 comenzó en 1961. Las investigaciones preliminares y el desarrollo del motor, así como su producción posterior, se llevaron a cabo bajo la dirección de Valentin Glushko y terminaron en 1963. El RD-253 utiliza un ciclo de combustión por etapas para un generador rico en oxidantes. gas. Se utilizó por primera vez en julio de 1965 cuando seis motores impulsaron la primera etapa del cohete. El desarrollo y producción del RD-253 supuso un salto cualitativo para los cohetes de esa época al lograr altos niveles de empuje , impulso específico y presión en la cámara de combustión . Este motor es uno de los motores más fiables de la URSS y la Rusia moderna .
Como en cada primera etapa de los cohetes Proton-K se utilizaron seis motores RD-253, el sistema desempeñó un papel fundamental en las misiones espaciales rusas cuando se eligió este cohete como portador, incluidos los siguientes programas: "Luna" , " Venera ", "sonda de Marte". " , estaciones orbitales tripuladas " Salyut " ," Mir "y suministró varios módulos principales para la ISS . Se utiliza ampliamente también para lanzamientos de satélites pesados. [1] [5] El último motor de cohete RD-253 se utilizó en el cohete Proton-K y se lanzó el 30 de marzo de 2012. [6]
Desde el desarrollo original del motor, se diseñaron varias modificaciones que no se utilizaron en cohetes. Uno de ellos fue el motor RD-256 cuyo desarrollo se detuvo en modelos experimentales. No se usó en vuelos y fue diseñado para un vehículo cancelado. [8] La modificación marcada como RD-254 se suministró con una boquilla extendida para trabajar en vacío.
Estado actual y desarrollo
Todos los derechos para vender y emplear el RD-253 para el cohete Proton pertenecen a Energomash, que lo produce en Perm , Rusia .
La modificación RD-275 (14D14) apareció como resultado del desarrollo en los años 1987-1993 con el propósito de lograr una versión más potente del motor. Su empuje un 7,7% más alto se alcanzó elevando la presión en la cámara de combustión y permitió elevar la masa de carga útil a la órbita geoestacionaria (GEO) hasta más de 6.000 kg (13.000 lb). El exitoso vuelo inaugural de un cohete Proton con el nuevo motor se completó en 1995.
Energomash comenzó el desarrollo de la próxima versión más potente del motor en 2001. Tiene un empuje un 5.2% más alto y tiene la designación 14D14M ( RD-275M ). Fue diseñado para permitir que el cohete entregue 150 kg (330 lb) más de carga útil a GEO . [1]
En el período de 2002 a 2003, se completaron algunos trabajos experimentales con esta versión del motor. Incluyó cuatro disparos de prueba de tres RD-275M experimentales con un tiempo total de 735 s . A mediados de 2005, este motor entró en producción por encargo del gobierno. El primer lanzamiento de Proton-M con motores 14D14M se realizó el 7 de julio de 2007. [1]
La versión final RD-275M a veces se designa como RD-276, pero hasta 2009 el nombre RD-275M (14D14M) era más común. [1] [4] Algunas fuentes [ ¿cuáles? ] señala el costo de producción por motor de hasta 1,5 millones de dólares y, a veces, llama a algunas cifras más bajas alrededor de 1 millón de dólares por unidad. [ cita requerida ]
Versiones
Durante los años ha habido muchas versiones de este motor:
- RD-220 : Propuesta inicial de la primera etapa N-1 . [9]
- RD-221 : Propuesta inicial para la segunda etapa N-1 . [9]
- RD-222 ( Índice GRAU 11D41 ): Programa de desarrollo de la primera etapa N-1 . [9]
- RD-223 ( Índice GRAU 11D42 ): Programa de desarrollo de la segunda etapa N-1 . [9]
- RD-253 ( Índice GRAU 11D43 ): Versión de producción en serie para la primera etapa de Proton (8K62). Se propuso para la primera etapa N-1 .
- RD-253F ( Índice GRAU 11D43F ): Proyecto de primera etapa del R-36M (15А14). [9]
- RD-254 ( Índice GRAU 11D44 ): Proyecto para la tercera etapa UR-700 y para las segundas etapas Proton y N-1 , era una versión RD-253 de gran altitud.
