RD-107

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

يُعدّ محرك RD-107 ( بالروسية : Ракетный Двигатель-107 ، بالحروف اللاتينية :  Raketnyy Dvigatel-107 ، ويعني حرفيًا " محرك الصاروخ 107 " ) وشقيقه RD-108 ، نوعًا من محركات الصواريخ المستخدمة في عائلة صواريخ R-7 . يُستخدم محرك RD-107 في كل معزز، بينما يُستخدم محرك RD-108 في القلب المركزي. يحتوي كل محرك على أربع غرف احتراق رئيسية (لكل منها فوهة ) وغرفتي تحكم دقيقة ، إما اثنتين (في محرك RD-107) أو أربع (في محرك RD-108) .

طُوّرت هذه المحركات لأول مرة في منتصف خمسينيات القرن الماضي لإطلاق صاروخ آر-7 سيميوركا ، أول صاروخ باليستي عابر للقارات . لاحقًا، جرى تعديل آر-7 ليناسب مركبات الإطلاق الفضائية ، وخضعت المحركات لتحسينات على مدى أجيال عديدة. أحدث هذه المحركات، وهما آر دي-107 إيه وآر دي-108 إيه، يُستخدمان لإطلاق مركبة سويوز-2 ، التي دخلت الخدمة الفعلية عام 2024.ومن السمات غير العادية لهذه المحركات التوربينات التي تعمل عن طريق التحلل التحفيزي لـ H2O2 .

تصميم

مخطط مضخة التوربين لمحرك الصاروخ NPO Energomash RD-107.

صُمم محرك RD-107 تحت إشراف فالنتين غلوشكو في مكتب التصميم التجريبي (OKB-456) بين عامي 1954 و1957. يستخدم هذا المحرك الأكسجين السائل والكيروسين عالي التكرير (RG-1) كوقود دافع، ويعمل في دورة مولد غازي . وكما هو معتاد في جميع المحركات المنحدرة من تقنية صاروخ V-2 ، يُدار التوربين بواسطة بخار مُولّد من التحلل التحفيزي لبيروكسيد الهيدروجين ( H₂O₂ ) . يستخدم مولد البخار محفزًا صلبًا من نوع F-30-PG ، يتكون من حبيبات حديد مؤكسد مسامية متغيرة الحجم ، نصفها مغطى بمزيج من برمنجنات البوتاسيوم والصوديوم . يحتوي كل محرك على أربع غرف احتراق رئيسية ثابتة. يمتلك محرك RD-107 غرفتي احتراق إضافيتين من نوع فيرنييه ، قادرتين على توجيه الدفع في مستوى واحد لتوفير التحكم في الوضع. أما محرك RD-108، فيحتوي على أربع غرف فيرنييه لتوفير تحكم كامل في اتجاه الدفع لمرحلة Blok-A. تتضمن وحدة المضخة التوربينية أحادية المحور التوربين الذي يعمل بالبخار، ومضخة مؤكسد، ومضخة وقود، ومولد غاز النيتروجين لضغط الخزان. [ 3 ]

تُستخدم محركات RD-107 في كل من معززات صاروخ سويوز-2 ، ويتم استخدام محرك RD-108 واحد في المرحلة Blok-A (المرحلة الأولى المركزية).

من أهم ابتكارات هذا المحرك القدرة على استخدام نسبة خلط متغيرة بين الوقود والمؤكسد. ونظرًا للاختلافات الطبيعية في عملية التصنيع بين كل محرك، فإنه بدون نظام تحكم فعال في استهلاك الوقود، قد يستهلك كل معزز الأكسجين والوقود بمعدل مختلف. وقد ينتج عن ذلك تراكم عشرات الأطنان من الوقود غير المستخدم قرب نهاية الاحتراق. وهذا بدوره يُولّد ضغطًا هائلًا على الهيكل ويُسبب صعوبات في التوجيه نتيجةً لعدم توازن الكتلة. لذا، طُوّر نظام التحكم في نسبة الخلط لضمان استهلاك كتلة الوقود بشكل متزامن بين معززات R-7 الأربعة. [ 3 ] [ 7 ]

