Как производят лучшие ракетные двигатели в мире
Оригинал взят у zelenyikot в Как производят лучшие ракетные двигатели в мире
Продолжаем экскурсию по химкинскому НПО "Энергомаш". В предыдущей серии, мы посетили их демонстрационный зал, а теперь пройдемся по самому предприятию.
В прошлый раз меня критиковали за громкий эпитет "лучшие двигатели". Я соглашусь, что правильнее было бы назвать "Лучшие кислород-керосиновые двигатели...", но не хотелось перегружать заголовок. Может кто-то и с таким уточнением не согласится, но после первого репортажа пришла хорошая для "Энергомаша" новость - американская компания Orbital Scienses заказала 60 двигателей РД-181 для своей ракеты Antares, после того, как самарские двигатели подвели на старте. Но это тема для отдельного разговора, а пока выдвигаемся в цеха.
Надо отдать должное организаторам экскурсии: все начальники цехов были предупреждены, ждали гостей и с радостью рассказывали о вкладе своего цеха в создание сложнейших двигателей.
Сначала мы двинулись на испытательные стенды. Это многоэтажное здание, которое осталось в наследство от Советского Союза. И оно является тем "супероружием", которое позволяет "Энергомашу" создавать самые эффективные кислород-керосиновые ракетные двигатели.
В "прихожей" установлена старая камера сгорания от "Фау-2" - в память о том с чего все началось.
Поднимаемся на лифте и выходим в темный зал, напоминающий обыкновенный заводской цех, но треть всего объема занимает гигантский раструб стенда.
Когда мы пришли, на стенде не было двигателей, а сам он был закрыт тяжелой заглушкой.
Инженеры рассказывали о том, как его создавали, как испытывали на нем самые мощные в мире двигатели РД-170, потом переделывали под РД-180 для американского заказа, а потом под РД-191 для "Ангары".
А я смотрел на эту циклопическую конструкцию и думал о том, как хорошо, что ее удалось сохранить на протяжении 90-х, не попилить на металлолом или просто не оставить гнить. Сейчас строительство такого сооружения обошлось бы в сотни миллионов долларов, превратилось бы в долгострой вроде "Восточного", обросло коррупционными скандалами и протестами экологов... Но ничего этого не произошло. Завод работает, ракеты летают, испытательный стенд в деле.
Вот тут, на сайте НПО "Энергомаш" нашелся хороший фильм об РД-170, его производстве и испытаниях:
Хотя навскидку сложно разобраться в переплетении трубопроводов, но по основным функциям стенда можно понять, что к чему там нужно. Исчерпывающий нелегальный фоторепортаж lana-sator с этого же места известен многим ЖЖ-юзерам.
На стенде испытывают кислород-керосиновые двигатели, поэтому вся инфраструктура вокруг него создана с этой целью. Из баков подается керосин и кислород, при этом мощная огненная струя тут же смешивается с колоссальными потоками воды, которые гасят вибрацию и связывают на химическом уровне вредные продукты горения. На случай, если "что-то идет не так", автоматика прекращает доступ горючего, а сеть форсунок заполняет испытательную камеру негорючим азотом, прерывая возможность неконтролируемого воспламенения. Азот же используют для наддува топлива и создания режимов работ, аналогичным условиям в ракете.
Система, судя по всему, эффективная, если в ней и взрывались двигатели, то последствия аварий не оставили следов.
После осмотра стенда, выбираемся на крышу, где с высоты десятиэтажного дома можно рассмотреть две огромные вытяжные трубы испытательных стендов, сопутствующие строения и окрестности Химок.
Когда, в советское время, на стендах испытывали двигатели для "Протона" и военных ракет, экологическая ситуация в окрестностях была не самая здоровая. Вообще, конечно, вызывает удивление, что испытания двигателей на таких токсичных компонентах, проводили так близко к самому крупному городу страны. Но логику тех времен сейчас понять трудно, тогда все оправдывала работа над "ядерным щитом страны", поэтому с возможными жертвами не считались.
Сейчас испытывают только кислород-керосиновые движки, и об экологии можно не переживать. У входа в испытательный корпус мне даже показывали кормушку для белок - символ чистоты окрестностей. Вообще, за время пребывания на испытательной площадке слово "экология" звучало неоднократно - видно больной вопрос для сотрудников предприятия, хотя я его даже не задавал.
