俄罗斯想通了:向中国出口世界第一发动机但还留了一手
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据俄罗斯文传电讯社11月28日报道,中俄两国正在就俄向中方出口RD-180火箭发动机的可能性进行磋商。俄方官员称,这项合作将不仅包括交付RD-180成品发动机,还涉及到转让生产许可证。不过,俄方不会向中方直接转让相关生产技术,最有可能的是情况是俄方根据中方的需求研制新型火箭发动机。RD-180是由位于莫斯科郊区的俄罗斯国有动力机械科研生产联合体(NPO)研制的一款双燃烧室、双喷管的液体火箭发动机,长3.56米,直径3.15米,重5480公斤,真空推力4.15兆牛(93万磅,约合42万公斤力)。
RD-180发动机由苏联时期用于“能源”巨型火箭的RD-170系列衍生而来,继承了RD-170的富氧预燃室设计,使发动机效率更高,并采用共享涡轮泵。RD-180以煤油和液氧为推进剂,使用高压分级燃烧循环,喷管的活动由四个液压缸支持。
到目前为止,RD-180一直是世界上推力最大的火箭发动机,技术上也仍然是最先进的。RD-180发动机是由俄罗斯动力机械科研生产联合体和美国普惠公司于1992年在前苏联用于天顶号和能源号火箭助推器的RD-170发动机基础上研制的,旨在竞标洛马公司新一代宇宙神运载火箭研制项目。
RD-180发动机由RD-170的四推力室改成双推力室,70%的组件与RD-170相同。发动机以液氧/煤油为推进剂,使用富氧补燃循环,海平面推力可达3825.47kN,并且可在额定推力的47%~100%范围内平稳连续地进行调节。有专家评价称,RD-180发动机是目前世界上同级别产品中最优秀的一种,无论从推力、质量还是可靠性方面,该发动机均优于同类产品。
有意思的是,俄罗斯当初发展RD-180并非为了本国的火箭发展需求,而是为了竞标美国的火箭发动机。1996年,RD-180火箭发动机成功竞得洛克希德·马丁公司研制的“宇宙神”3运载火箭第一级发动机的合同。然而,RD-180当时还没有进行实际试验。直到2000年5月24日,RD-180才进行首次飞行试验。美国之所以急切地选择RD-180,显然是对苏联时期RD-170的强大动力有着深刻印象。
1997年,俄罗斯动力机械科研生产联合体与美国签订了正式的供货合同。按照合同要求,俄罗斯到2018年底需向美国交付101台RD-180火箭发动机。除了用于“宇宙神”3运载火箭第一级发动机之外,RD-180还用于洛·马公司研制的最新“宇宙神”5运载火箭的第一级发动机。到2013年后期,俄动力机械科研生产联合体已向美国供应了70多台RD-180火箭发动机,每台价值1000万美元。然而,2014年乌克兰危机爆发后,美国对俄罗斯进行全面经济制裁,美国众议院在2014年12月通过了参议员约翰·麦凯恩提出的在2019年前全面摆脱俄制发动机的修正案,决定拨款2.2亿美元用于研制新的国产发动机。
外界认为,中国进口RD-180火箭发动机,表明中国在航天领域有着雄心勃勃的计划。在未来,中国需要发射重量更大的航天器,如空间站、空天飞机、重型卫星等等,而中国最前最大的火箭发动机只有120万公斤力(用于“长征”5火箭),与RD-180还有很大差距。因此,中国引进RD-180,主要是为了解决大推力液氧煤油火箭发动机的需求问题。虽然俄方只同意提供成品,不会提供技术,但是通过对RD-180的零距离接触和实际使用,必然会对中国发展自己的大推力液氧煤油发动机提供非常有益的借鉴。
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