НАСА совместно с компанией L3Harris Technologies сообщает о значительных успехах в создании усовершенствованной версии двигателя RS-25, который будет использоваться в рамках лунной программы «Артемида», начиная с четвертой миссии. Ключевым этапом стала сертификация конструкции нового двигателя, последовавшая за статическими огневыми испытаниями, проведенными в январе 2024 года.
Обновленные двигатели предназначены для ракеты-носителя SLS (Space Launch System) в миссии «Артемида IV». В то время как первые три миссии «Артемиды» используют оставшиеся двигатели RS-25 от программы «Спейс Шаттл», новые образцы разработаны специально для будущих полетов.
Майк Лауэр, руководитель программы RS-25 в Aerojet Rocketdyne (подразделение L3Harris), пояснил: «После завершения программы шаттлов у НАСА оставалось 16 двигателей — ровно на четыре полета SLS. Чтобы обеспечить дальнейшие миссии, наша команда разработала и изготовила модернизированный вариант двигателя. Он стал более экономичным и производительным, сохранив при этом высочайшую надежность, характерную для предшественника».
Технологические усовершенствования нового RS-25
Новый двигатель обходится на 30% дешевле, чем его аналог эпохи шаттлов. Важным улучшением стала возможность работы на 111% номинальной тяги, что превышает показатели шаттла (104,5%) и двигателей для первых миссий «Артемиды» (109%). Это увеличение позволит доставить к Луне дополнительно около 450 кг полезной нагрузки.
Для достижения таких характеристик инженеры L3Harris переработали множество компонентов. Например, аккумуляторная сборка Pogo, отвечающая за стабильность полета, теперь изготавливается методом 3D-печати. Это позволило снизить колебания давления в двигателе и сократить количество сварных швов на 78%.
Обратите внимание: Космическая программа «Артемида».
При производстве основной камеры сгорания применяется технология горячего изостатического прессования, которая вдвое сокращает затраты и время изготовления. Также был обновлен контроллер двигателя: его вычислительная мощность выросла в 20 раз, при этом он стал легче и надежнее.
На фото: двигатель 2044, снимок сделан летом 2024 года в Космическом центре НАСА Стеннис на объекте L3Harris.
Форсунки двигателя также подверглись редизайну, что упростило сборку и уменьшило количество деталей и сварных швов на 80%. Технологии аддитивного производства (3D-печати) активно использовались и для других элементов: воздуховодов, корпусов клапанов, шаровых валов и коллекторов турбин. Это значительно ускорило производство и снизило его стоимость. К настоящему моменту модернизированный RS-25 успешно прошел 69 огневых испытаний в Центре Стеннис, подтвердив соответствие требованиям новой конфигурации ракеты SLS Block 1B.
Перспективы: SLS Block 1B и новая верхняя ступень
Параллельно НАСА и компания Boeing ведут работы над разведочной верхней ступенью (Exploration Upper Stage, EUS), которая дебютирует в третьей миссии «Артемида». EUS, оснащенная четырьмя двигателями RL10 производства L3Harris, существенно увеличит грузоподъемность SLS. Во время маневра транслунного впрыска (TLI) она обеспечит тягу около 433 кН.
Это позволит доставлять к Луне до 35 000 кг полезной нагрузки в пилотируемой версии ракеты Block 1B (с кораблем «Орион») и до 40 000 кг — в грузовой версии.
Каждая модификация SLS может быть адаптирована для запуска экипажа или грузов. Пилотируемая версия включает систему аварийного прекращения полета и другие изменения, необходимые для сертификации НАСА. Вопрос о необходимости отдельной грузовой версии в будущем остается открытым, учитывая появление альтернативных ракет-носителей.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.