- Правее не снимай, - просит меня один из технических сотрудников предприятия, указывая на недостроенный корпус, - Скажут развалины.
Второй поясняет:
- Это новый испытательный корпус, для многоразовых космических систем. Видел, как американцы собираются корабли сажать на ракетных двигателях? Вот и у нас такое делали еще в восьмидесятые. Это строили стенды для испытания посадочных ракетных двигателей, да так и не достроили...
- А достраивать не собираются?
- У предприятия денег нет, да и заказа нет. Теперь только если вы, молодые, возьметесь за такую задачу...
В раздумьях об упущенных возможностях переходим на другую сторону крыши. Оттуда видны сферические емкости для кислорода, цилиндрические - для азота, керосиновые цистерны чуть правее, в кадр не попали.
Наконец выдвигаемся на производство.
Первый по программе - сварочный цех. Молодой сварщик готовит станок. Через пару минут - он уже в работе - фото вначале текста.
В соседнем помещении - автоматический сварочный станок. На переднем плане специалисты заняты работой.
Кстати, еще одно наблюдение, по поводу возраста сотрудников. Для других космических предприятий существует проблема отсутствия специалистов среднего возраста. Как, например, на НПО Лавочкина. Проблема идет из 90-х, когда с предприятий уходили самые активные. Сейчас пришли молодые, но они только набираются опыта, и учатся мудрости у тех, кто еще помнит штурм Луны, Марса и Венеры в 70-80-е.
На "Энергомаше" возрастного пробела незаметно. Видимо сказывается контракт 90-х на поставки двигателей на Atlas-V американской космической программы. Заказ уберег предприятие от утечки мозгов и рук в трудное время, хотя и прибыльным он стал только к 2012 году.
А мозги и руки на предприятии, как и вообще в космонавтике, очень важны. Почти в каждом цехе плакаты, напоминающие о важности качества продукции, о необходимости соблюдения техники безопасности и аккуратности.
Мы проходим через разные производственные линии. Вот мастер Андрей проверяет качество сварочного шва титановых шаробаллонов:
Рядом встречаются знакомые по первой части репортажа сильфонные соединения. Уникальная конструкция "Энергомаша" применяется как для крепления камеры сгорания, на качающий карданный подвес,
так и для отдельных соединений трубопроводов.
Заходим в кузнечный цех.
Да-да, сложнейшая конструкция двигателя, с его микронными допусками, колоссальными нагрузками и высокой точностью изготовления, вырастает вот из таких болванок нержавеющей стали.
Здесь, под рев газовых печей, ее обрабатывают бодрые кузнецы,..
...которые обращаются с раскаленными пудовыми стальными кольцами, как с игрушками.
"Три кольца - премудрым эльфам - для добра их гордого..."
Затем перемещаемся в цех гидроабразивной обработки.
Струя воды режет сталь не хуже джедайских мечей.
Сувенир космоблогеру от космогидрорезчиков.
Движемся далее, заглядываем в литейный цех. Само литье не показывают, зато демонстрируют изделия после литья. Я не разобрался в технологии, поэтому не могу сказать почему это так выглядит, но смотрится забавно. А вот тут объясняют.
Следующий пункт программы - цех механообработки.
Меня проводят мимо нескольких поскрипывающих резцами токарных станков хрущевских времен, и с гордостью демонстрируют стройные ряды автоматических фрезерных пятикоординатных станков. В работе их снимать не интересно, через стекло виднеются только смутные контуры устройств и потеки охладительной жидкости. Но вот один створ открывается и я бросаюсь туда с камерой в руках.
О, так это наш старый знакомый - ротор бустерного насосного агрегата окислителя. Не представляю, как производили такую деталь в 80-е, когда не было современной техники. Но ведь "Энергия" летала же...
Идем дальше.
Эээм... не знаю что или кто находится за дверью... Мои сопровождающие тоже не смогли сказать.
Зато напротив нас ждут: Отдел метрологии и контроля качества.
Элементы ракетных двигателей сложно не только произвести, но и проверить точность изготовления. Тут могут.