- RD-275 ( Índice GRAU 14D14 ): Producción en serie para la primera etapa de Proton-M . RD-253 con empuje aumentado en un 8%. [9]
- RD-275М AKA RD-276 ( Índice GRAU 14D14М ): Producción en serie para la primera etapa Proton-M . RD-275 mejorado. [9]
Motor | RD-220 | RD-221 | RD-222 (11D41) | RD-223 (11D42) | RD-253 (11D413) | RD- 253F (11D413F) | RD-254 (11D44) | RD-275 (14D14) | RD-275M (RD-276, 14D14M) [4] |
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Desarrollo | 1960 | 1960-1961 | 1962-1966 | 1966-1967 | 1961-1963 | 1987-1993 | 2001-2005 | ||
Presión de la cámara de combustión | 14,7 MPa (2130 psi) | 16,9 MPa (2450 psi) | 14,7 MPa (2130 psi) | 15,7 MPa (2280 psi) | 16,5 MPa (2390 psi) | ||||
Empuje (vacío) | 1.074 kN (241.000 lbf) | 1.120 kN (250.000 lbf) | 1.634 kN (367.000 libras · pie) | 1,700 kN (380,000 lbf) | 1.635 kN (368.000 libras · pie) | 1.870 kN (420.000 libras · pie) | 1.720 kN (390.000 lbf) | 1.750 kN (390.000 lbf) | 1.832 kN (412.000 lbf) |
Empuje (nivel del mar) | 947 kN (213.000 libras · pie) | N / A | 1.471 kN (331.000 lbf) | N / A | 1.474 kN (331.000 lbf) | 1.720 kN (390.000 lbf) | N / A | 1.590 kN (360.000 lbf) | 1.671 kN (376.000 lbf) |
Impulso específico (vacío) | 306 s (3,00 km / s) | 318 segundos (3,12 km / s) | 302 s (2,96 km / s) | 314 s (3,08 km / s) | 316 s (3,10 km / s) | 317 segundos (3,11 km / s) | 328 segundos (3,22 km / s) | 316 s (3,10 km / s) | 315,8 s (3,097 km / s) |
Impulso específico (nivel del mar) | 270 segundos (2,6 km / s) | N / A | 272 s (2,67 km / s) | N / A | 285 s (2,79 km / s) | 290 segundos (2,8 km / s) | N / A | 287 s (2,81 km / s) | 288 s (2,82 km / s) |
Altura | 2.600 mm (100 pulgadas) | 4.200 mm (170 pulgadas) | 3.470 mm (137 pulgadas) | 5.050 mm (199 pulgadas) | 3.000 mm (120 pulgadas) | 2700 mm (110 pulgadas) | 4000 mm (160 pulgadas) | 3.050 mm (120 pulgadas) | 3.050 mm (120 pulgadas) |
Diámetro | 1.300 mm (51 pulgadas) | 2.400 mm (94 pulgadas) | 1.460 mm (57 pulgadas) | 2.530 mm (100 pulgadas) | 1.500 mm (59 pulgadas) | 1.490 mm (59 pulgadas) | 2.600 mm (100 pulgadas) | 1.500 mm (59 pulgadas) | 1.500 mm (59 pulgadas) |
Uso previsto | Primera etapa N-1 | Segunda etapa N-1 | Primera etapa N-1 | Segunda etapa N-1 | Proton (8K62) primera etapa | R-36M (15А14) primera etapa | UR-700 tercera etapa, de protones y N-1 segunda etapas | Primera etapa Proton-M | Primera etapa Proton-M |
Estado | Proyecto (abandonado) | Retirado | Proyecto (abandonado) | Retirado | En producción |
Ver también
- Protón : utiliza RD-275
- Motor de cohete
Referencias
- ^ a b c d e "RD-253" . NPO Energomash . Consultado el 7 de julio de 2015 .
- ^ "RD-253-11D48" . Enciclopedia Astronautica . Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016 . Consultado el 7 de julio de 2015 .
- ^ "RD-253" . Enciclopedia Astronautica . Archivado desde el original el 24 de agosto de 2015 . Consultado el 7 de julio de 2015 .
- ^ a b c "Motor cohete líquido RD-276" . Proton-PM . Consultado el 6 de julio de 2015 .
- ^ a b "Proton-K" . Enciclopedia Astronautica . Consultado el 7 de julio de 2015 .
- ^ a b Zak, Anatoly. "Historia de los protones" . RussianSpaceWeb . Consultado el 7 de julio de 2015 .
- ^ Zak, Anatoly. "2015-07-07" . RussianSpaceWeb . Consultado el 7 de julio de 2015 .
- ^ "RD-253 (11D43) y RD-275 (14D14)" (en ruso) . Consultado el 7 de julio de 2015 .
- ^ a b c d e f g h "Lista de motores NPO Energomash" . NPO Energomash . Consultado el 20 de junio de 2015 .