إنتاج

يُنتج محركا RD-107 وRD-108 في مصنع شركة كوزنيتسوف المساهمة في سامارا، روسيا ، تحت إشراف فرع بريفولجسكي التابع لشركة إنرجوماش ، والمعروف أيضًا بفرع الفولغا . [ 1 ] [ 3 ] [ 5 ] تأسس فرع بريفولجسكي كفرع من مكتب التصميم OKB-456 عام 1958، خصيصًا لتصنيع محركي RD-107 وRD-108. تولى إدارة الفرع كل من ي. د. سولوفييف حتى عام 1960، ثم ر. إ. زيلينيف حتى عام 1975، ثم أ. ف. أودالوف حتى عام 1978، ويتولى إدارته حاليًا أ. أ. جانين. [ 8 ]

الإصدارات

الجزء السفلي من مركبة سويوز-2 يُظهر محركات RD-107 في كل معزز ومحرك RD-108 في القلب المركزي. يحتوي كل محرك على أربع فوهات، إما اثنتين (RD-107) أو أربع (RD-108) فوهات توجيهية.

متغيرات RD-107

أدت التعديلات التي أُدخلت على تصميم محرك RD-107 إلى إنتاج عدة نسخ متميزة من المحرك:

  • RD-107 ( مؤشر GRAU : 8D74 ): النسخة الأصلية. [ 4 ] استُخدمت في نسخ الصواريخ الباليستية العابرة للقارات من طراز R-7 ، وسبوتنيك ، ولونا ، وفوستوك . [ 3 ]
  • RD-107K (مؤشر GRAU: 8D74K ): نسخة محسنة من RD-107. يستخدم في صواريخ مولنيا ، فوستوك-2 ، فوستوك-2M ، وفوسخود . [ 3 ]
  • محرك RD-107MM (رمز GRAU: 8D728 أو 8D74M ): يتميز بزيادة في قوة الدفع بنسبة 5% مقارنةً بمحرك RD-107K. [ 4 ] استُخدم في مركبتي مولنيا-إم وسويوز ، وتم اعتماده عالميًا في مركبات R-7 عام 1966. [ 3 ]
  • RD-117 (مؤشر GRAU: 11D511 ): تغييرات هيكلية محسّنة. [ 4 ] استُخدم في صواريخ سويوز-يو وسويوز -يو2 . [ 3 ]
  • RD-107A (مؤشر GRAU: 14D22 ): نسخة محسّنة من RD-117 بتصميم حاقن جديد. استُبدل 260 حاقنًا طرديًا ثنائي المكونات بأكثر من ألف حاقن أحادي المكون، مما وفّر تهوية أدق للوقود الدافع لاحتراق أكثر شمولًا، وخفّض الاهتزازات عالية التردد داخل غرف الاحتراق، وزاد الدفع النوعي بنحو 5 ثوانٍ (0.049 كم/ث) ، أو 5%. [ 9 ] استُخدم في صواريخ سويوز-FG ، وسويوز-ST-A ، وسويوز-ST-B . [ 3 ] 
  • RD-107A (مؤشر GRAU: 14D22KhZ ): نسخة مشتعلة كيميائياً من RD-107A. استُخدمت في صواريخ سويوز-2.1a وسويوز -2.1b . [ 3 ] [ 5 ] [ 10 ]

متغيرات RD-108

وقد أدت تعديلات مماثلة إلى ظهور عدة إصدارات متميزة من جهاز RD-108:

  • RD-108 (مؤشر GRAU: 8D75 ): النسخة الأصلية. [ 4 ] استُخدمت في صواريخ R-7 ، وسبوتنيك ، وفوستوك ، وفوسخود . [ 3 ]
  • RD-108K (مؤشر GRAU: 8D75K ): نسخة محسنة من RD-108. يستخدم على صاروخ مولنيا . [ 3 ]
  • محرك RD-108MM (رمز GRAU: 8D727 أو 8D75M ): يتميز بزيادة في قوة الدفع بنسبة 5% مقارنةً بمحرك RD-108K. [ 4 ] يُستخدم في صواريخ مولنيا-إم وسويوز . [ 3 ]
  • RD-118 (مؤشر GRAU: 11D512 ): تغييرات هيكلية محسّنة. [ 4 ] استُخدم في صاروخ سويوز-يو . [ 3 ]
  • محرك RD-118PF (رمز GRAU: 11D512PF ): نسخة مُحسّنة من محرك RD-118 للعمل بوقود سينتين بدلاً من RG-1 . استخدم هذا المحرك حاقنات وقود مُختارة لتقليل عدم الاستقرار دون تغيير أساليب التصنيع، ولكنه تطلّب إنتاج عدد كبير من المحركات للحصول على حاقنات وقود تُطابق المواصفات الصارمة. استُخدم في صاروخ سويوز-يو2 . [ 3 ] [ 11 ]
  • RD-108A (مؤشر GRAU: 14D21 ): نسخة محسّنة من RD-118 بتصميم حاقن جديد. استُبدل 260 حاقنًا طرديًا ثنائي المكونات بأكثر من ألف حاقن أحادي المكون، مما وفّر تهوية أدق للوقود لاحتراق أكثر شمولًا، وخفّض الاهتزازات عالية التردد داخل غرف الاحتراق، وزاد الدفع النوعي بنحو 5 ثوانٍ (0.049 كم/ث) ، أو 5%. [ 9 ] استُخدم في صواريخ سويوز-FG ، وسويوز-ST-A ، وسويوز-ST-B . [ 3 ] 
  • RD-108A (مؤشر GRAU: 14D21KhZ ): نسخة مشتعلة كيميائياً من RD-108A. استُخدمت في صواريخ سويوز-2.1a وسويوز -2.1b . [ 3 ] [ 5 ] [ 10 ]

بدأ العمل على محركي 14D21 و14D22 في عام 1986، واكتمل التصميم الأولي في عام 1993. يشتمل هذان المحركان على تصميم جديد لرأس الحقن لزيادة الدفع النوعي . أُجري أول إطلاق لمركبة شحن بروجرس باستخدام مركبة إطلاق مزودة بهذين المحركين في مايو 2001. أما أول رحلة فضائية مأهولة باستخدام هذين المحركين فقد أُجريت في أكتوبر 2002. [ 5 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 "RD-107، RD-108" . شركة كوزنيتسوف المساهمة. مؤرشف من الأصل في 21 يوليو 2015.
  2. ↑ "RD-107-8D74" . موسوعة رواد الفضاء. مؤرشف من الأصل في 21 مارس 2002. تم الاطلاع عليه في 14 يوليو 2015 .
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 "ЖРД РД- 107 и RD-108 и из модификации " [ RD-107 و RD-108 وتعديلاتهم ] (باللغة الروسية) . تم الاسترجاع 19 فبراير 2024 .
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 "قائمة محركات شركة إنرجوماش" . شركة إنرجوماش . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 7 نوفمبر 2014.
  5. 1 2 3 4 5 "RD-107/108" . مؤسسة إنرجوماش غير الربحية . مؤرشف من الأصل في 2 أبريل 2015.
  6. ↑ جون ر. لندن الثالث (أكتوبر 1994). ضابط إنفاذ القانون بتكلفة منخفضة (ملف PDF) . مطبعة جامعة الطيران. الصفحات 68-69 . ISBN  0-89499-134-5تمت أرشفة هذا الملف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 14 مايو 2008.
  7. ↑ تشيرتوك، بوريس (يونيو 2006). "الفصل 16 - المشاكل السبع لصاروخ R-7". الصواريخ والناس، المجلد 2 - إنشاء صناعة الصواريخ (ملف PDF) . المجلد 2 (NASA SP-2006-4110). ناسا . ص 292. تاريخ الاسترجاع: 15 يوليو 2015 .  
  8. ↑ "التاريخ" . منظمة إنرجوماش غير الربحية . مؤرشف من الأصل في 18 نوفمبر 2014.
  9. 1 2 زاك، اناتولي؛ شابوت ، آلان (25 سبتمبر 2019). "سويوز-FG" . موقع روسيا سبيس ويب.كوم . تم الاسترجاع في 12 نوفمبر 2024 .
  10. 1 2 زاك، أناتولي. "مركبة الإطلاق سويوز-2 (14A14)" . موقع RussianSpaceWeb .
  11. 1 2 3 بيليت، نيكولاس. "Le lanceur Soyouz-U2 (11A511U-2)" [ قاذفة Soyuz-U2 (11A511U-2) ] (بالفرنسية). كوزمونافتيكا.كوم . تم الاسترجاع 14 يوليو 2015 .