После всех этапов обработки, доводки и проверки качества, детали попадают в громадный цех окончательной сборки. В него пройти сложнее - дополнительный паспортный контроль, халаты и бахилы на обувь.
А при входе накатывает советская космическая ностальгия.
Сразу видно - здесь помнят!
Даже скручивая новый агрегат для американской ракеты, энергомашевцы не забывают, что подняли и родной космос.
Я собирался домой, а РД-191 для "Ангары" собирался в космос.
Что же сказать в заключение?
Завод работает, и загружен делом уже годов до 20-х. Плохо, что из-за политических игр уходящего года практически останавливается производство советской гордости - непревзойденного "РД-170". Его применяли в украинских "Зенитах", но в текущей ситуации слабая надежда на продолжение совместного производства. Есть сложности и с экспортными "РД-180", на которых летает половина американской космонавтики на ракетах Atlas-5 компании United Launch Alliance - заказ завершается в 2018 году. Продлевать не собираются. Кое-кто дошутился про батуты. Теперь Пентагон готов вкладывать сотни миллионов долларов, на разработку собственного аналога, лишь бы не зависеть от российской продукции. Правда на смену ULA пришла Orbital Scienses с ракетой Antares, и заказом на "РД-181" по программе снабжения Международной космической станции. NASA не столь принципиально, как военные. Годы мирного сотрудничества в космосе не прошли даром, но для МКС им нужно гораздо меньше.
Есть еще заказ на "РД-191" - для российской "Ангары", но его объемы полностью зависят от востребованности ракеты. Пока летает "Протон", нет оснований полагать, что "Ангаре" найдется работа, кроме экспериментальных пусков.
"Энергомаш" сейчас разрабатывает перспективные метановые двигатели. Это топливо будущего, оно не оставляет нагара на элементах двигателя, что облегчает их многократное использование. Правда многоразовых ракет пока нет в ближайших российских планах, но есть надежда, что, стараниями Илона Маска и компании SpaceX наступит прозрение, и осознание необходимости таких ракет придет и в Россию.
zelenyikot
Выражаю благодарность Департаменту информационной политики и СМИ Объединенной ракетно-космической корпорации и пресс-службе НПО "Энергомаш", за помощь в организации съемок.
Продолжаем экскурсию по химкинскому НПО "Энергомаш". В предыдущей серии, мы посетили их демонстрационный зал, а теперь пройдемся по самому предприятию.
В прошлый раз меня критиковали за громкий эпитет "лучшие двигатели". Я соглашусь, что правильнее было бы назвать "Лучшие кислород-керосиновые двигатели...", но не хотелось перегружать заголовок. Может кто-то и с таким уточнением не согласится, но после первого репортажа пришла хорошая для "Энергомаша" новость - американская компания Orbital Scienses заказала 60 двигателей РД-181 для своей ракеты Antares, после того, как самарские двигатели подвели на старте. Но это тема для отдельного разговора, а пока выдвигаемся в цеха.
Надо отдать должное организаторам экскурсии: все начальники цехов были предупреждены, ждали гостей и с радостью рассказывали о вкладе своего цеха в создание сложнейших двигателей.
Сначала мы двинулись на испытательные стенды. Это многоэтажное здание, которое осталось в наследство от Советского Союза. И оно является тем "супероружием", которое позволяет "Энергомашу" создавать самые эффективные кислород-керосиновые ракетные двигатели.
В "прихожей" установлена старая камера сгорания от "Фау-2" - в память о том с чего все началось.
Поднимаемся на лифте и выходим в темный зал, напоминающий обыкновенный заводской цех, но треть всего объема занимает гигантский раструб стенда.
Когда мы пришли, на стенде не было двигателей, а сам он был закрыт тяжелой заглушкой.
Инженеры рассказывали о том, как его создавали, как испытывали на нем самые мощные в мире двигатели РД-170, потом переделывали под РД-180 для американского заказа, а потом под РД-191 для "Ангары".
А я смотрел на эту циклопическую конструкцию и думал о том, как хорошо, что ее удалось сохранить на протяжении 90-х, не попилить на металлолом или просто не оставить гнить. Сейчас строительство такого сооружения обошлось бы в сотни миллионов долларов, превратилось бы в долгострой вроде "Восточного", обросло коррупционными скандалами и протестами экологов... Но ничего этого не произошло. Завод работает, ракеты летают, испытательный стенд в деле.
