Продолжается проектирование новых двигателей RS-25 для миссии «Артемида IV»

НАСА в сотрудничестве с компанией L3Harris Technologies объявило о прогрессе в разработке новой версии двигателя RS-25, предназначенного для миссий «Артемида», начиная с «Артемиды IV». В июле был завершен сертификационный обзор конструкции новых двигателей RS-25 после последнего статического огневого испытания, проведенного НАСА 17 января 2024 года.

Эти модернизированные двигатели будут использоваться для миссий Артемида IV, поскольку в текущих версиях системы Space Launch System (SLS) по-прежнему используются двигатели RS-25, снятые с программы Space Shuttle.

Майк Лауэр, руководитель программы RS-25 в компании Aerojet Rocketdyne (принадлежит L3Harris), пояснил: «По окончании программы Space Shuttle в распоряжении НАСА было 16 двигателей, которых хватило бы на четыре полета SLS. Для обеспечения последующих полетов перед нашей командой была поставлена задача разработать и создать модернизированную версию двигателя RS-25, которая была бы более экономичной и обладала бы лучшими эксплуатационными характеристиками без ущерба для исключительной надежности двигателя».

Инновации в двигателе RS-25

Стоимость новых двигателей RS-25 снижена на 30 процентов по сравнению с двигателями, использовавшимися во время программы Space Shuttle. Они рассчитаны на работу при 111 процентах номинальной тяги, что значительно больше, чем 104,5 процента на «Шаттле» и 109 процентов на первых трех миссиях «Артемиды». Это увеличение тяги позволит доставить на Луну около 450 кг дополнительной полезной нагрузки.

Для достижения этих целей компания L3Harris переработала различные компоненты двигателя. Среди наиболее заметных новинок — аккумуляторная сборка Pogo, которая улучшает стабильность полета за счет снижения колебаний давления в двигателе с помощью 3D-печати, что позволило сократить количество необходимых сварных швов на 78 %. В основной камере сгорания теперь используется горячее изостатическое прессование — технология, позволяющая вдвое сократить затраты и время производства. Кроме того, новый контроллер двигателя обладает в двадцать раз большей вычислительной мощностью по сравнению с предыдущей моделью, а также стал легче и надежнее.

Фотография двигателя 2044, сделанная в начале лета 2024 года на предприятии L3Harris в Космическом центре НАСА в Стеннисе.

Сопло двигателя также было переработано для упрощения сборки и сокращения количества компонентов и сварных швов на 80%. 3D-печать была применена и для других компонентов, включая воздуховоды, корпуса клапанов, шаровые валы и коллекторы турбин, что позволило значительно сократить время и стоимость производства. Модернизированные RS-25 прошли 69 испытаний на зажигание в Космическом центре НАСА в Стеннисе, что соответствует требованиям нового блока SLS Block 1B.

SLS Block 1B и разведочная верхняя ступень: дальнейшие разработки

НАСА и Boeing также продвигаются в работе над верхней ступенью Exploration Upper Stage (EUS), которая будет использоваться в миссиях «Артемида», следующих за третьей. EUS, оснащенная четырьмя двигателями RL10 производства L3Harris, значительно увеличит грузоподъемность SLS, обеспечивая тягу около 433 кН во время маневра транс-лунного спуска (TLI). Это увеличение позволит довести грузоподъемность в направлении Луны до 35000 кг в версии Block 1B Crew (с капсулой Orion) и до 40000 кг в версии Cargo.

Каждая версия SLS может быть сконфигурирована в режиме Cargo или Crew. Версия Crew оснащена системой прерывания полета и другими модификациями для обеспечения сертификации НАСА для пилотируемых полетов. Однако пока неясно, будет ли грузовая версия использоваться в будущем, учитывая растущее число альтернатив.

Запись Продолжается проектирование новых двигателей RS-25 для миссии «Артемида IV» впервые опубликована на сайте Про технологии.