Вот тут, на сайте НПО "Энергомаш" нашелся хороший фильм об РД-170, его производстве и испытаниях:
Click to viewХотя навскидку сложно разобраться в переплетении трубопроводов, но по основным функциям стенда можно понять, что к чему там нужно. Исчерпывающий нелегальный фоторепортаж lana-sator с этого же места известен многим ЖЖ-юзерам.
На стенде испытывают кислород-керосиновые двигатели, поэтому вся инфраструктура вокруг него создана с этой целью. Из баков подается керосин и кислород, при этом мощная огненная струя тут же смешивается с колоссальными потоками воды, которые гасят вибрацию и связывают на химическом уровне вредные продукты горения. На случай, если "что-то идет не так", автоматика прекращает доступ горючего, а сеть форсунок заполняет испытательную камеру негорючим азотом, прерывая возможность неконтролируемого воспламенения. Азот же используют для наддува топлива и создания режимов работ, аналогичным условиям в ракете.
Система, судя по всему, эффективная, если в ней и взрывались двигатели, то последствия аварий не оставили следов.
После осмотра стенда, выбираемся на крышу, где с высоты десятиэтажного дома можно рассмотреть две огромные вытяжные трубы испытательных стендов, сопутствующие строения и окрестности Химок.
Когда, в советское время, на стендах испытывали двигатели для "Протона" и военных ракет, экологическая ситуация в окрестностях была не самая здоровая. Вообще, конечно, вызывает удивление, что испытания двигателей на таких токсичных компонентах, проводили так близко к самому крупному городу страны. Но логику тех времен сейчас понять трудно, тогда все оправдывала работа над "ядерным щитом страны", поэтому с возможными жертвами не считались.
Сейчас испытывают только кислород-керосиновые движки, и об экологии можно не переживать. У входа в испытательный корпус мне даже показывали кормушку для белок - символ чистоты окрестностей. Вообще, за время пребывания на испытательной площадке слово "экология" звучало неоднократно - видно больной вопрос для сотрудников предприятия, хотя я его даже не задавал.
- Правее не снимай, - просит меня один из технических сотрудников предприятия, указывая на недостроенный корпус, - Скажут развалины.
Второй поясняет:
- Это новый испытательный корпус, для многоразовых космических систем. Видел, как американцы собираются корабли сажать на ракетных двигателях? Вот и у нас такое делали еще в восьмидесятые. Это строили стенды для испытания посадочных ракетных двигателей, да так и не достроили...
- А достраивать не собираются?
- У предприятия денег нет, да и заказа нет. Теперь только если вы, молодые, возьметесь за такую задачу...
В раздумьях об упущенных возможностях переходим на другую сторону крыши. Оттуда видны сферические емкости для кислорода, цилиндрические - для азота, керосиновые цистерны чуть правее, в кадр не попали.
Наконец выдвигаемся на производство.
Первый по программе - сварочный цех. Молодой сварщик готовит станок. Через пару минут - он уже в работе - фото вначале текста.
В соседнем помещении - автоматический сварочный станок. На переднем плане специалисты заняты работой.
Кстати, еще одно наблюдение, по поводу возраста сотрудников. Для других космических предприятий существует проблема отсутствия специалистов среднего возраста. Как, например, на НПО Лавочкина. Проблема идет из 90-х, когда с предприятий уходили самые активные. Сейчас пришли молодые, но они только набираются опыта, и учатся мудрости у тех, кто еще помнит штурм Луны, Марса и Венеры в 70-80-е.
На "Энергомаше" возрастного пробела незаметно. Видимо сказывается контракт 90-х на поставки двигателей на Atlas-V американской космической программы. Заказ уберег предприятие от утечки мозгов и рук в трудное время, хотя и прибыльным он стал только к 2012 году.
А мозги и руки на предприятии, как и вообще в космонавтике, очень важны. Почти в каждом цехе плакаты, напоминающие о важности качества продукции, о необходимости соблюдения техники безопасности и аккуратности.
Мы проходим через разные производственные линии. Вот мастер Андрей проверяет качество сварочного шва титановых шаробаллонов:
Рядом встречаются знакомые по первой части репортажа сильфонные соединения. Уникальная конструкция "Энергомаша" применяется как для крепления камеры сгорания, на качающий карданный подвес,
так и для отдельных соединений трубопроводов.
Заходим в кузнечный цех.
Да-да, сложнейшая конструкция двигателя, с его микронными допусками, колоссальными нагрузками и высокой точностью изготовления, вырастает вот из таких болванок нержавеющей стали.
Здесь, под рев газовых печей, ее обрабатывают бодрые кузнецы,..
...которые обращаются с раскаленными пудовыми стальными кольцами, как с игрушками.
"Три кольца - премудрым эльфам - для добра их гордого..."
Затем перемещаемся в цех гидроабразивной обработки.
Струя воды режет сталь не хуже джедайских мечей.
Сувенир космоблогеру от космогидрорезчиков.
Движемся далее, заглядываем в литейный цех. Само литье не показывают, зато демонстрируют изделия после литья. Я не разобрался в технологии, поэтому не могу сказать почему это так выглядит, но смотрится забавно. А вот тут объясняют.
Следующий пункт программы - цех механообработки.
Меня проводят мимо нескольких поскрипывающих резцами токарных станков хрущевских времен, и с гордостью демонстрируют стройные ряды автоматических фрезерных пятикоординатных станков. В работе их снимать не интересно, через стекло виднеются только смутные контуры устройств и потеки охладительной жидкости. Но вот один створ открывается и я бросаюсь туда с камерой в руках.
О, так это наш старый знакомый - ротор бустерного насосного агрегата окислителя. Не представляю, как производили такую деталь в 80-е, когда не было современной техники. Но ведь "Энергия" летала же...
Идем дальше.
Эээм... не знаю что или кто находится за дверью... Мои сопровождающие тоже не смогли сказать.
Зато напротив нас ждут: Отдел метрологии и контроля качества.
Элементы ракетных двигателей сложно не только произвести, но и проверить точность изготовления. Тут могут.
После всех этапов обработки, доводки и проверки качества, детали попадают в громадный цех окончательной сборки. В него пройти сложнее - дополнительный паспортный контроль, халаты и бахилы на обувь.
А при входе накатывает советская космическая ностальгия.
Сразу видно - здесь помнят!
Даже скручивая новый агрегат для американской ракеты, энергомашевцы не забывают, что подняли и родной космос.
Я собирался домой, а РД-191 для "Ангары" собирался в космос.
Что же сказать в заключение?
Завод работает, и загружен делом уже годов до 20-х. Плохо, что из-за политических игр уходящего года практически останавливается производство советской гордости - непревзойденного "РД-170". Его применяли в украинских "Зенитах", но в текущей ситуации слабая надежда на продолжение совместного производства. Есть сложности и с экспортными "РД-180", на которых летает половина американской космонавтики на ракетах Atlas-5 компании United Launch Alliance - заказ завершается в 2018 году. Продлевать не собираются. Кое-кто дошутился про батуты. Теперь Пентагон готов вкладывать сотни миллионов долларов, на разработку собственного аналога, лишь бы не зависеть от российской продукции. Правда на смену ULA пришла Orbital Scienses с ракетой Antares, и заказом на "РД-181" по программе снабжения Международной космической станции. NASA не столь принципиально, как военные. Годы мирного сотрудничества в космосе не прошли даром, но для МКС им нужно гораздо меньше.
Есть еще заказ на "РД-191" - для российской "Ангары", но его объемы полностью зависят от востребованности ракеты. Пока летает "Протон", нет оснований полагать, что "Ангаре" найдется работа, кроме экспериментальных пусков.
"Энергомаш" сейчас разрабатывает перспективные метановые двигатели. Это топливо будущего, оно не оставляет нагара на элементах двигателя, что облегчает их многократное использование. Правда многоразовых ракет пока нет в ближайших российских планах, но есть надежда, что, стараниями Илона Маска и компании SpaceX наступит прозрение, и осознание необходимости таких ракет придет и в Россию.
zelenyikot
Выражаю благодарность Департаменту информационной политики и СМИ Объединенной ракетно-космической корпорации и пресс-службе НПО "Энергомаш", за помощь в организации съемок.